2. Задачи исследования.
Знакомство с основными показателями, характеризующими способность веществ (солей) образовывать водные растворы – произведение растворимости, степень диссоциации и их влияние на показатели процессов осаждения катионов металлов из растворов – степень извлечения из раствора, потери со стоками и т.д.
3. Методика исследования.
3.1 Описание экспериментальной установки.
Установка для изучения технологических параметров процессов реагентного осаждения представлена на рисунке 2. Через трансформатор 1, проводится регулирование напряжение, подаваемого на нагревательную плитку 2. На плитку устанавливается колба 3, в которую помещается раствор для осаждения. В раствор погружен термометр 4 для контроля за температурой осаждения. Раствор перемешивается с помощью мешалки 5. Мешалка приводится в движение двигателем 6. Частота оборотов мешалки изменяется при помощи лабораторного автотрансформатора 7. Раствор осаждающего реагента приливается из бюретки 8.
Рисунок 2 Экспериментальная установка для изучения технологических параметров процессов реагентного осаждения
Порядок выполнения работы.
Приготовить 100 мл раствора сульфата меди с различной концентрацией 1, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 250, 300, 350, 400, грамм соли на литр. Поместить раствор в колбу
Учитывать, что растворимость сульфата меди сильно зависит от температуры. Данные о растворимости представлены в таблице 2.
Таблица 2
Растворимость сульфата меди при различных температурах
Растворимость, г/л |
143 |
172 |
205 |
223 |
244 |
287 |
337 |
395 |
555 |
770 |
Температура, 0С |
0 |
10 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
Рассчитать какой объем насыщенного раствора NaOH потребуется для осаждения всей меди из раствора в виде гидрооксида меди. Приготовить насыщенный раствор NaOH и залить его в бюретку. К раствору сульфата меди по каплям прибавлять из бюретки насыщенный раствор гидрооксида натрия. Включить мешалку, поддерживать температуру, указанную преподавателем.
К раствору сульфата прилить не сразу весь объем щелочи, а некоторую его часть, по указанию преподавателя.
После того как сформировался осадок, отфильтровать пульпу через вакуумный фильтр. Оставшийся в колбе осадок смыть на фильтр маточным раствором.
Высушить, взвесить осадок и сдать его для анализа на содержание меди. Полученный результат занести в таблицу 3.
Повторить опыт при различном расходе осаждающего реагента (раствора щелочи), различной концентрации NaOH в осаждающем растворе, различной температуре, при добавке примесных солей, влияющих на ионную силу раствора и степень извлечения меди в осадок, при различной исходной концентрации сульфата меди в растворе. Результаты опытов записывать в таблицу 3.
Повторить опыт используя нитрат, хлорид и ацетат меди
Таблица 3
Результаты опытов по изучению технологических показателей процесса реагентного осаждения меди из раствора сульфата меди.
С Н2SO4, % |
Объем раствора NaOH |
Масса |
Т, 0С |
Активность |
|
ПР |
Степень извлечения Cu в осадок |
||||
Стехиом. |
Факт. |
осадка |
Cu в осадке |
Cu2+ |
ОН- |
факт. |
теор. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|