Лабораторный практикум по общей и неорганической химии. Стась Н.Ф - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

В методе ионного обмена используются твердые нерастворимые
вещества, в составе которых имеются ионы, способные к обмену с ио-
нами раствора. Такие вещества называются ионитами (ионообменными
смолами). Представим себе, что в растворе какого-либо вещества при-
сутствует примесь хлорида кальция. Тогда для очистки от него подби-
рают ионит, способный обменивать свои ионы, например Н
+
-ионы, на
ионы Са
2+
:
2RН + Са
2+
+ 2Cl
-
= R
2
Са + 2НСl.
Ионный обмен используется в гидрометаллургии для извлечения из
растворов редких, благородных и цветных металлов. С помощью ион-
ного обмена разделяют очень близкие по свойствам химические эле-
менты: цирконий и гафний, ниобий и тантал, редкоземельные элементы.
При очистке методом зонной плавки стержень из очищаемого ве-
щества плавится в узкой зоне, т.е. на одном из участков его длины. Рас-
плавленную зону медленно перемещают от одного конца стержня к
другому. Поскольку растворимость примесей в расплавленном веществе
всегда значительно выше, чем в твердом, то вместе с расплавленной зо-
ной по стержню перемещаются примеси. Таким образом, примеси кон-
центрируются в небольшой части стержня, тогда как большая его часть
оказывается очищенной. Наивысшая очистка достигается при много-
кратном повторении этого процесса. Зонная плавка применяется при
получении особо чистого кремния, германия, титана, циркония и др.
В методе разгонки в вакууме очистка от примесей происходит бла-
годаря разнице температур кипения основного вещества и примесей.
Этим методом пользуются при очистке металлов, которые сравнительно
легко испаряются в вакууме цинка, свинца, ртути, щелочных металлов,
магния, кальция, алюминия.
Электролитическое рафинирование применяется для получения
особо чистых меди, никеля, цинка, свинца, олова, сурьмы и других ме-
таллов. Очищаемый металл помещается в электролизер в качестве ано-
да, а раствор соли этого же металла является электролитом. При элек-
тролизе металл на аноде растворяется (окисляется), а на катоде выделя-
ется (восстанавливается) в чистом виде. Примеси менее активных (бо-
лее электроположительных в ряду напряжений) металлов на аноде не
растворяются и переходят в шлам (твердый остаток). Примеси более ак-
тивных (менее электроположительных в ряду напряжений) металлов
растворяются, но на катоде не выделяются, а остаются в растворе.
37

Страницы