Обзор методов очистки сточных вод от меди, ванадия, никеля и марганца
Рассмотрение взаимодействия солей меди с сульфидами аммония, натрия, калия, гидроксидами, карбонатами натрия или калия, иодидами, роданидами, кислотами. Изучение методов очистки сточных вод от соединений натрия, ванадия, марганца и их изотопов.
| Рубрика | Химия |
| Вид | творческая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.03.2010 |
| Размер файла | 22,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ОЧИСТКА ОТ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ
К подгруппе меди относятся такие ионы: Hg2+, Cu2+, Bi3+, Cd2+, Pd2+. Сульфиды этих катионов осаждаются не только в соляной, но и нейтральной и в щелочной средах при действии H2S, (NH4)2S или (NH4)2S2 [1].
Все соединения Cu+ или трудно растворимы или образуют устойчивые комплексы [2]. В отличие от других катионов этой подгруппы гидроксиды меди и кадмия легко растворяются в аммиаке.
Все соединения меди можно разделить на следующие группы [3]:
1.Трудно растворимые в воде, но более или менее легко в кислотах (HCl, HNO3).
Гидроксид меди;
Углекислотные и фосфорнокислые;
Основные соли.
2. Трудно растворимые в воде и в кислотах (HCl, HNO3).
а) Сернистые соединения (растворимые в азотной кислоте);
b) СuX (CuCl легко растворима в соляной кислоте).
Вытеснение меди из её солей более активными металлами
Из водных растворов солей меди, медь вытесняется более сильными металлами, стоящими, согласно электрохимическому ряду напряжений, до меди [2, 3, 4, 5, 6, 7].
Взаимодействие с сульфидом аммония или сульфидами натрия и калия
При добавлении по каплям аммиачного раствора сульфата меди к (NH4)2S происходит образование комплекса состава: [NH4][CuS4] [2, 6]. Образование происходит из кислых и нейтральных растворов [3, 8].
Взаимодействии с H2S
Двухвалентная медь из водных растворов солей осаждается сероводородом в виде черного CuS [2, 4, 6, 8]. Выпадение осадка происходит не только в HCl, но и при рН>=7 [6].
Взаимодействие с гидроксидами
При кипячении с водой CuCl взаимодействует с водой с образованием Cu2O [4]. При взаимодействии солей меди Cu2+ со щелочами происходит образование гидроксида меди (2) [2, 3, 4, 5, 6, 8]. Однако при добавлении избытка щелочи происходит растворение с образованием растворимого комплекса. В присутствии тартратов, цитратов, арсенатов гидроксиды не дают с солями двухвалентной меди осадка гидроксида меди (2), а происходит образование темно-синего раствора [4]. Глицерин, винная, лимонная кислоты образуют с медью окрашенные комплексы, из которых медь не осаждается [5]. Растворение гидроксида меди наблюдается при взаимодействии его с NH4OH.
При нагревании гидроксид меди разлагается с образованием CuO.
Взаимодействие с NH4OH
При взаимодействии солей меди (2) с NH4OH происходит выпадение осадка состава Cu2(OH)2SO4 светло-голубого цвета, который растворим в избытке аммиака [3, 4, 5].
Условия проведения: а) рН.=9; b) отсутствие ионов никеля и меди; c) отсутствие восстановителей восстанавливающих Cu2+ до Cu+ (SnCl2, CH2O, мышьяковистая кислота); d) отсутствие солей аммония; e) отсутствие органических соединений связывающих медь в комплекс [6].
Взаимодействии с карбонатом натрия или калия
При взаимодействии солей меди с карбонатом натрия или калия происходит выпадение зеленого осадка растворимого в аммиаке [6, 8].
Взаимодействии с Na2HPO4
При взаимодействии солей меди при рН>=7 с Na2HPO4 наблюдается образование голубого осадка Cu3(PO4)2 растворимого в аммиаке и уксусной кислоте [6].
Взаимодействие с иодидами
При взаимодействии с иодидами, например с иодидом калия протекает реакция, в результате чего в осадок выпадает CuI [2, 3, 4, 5, 6, 7]:
Cu2+ + 2 I- = CuI + 0.5 I2
Реакция протекает в слабокислой среде [7].
