Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 36. 7 oktober 1952 - Amalgammetallurgins grunder, av Rolf Brännland
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
14. oktober 1952
813
där c’A är koncentrationen av metall A i
vattenfasen, c"B koncentrationen av metall B i
kvicksilverfasen och k reaktionskonstanten.
Reaktionen är alltså av andra ordningen. Om
koncentrationen av den ena metallen hålles
relativt hög, dvs. approximativt konstant under
reaktionen, blir reaktionen i stället av första
ordningen, och formeln blir
— dc’Aldt = k’c’A (4)
Denna ekvation har visats31 gälla med god
noggrannhet för systemet Cd2+-lösning/Zn-amalgam.
Dessutom har man påvisat reaktionskonstantens
tydliga beroende av omröringen, dvs. av
fasgränsytans storlek.
De båda här beskrivna metoderna,
spärrelektro-lys och amalgamutbyte, kan användas vid
framställning av samtliga metaller av andra gruppen
utom aluminium, som hittills ej kunnat fällas
re-versibelt. För mangan, som intar en
mellanställning mellan andra och tredje gruppen, torde det
dock vara fördelaktigast att efter amalgamutbytet
frånskilja kvicksilvret genom destillation, en
metod som i största utsträckning måste tillämpas
vid tredje gruppens metaller.
Tredje gruppen
Den tredje gruppens metaller, i huvudsak
element i det periodiska systemets 4:e till 8:e
grupper, uppvisar i många fall inbördes likartade
egenskaper, såsom hög smältpunkt, stor hårdhet
och särdraget att endast med svårighet eller inte
alls fällas ut vid vanlig elektrolys i vattenlösning.
De har genomgående mycket liten löslighet i
kvicksilver och depolariseras inte genom
amalgambildning utan uppvisar överspänning vid
utfällning på en kvicksilverkatod.
Normalpotentialerna24 varierar mellan vida gränser (från — 1,75
V för Ti2+ —► Ti till ca -f 1,2 V för Pt2+ —► Pt),
men de är i allmänhet endast idealvärden, som
inte kunnat uppnås med hittills provade
elektrolyter och katodmaterial.
Man skulle kunna framställa dessa metaller
genom elektrolys i vattenlösning med
kvicksilverkatod, därför att den utfällda metallen
disperge-ras i kvicksilvret och något egentligt gitter ej
behöver byggas upp. Detta antas nämligen orsaka
reaktionshämningar. Utvinningen av metallen bör
lämpligen ske genom avpressning och
avdestilla-tion av kvicksilvret, varvid en pulverformig och
mycket ren återstod av metallen erhålles.
För att kunna fälla ut en sådan metall måste
man tydligen i första hand minska
irreversibili-teten vid elektrolysen, vilket kan ske genom
höjning av temperaturen eller genom val av
elektrolyt med lämplig sammansättning. Resultat
från polarografin23 har visat att
halvvågspoten-tialen för några metaller tillhörande denna grupp
förändras mycket vid närvaro av sådana joner
som Cl", CN" och CNS" (fig. 5).
Fig. 5. Halvvågspotentialens variation med lösningens
sammansättning.
För att förhindra väteutfällning kan man öka
vätejonernas utfällningspotential på olika sätt.
Enligt Tafel’s ekvation
E — a (— pH) — b ln i — c
där E är vätes utfällningspotential, i
strömtätheten, a, b och c konstanter, växer
utfällnings-potentialen med pH, vilket också framgår av
uppmätta halvvågspotentialer32 vid stigande pH.
Utfällningspotentialen blir 2 RT/F = 0,11 V
oädlare för varje minskning av
vätejonkoncentrationen med en tiopotens, men av litteraturen
framgår också att jonstyrkan har betydelse;
högre jonstyrka ger mera negativa värden. Då
tredje gruppens metaller i allmänhet kan fällas
mera reversibelt ur sur än basisk lösning, måste
dock pH-värdet hållas ganska lågt. Tafel’s
ekvation anger emellertid också möjligheten att
genom ökning av strömtätheten få en metallisk
utfällning, eftersom vätes polarisation växer
snabbare med strömtätheten än metallers33.
Vid undersökning av väteöverspänningen har
också katodmaterialets betydelse påvisats.
Kvicksilver har visat sig ge en särskilt hög
väteöverspänning och är således i detta sammanhang
synnerligen gynnsamt. Emellertid måste man noga
se till att utfällda metaller, som icke är lösliga i
kvicksilver, ej stannar kvar på katodytan och
därigenom sänker väteöverspänningen.
Dispergeringen kan effektiviseras genom
omröring av kvicksilverfasen enligt en metod, som
kommit till användning vid analytiska
operationer34. Kvicksilverkatoden placeras i ett starkt
permanent magnetfält, och på grund av
elektronströmmen i kvicksilverfasen kommer denna att
få en kraftigt roterande rörelse, varigenom
dis-pergeringsprocessen påskyndas. Metoden har
provats vid utfällning av bl.a. järn, nickel,
kobolt, mangan och koppar.
En möjlighet till depolarisering vid utfällning
av en metall uppstår, om metallen bildar
legering med en ädlare metall, som redan finns i
kvicksilverfasen. Depolarisation kan i så fall
förutsägas med ledning av smältpunktsdiagram-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
