Вход

Обзор методов очистки сточных вод от меди, ванадия, никеля и марганца

Реферат по химии
Дата добавления: 06 декабря 2010
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 234 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу



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).

  1. Гидроксид меди;

  2. Углекислотные и фосфорнокислые;

  3. 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.

  1. Ф. Тредвел курс аналитической химии. Том 1. Качественный анализ/ Под. ред. А.С. Коновалова.- М.-Л.: 1931.-511 с.

  2. Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Практическое руководство по качественному полумикроанализу (на основе бессероводородного метода). – М.: Просвещение, 1972.- 134 с.

© Рефератбанк, 2002 - 2017