Взаимодействии с Na2S2O3
При взаимодействии солей меди с Na2S2O3 при подкислении и кипячении происходит образование осадка Cu2S и S [3, 6].
Электролиз солей меди
При электролизе солей меди на катоде происходит выделение чистой меди [2, 7].
Взаимодействие с роданидами
При взаимодействии солей меди с роданидами наблюдается выпадение в осадок черной соли Cu(SCN)2 [2, 4, 8].
Условие проведения: a) рН<=7; b) слабое нагревание; c) отсутствие ионов серебра [6].
Взаимодействии с Na2HAsO3
При взаимодействии происходит образование желто-зеленого осадка состава Cu3(AsO2)2 [6].
Взаимодействие с MgCl2 + NH4OH + NH4Cl
При взаимодействии солей меди с указанным реагентом наблюдается образование сине-зеленого осадка, растворимого в избытке реагента и в кислотах [6].
Взаимодействие с щавеливой кислотой
При взаимодействии с щавеливой кислотой происходит выпадение в осадок голубой соли, растворимой в сильных кислотах и аммиаке, состава CuC2O4*H2O [2].
Взаимодействие с плавиковой кислотой
При взаимодействии гидроксида меди (2) или карбоната меди (2) с HF происходит образование светло-голубого осадка состава CuF2*2H2O [2].
Взаимодействие с цианидами
При взаимодействии с циан идами солей двухвалентной меди вначале происходит выпадение в осадок соли Cu(CN)2, которая затем распадается с образованием сине-желтого осадка CuCN и выделение (CN)2 [2, 3, 4, 5, 8].
Взаимодействие с K4[Fe(CN)6]
При взаимодействии солей меди с K4[Fe(CN)6] (рН<7 [5]) происходит связывание меди в нерастворимый красно-коричневый комплекс состава Cu2[Fe(CN)6] [2, 3, 4, 8].
Условия проведения: a) отсутствие Fe3+, Co2+ Ni2+; b) отсутствие окисляющей среды окисляющей Fe2+ до Fe3+; c) отсутствие восстанавливающей среды [6].
Взаимодействие с (NH4)2[Hg(CNS)4] в присутствии Zn
При взаимодействии наблюдается образование осадка зеленого цвета [4].
Взаимодействие с Zn(CH3COO)2 + (NH4)2[Hg(SCN)4]
При взаимодействии наблюдается образование осадка фиолетового цвета [5]. Необходимые условия: отсутствие Fe3+, Co2+ Ni2+.
Взаимодействие с SiO32-
При смешении растворов содержащих соли меди и раствора с SiO32- визуально не наблюдалось взаимодействие.
Взаимодействие с суперфосфатом
При смешении растворов содержащих соли меди и раствора с суперфосфатом визуально не наблюдалось взаимодействие.
ОЧИСТКА ОТ СОЕДИНЕНИЙ ВАНАДИЯ
РЕАКЦИИ ИОНА V2+
Взаимодействие с гидроксидами
При взаимодействии иона V2+ с гидроксидами происходит образование осадка коричневого цвета - V(OH)2 [2].
Взаимодействие с цианидами
При взаимодействии солей V2+ с избытком KCN в присутствии этилового спирта происходит выпадение в осадок соединения желто-коричневого цвета - K4[V(CN)6] [2].
РЕАКЦИИ ИОНА V3+
Взаимодействие с гидроксидами
При взаимодействии с гидроксидами или NH4OH происходит образование зеленого осадка V(OH)3, жадно поглощающего жадно кислород воздуха [2].
Взаимодействие с цианидами
При взаимодействии с цианидами протекает образование красных растворимых комплексов состава K3[V(CN)6] [2].
РЕАКЦИИ ВАНАДИЯ (V)
Электрохимическое восстановление
В результате электрохимического восстановления сернокислотных растворов V2O5 протекает до V2(SO4)3*H2SO4*12H2O. При нагревании до 180 С происходит образование V2(SO4)3 [2].
Взаимодействие с пероксидом водорода
Из растворов щелочных ванадатов происходит выделение солей желтого цвета состава MeVO4. Взаимодействие происходит в присутствии этилового спирта [2].
