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.
812
TÉ3KNISK TIDSKRIFT
Fig. 4.
Halvvågs-potentialerna
för bly, tenn och
tallium i alkalisk
och neutral
lösning.
På grundval av tidigare arbeten inom
amalgamkemin har Hohn4 formulerat satsen: "Potentialen
hos ett amalgam bestäms på varje punkt av dess
yta endast av den oädlaste beståndsdelen i
amalgamet, oavsett om detta är homogent och
flytande eller heterogent och grötliknande."
Vid fasta metaller är däremot förhållandena
helt annorlunda. Potentialen varierar från punkt
till punkt, om främmande metallatomer befinner
sig på elektrodens yta, vilket bl.a. visat sig vara
av stor betydelse vid metallers korrosion.
Punkter med olika potential bildar lokalelement, vari
strömstyrkan uppnår ofta mycket höga värden.
Dessa egenskaper hos en fast elektrod innebär
att två metaller kan utfällas samtidigt på
katoden om den använda elektrolyten är oren eller
komplex. Härvid förorenas produkten vilket kan
vara mycket skadligt för dess
legeringsegenskaper, ledningsförmåga, korrosionsbeständighet
osv. Vid exempelvis elektrolytisk
zinkframställning sjunker strömutbytet mycket, om
främmande metaller fälls ut, därför att
väteöverspänningen sänks.
Vid användning av kvicksilverkatod är
potentialen däremot densamma på alla punkter av
ytan, och metallerna kommer att falla ut i en viss
bestämd ordningsföljd, åtskilda av i de flesta fall
tydliga potentialsprång. På så sätt kan
synnerligen hög renhet erhållas, vilket kan visas med
följande räkneexempel:
Antag att en elektrolyt (lakvätska) håller 2
mol/1 Zn samt 0,2 mol/1 vardera av metallerna
Co, Fe, Mn, Cd, Sn och Pb. Ur denna lösning kan
ren zink inte framställas genom elektrolys enligt
något av de klassiska förfarandena, eftersom
föroreningshalten överstiger den vanligen tillåtna29
med 2—4 tiopotenser. Genom insättning i
formeln
E = E
RT^Gj*
zF C HoO
(2)
kan koncentrationen i kvicksilverfasen av
metaller oädlare än zink beräknas, varvid följande
resultat fås:
[-Halvvågs-potential-]
{+Halvvågs-
potential+}
relativt
vätgaselektrod
V
Koncentration
i lösning
mol/1
Beräknad
koncentration
i kvicksilver
mol/1
Zn ............—0,77 2,0 4,0
Co ............—0,95 0,2 3,5 X 10~7
Fe ......— 1,07 0,2 3,0 X 10"11
Mn ...... — 1,26 0,2 1,0 X 10"17
De ädlare metallerna Cd, Sn och Pb kommer
däremot att fällas ut kvantitativt på
kvicksilver-katoden. Om dessa metaller antas ha blivit
anrikade i amalgamet till en koncentration av högst
0,5 mol/1, uppnås vid sekundärelektrolys med
amalgamet som anod i motsvarande elektrolyt
följande metallkoncentrationer:
Halvvågs- Koncentration Beräknad
potential i kvicksilver koncentration
relativt i lösning
vätgaselektrod *
V mol/1 mol/1
Zn .........—0,77 4,0 1,0
Cd .........—0,34 0,5 10"15
Sn .........—0,10 0,5 10"33
Pl) .........—0,17 0,5 10 -1
Av detta exempel framgår att en synnerligen
god separering erhålles. Om
halvvågspotentialer-na ligger mycket tätt, som fallet är t.ex. för Sn,
Pb och TI, kan vanligen en tillfredsställande
separering ernås genom utnyttjande av metallernas
varierande komplexbildningsförmåga, dvs.
genom tillsats av t.ex. hydroxid, cyanid- eller
klo-ridjoner. Utfällningspotentialerna förändras då
med olika belopp, vilka beror på metallernas
karaktär (fig. 4)23.
Ett annat fall då speciella fördelar kan
vinnas genom ett amalgammetallurgiskt förfarande
föreligger, 0111 de anodiska reaktionerna vållar
svårigheter, t.ex. om elektrolyten innehåller både
klorid- och sulfatjoner, i vilket fall ett tekniskt
lämpligt anodmaterial ej står att uppbringa. Ett
liknande exempel är elektrolys av mangan- och
blylösningar, då en obehaglig anodisk beläggning
av Mn02 resp. Pb02 bildas, vilken ökar
cellspänningen och sänker strömutbytet.
Vid en amalgamutbytesprocess30 lar den
inkommande metallsaltlösningen reagera med ett
amalgam av en oädlare metall, framställt genom
tidigare elektrolys. Härvid går den oädlare
metallen i lösning, medan den ädlare fälls ut och tas
upp i kvicksilvret. Observeras bör, att
amalgamets potential även i detta fall lätt kan följas.
Genom lämpligt val av det tillförda amalgamets
sammansättning och eventuell uppdelning av
utbyte sreaktionen i flera steg kan man reglera
utfällningen av metaller även ur laklösningar med
mycket komplicerad sammansättning.
Reaktionshastigheten vid amalgamutbytet
bestäms av den kända formeln
— dc’A/dt = kc’A c"b (3)
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