РЕАКЦИИ VO3-
Взаимодействие с NH4OH
При взаимодействии VO3- с гидроксидом аммония происходит образование NH4VO3 [каф. ХТНВ, К и Э]. По данным литературы [6] при обычных условиях осаждение не происходит, но в присутствие ионов Fe3+, Al3+, Ti(4) и др. ион VO3- вместе с ними соосаждается.
Взаимодействие с сероводородом и сульфидом аммония
Ванадий осаждается из кислых растворов - сероводородом, а из аммиачных - при подкислении осаждается (NH4)2S. [2].
При этом протекают реакции [5]:
2 VO3- + H2S + 6 H+ = 2 VO2+ + S + 4 H2O
VO2+ + (NH4)2S (в среде аммиака) = VOS
По данным литературы [6, 8] при использовании в качестве осадителя сульфид аммония происходит осаждение ванадия в виде V2S5:
2 VO3- + 6 (NH4)2S + 6 H2O = 2 NH4VS3 + 10 NH4OH + 2 OH-
2 NH4VS3 + H2SO4 = V2S5 + H2S +(NH4)2SO4
Взаимодействие с SrCl2
При кипячении VO3- с SrCl2 происходит образование желтого осадка солей Sr(VO3)2 + Sr3(VO4)2 [6].
Взаимодействие с HgNO3
Наблюдается образование ванадата ртути HgVO3, при условии рН=7
[6, 8].
Взаимодействие с солями бария
При этом протекает процесс образования осадка желтого цвета по реакции [6]:
VO3- + Ba2+ = Ba(VO3)2
Взаимодействие с солями серебра
При действии солей серебра на ион VO3- наблюдается образование желтого осадка по реакции [6]:
VO3- + Ag+ = Ag2VO3
Взаимодействие с солями свинца
При действии солей свинца на ион VO3- наблюдается образование нерастворимых ванадатов свинца [6, 8].
Взаимодействие с NH4HCO3
При взаимодействии VO3- наблюдается выпадение рентгеноаморфного осадка содержащего ванадий [каф. ХТНВ, К и Э].
Взаимодействие с ( NH4)2CO3
Не изучалось.
Взаимодействие с NH4Cl
При взаимодействии VO3- с твердым NH4Cl при нагревании наблюдается образование NH4VO3 [6, 8].
Взаимодействие с ( NH4)2SO4
Не изучалось.
Взаимодействие с CaCO3
При взаимодействии VO3- с CaCO3 наблюдается снижение концентрации ванадия в растворе. [каф. ХТНВ, К и Э].
Взаимодействие с Ca(OH)2
Не изучалось.
Взаимодействие с CaSO4*0.5H2O
При взаимодействии VO3- с CaSO4*0.5H2O наблюдается снижение концентрации ванадия в растворе. [каф. ХТНВ, К и Э].
Взаимодействие с SiO32-
При смешении растворов содержащих VO3- и раствора с SiO32- визуально не наблюдалось взаимодействие.
Взаимодействие с суперфосфатом
При смешении растворов содержащих VO3- и раствора с суперфосфатом визуально не наблюдалось взаимодействие.
ОЧИСТКА ОТ СОЕДИНЕНИЙ НИКЕЛЯ
Взаимодействие с (NH4)2S в присутствии аммиака и солей аммония
Выпадает черный NiS [2-8].
Взаимодействие с H2S
При взаимодействии солей никеля с сероводородом при рН7 выпадает осадок NiS [4, 6-8].
Взаимодействие с NaOH(KOH) без избытка
Выпадает зеленоватый осадок Ni(OH)2 [2-6, 8].
Взаимодействие с NaOH(KOH) избыток при нагревании
Выпадает зеленоватый осадок Ni(OH)2 [3-5].
Взаимодействие с NH4OH без избытка
Зеленоватый осадок основных солей переменного состава [3-6, 8].
Взаимодействие с NH4OH в избытке и присутствии солей аммония
Раствор сереневого цвета - [Ni(NH3)6]2+ [3-5, 8].
Взаимодействие с Na2CO3, K2CO3, (NH4)2CO3
Образуется зеленый осадок Ni(OH)2 [2,3,5, 8]. По даннам [6] образуется
Ni2(OH)2CO3.
Взаимодействие с Na2HPO4 и (NH4)3PO4
Образуется зеленый осадок Ni3(PO4)2 [2, 5, 6, 8] и (NH4)2NiPO4 [2].
Взаимодействие с K4[Fe(CN)6]
Образуется бледнозеленый осадок переменного состава [4-6].
Взаимодействие с K3[Fe(CN)6]
Образуется желто-бурый осадок переменного состава [5,6].
Окислители в щелочной среде
Образуется черный осадок Ni2O3*H2O. Пероксид водорода не окисляет никель [5,6]. По данным [8]:
2 Ni(OH)2+NaOCl+H2O = NaCl+ 2 Ni(OH)3
Взаимодействие с цианидами
Образуется яблочно-зеленый осадок содержащий воду. При нагревании до 180-200 С в осадке Ni(CN)2 [2-4,8].
Взаимодействие с роданидами
При взаимодействии выпадают в осадок раданиды [2]:
Ni2+ + 2 CNS- = Ni(CNS)2
Взаимодействие с щавеливой кислотой
При взаимодействии солей никеля в осадок выпадают зеленовато-белые хлопья [2] оксалата никеля.
Взаимодействие с (C2H6N4O)2*H2SO4
При взаимодействии солей никеля с дициандиамидинсульфатом в присутствии KOH образуется желтый осадок [2].
ОЧИСТКА ОТ СОЕДИНЕНИЙ МАРГАНЦА
Mn2+
Взаимодействие с (NH4)2S в присутствии аммиака и солей аммония
Образуется осадок телесного цвета MnS [2-8].
Взаимодействие с H2S
Выпадает осадок MnS [6,7].
Взаимодействие с NaOH(KOH) без избытка
Образуется белый буреющий осадок Mn(OH)2 [2-6, 8, 9]. Образуемый осадок на воздухе буреет вследствие перехода Mn2+ в Mn4+, при этом образуется MnO(OH)2 или H2MnO3 (марганцоватистая кислота) [9].
Взаимодействие с NaOH(KOH) избыток при нагревании
Образуется белый буреющий осадок Mn(OH)2 [5].
Окислители в щелочной среде
При взаимодействии в щелочной среде в присутствии пероксида водорода при нагревании образуется бурый осадок MnO2·xH2O [3, 5, 6].
При взаимодействии в щелочной среде (избыток) в присутствии Br2 образуется MnO2·H2O [4].
При взаимодействии в щелочной среде в присутствии окислителей образуется бурый осадок MnO2·xH2O [5, 6].
При взаимодействии в присутствии более сильных окислителей происходит окисление до MnO4-[5, 6]. При окислении марганца до перманганата в качестве окислителей обычно используют: PbO2, (NH4)2S2O8 и другие ОВП которых выше 1,52 в. [9].
Взаимодействие с NH4OH без избытка
Образуется белый буреющий осадок Mn(OH)2 [2, 3, 5, 6, 8, 9].
Условия протекания: рН=9-10
Взаимодействие с NH4OH в избытке и присутствии солей аммония
Образуется MnO2·xH2O [5].
Взаимодействие с Na2CO3, K2CO3, (NH4)2CO3
Образуется белый осадок MnCO3 [2, 3, 5, 6, 8].
Взаимодействие с Na2HPO4
При рН около 7 образуется белый осадок Mn3(PO4)2 [2, 5, 6, 8].
Взаимодействие с K4[Fe(CN)6]
Образуется белый осадок переменного состава [4-6].
Взаимодействие с K3[Fe(CN)6]
Образуется бурый осадок переменного состава [5, 6].
Взаимодействие с цианидами
Образуется осадок Mn(CN)2 [2, 8].
Взаимодействие с щавеливой кислотой
При взвимодействии солей марганца при нагревании образуется MnC2O4·2H2O [2].
Взаимодействие с SO2
При взаимодействии солей марганца в водных растворах с SO2 образуется осадок MnSO3 [2].
Взаимодействие с AgCl в присутствии конц. NaOH
2 AgCl+Mn2++ 4OH- = 2 Ag+MnO(OH)2+2 Cl- +H2O
По данным [5].
Mn3+
Взаимодействие с CH3COOH(горячая) и KMnO4 или Cl2
При охлаждении образуется Mn(C2H3O2)3·2H2O [2].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. Нойс, В. Брэй. Качественный анализ редких элементов.- М.: ОНТИ, Главная редакция химической литературы.-1936.
2. Г. Реми Учебник неорганической химии. Т2. Под. ред. Б.М. Беркенлеима.- Л.: ОНТИ, Химтеорет, 1935.-390 с.
3. В. Бурдаков Качественный анализ кислот и металлов.- Изд-е 3-е. - Л.: Ленинградский горный институт.-1930.
4. Л. Кертман Курс качественного анализа.- М.: ОНТИ, Главная редакция химической литературы.-1937.
5. Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. Изд. 5-е пер. и доп. Под. ред. П.К. Агасяна.- М.: Химия, 1970.-472 с.
6. Крешков А.П. Основы аналитической химии. Теоретические основы. Качественный анализ. Изд. 3-е перер. Т1.-М.:Химия, 1970.-462 с.
7. Г. Шарло Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. Под. ред. Ю.Ю. Лурье.- М.: Химия,
1965.-976 с.
8. Ф. Тредвел курс аналитической химии. Том 1. Качественный анализ/ Под. ред. А.С. Коновалова.- М.-Л.: 1931.-511 с.
9. Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Практическое руководство по качественному полумикроанализу (на основе бессероводородного метода). - М.: Просвещение, 1972.- 134 с.
Подобные документы
Общая характеристика, основные физические и химические свойства оксогидроксида марганца (III), триоксалатоманганата (III) калия, диоксалатодиакваманганата (III) калия, порядок их образования и сферы применения. Синтез MnO(OH) и других соединений.
практическая работа [20,0 K], добавлен 23.03.2011Использование солей натрия в Древнем Египте, химические способы добычи натрия. Линии щелочных металлов в видимой части спектра, физические и химические свойства щелочей. Взаимодействие соды с синтетической азотной кислотой и гигроскопичность солей натрия.
реферат [3,6 M], добавлен 04.07.2012Метод получения 3,4,5-трифенил-1,2-дифосфациклопентадиенида натрия, основанный на взаимодействии циклопропенильных комплексов никеля с полифосфидами натрия. Использование для синтеза стандартной аппаратуры Шленка. Получение полифосфидов натрия.
реферат [583,3 K], добавлен 30.10.2013Качественное и количественное определение субстанции сульфацил–натрия. Испытания на подлинность. Реакции образования азокрасителя и солей, обнаружения серы, окисления. Методы нитритометрии и броматометрии. Хранение и применение сульфацил-натрия.
курсовая работа [301,1 K], добавлен 03.04.2014Едкий натр или гидроксид натрия. Химические способы получения гидроксида натрия. Понятие об электролизе и электрохимических процессах. Сырье для получения гидроксида натрия. Электролиз растворов хлористого натрия в ваннах со стальным катодом.
реферат [2,4 M], добавлен 13.03.2007Электронные структуры d-элементов и их валентные возможности. Кислотно-основные свойства гидроксидов. Характеристика элементов подгрупп меди, цинка, титана, ванадия, хрома, марганца, их биологическая роль и применение. Металлы семейств железа и платины.
курс лекций [294,4 K], добавлен 08.08.2015Переходные металлы - элементы побочных подгрупп периодической системы химических элементов. Элементы VIIB и VIIIB группы: химические и физические свойства. Соединения марганца. Применение перманганата калия. Соединения кобальта и никеля и их свойства.
презентация [73,6 K], добавлен 02.05.2013Специфические особенности фармацевтического анализа. Фармакопейные препараты натрия. Гипертонические растворы NаСL. Фармакопейный анализ йодида натрия. Определение подлинности и доброкачественности. Получения чистого медицинского хлорида натрия.
курсовая работа [28,8 K], добавлен 26.11.2012Взаимодействие гидроксидов, оксидов и карбонатов металлов с непредельными карбоновыми кислотами. Синтез с использованием металлоорганических соединений. Взаимодействие реактива Гриньяра с углекислым газом. Применение ацетат хрома, цинка, натрия, калия.
доклад [1,4 M], добавлен 13.11.2014Реакция лития, натрия, калия с водой. Изучение физических и химических свойств бинарных кислородных соединений. Важнейшие соединения щелочноземельных металлов. Окислительно-восстановительные свойства пероксидов. Применение металлорганических соединений.
презентация [94,3 K], добавлен 07.08.2015
