Ć W I C Z E N I E 4. Usuwanie zanieczyszczeń z roztworów wodnych metodą strąceniową

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 1 Ć W I C Z E N I E 4 Usuwanie zanieczyszczeń z roztworów wodnych metodą strąceniową WPROWADZENIE Oczyszczanie roztworów wodnych na drodze strącania związków chemicznych jest jednym z najprostszych i najtańszych sposobów usuwania pierwiastków Proces ten wykorzystuje trzy typy reakcji Są to: Hydroliza reakcje wytrącania wodorotlenków, uwodnionych tlenków, tlenków i soli zasadowych pod wpływem wody, np: Fe 3+ + 3 H O Fe(OH) 3 + 3H + (41) Reakcje jonowe reakcje wytrącania osadów zachodzące pod wpływem odpowiednio dobranych odczynników strącających dodawanych do W celu usunięcia jonów metali dodaje się łatwo rozpuszczalne substancje zawierające aniony (np Cl -, SO 4 -, PO 4 3-, CO 3 -, S - ) tworzące z kationami metali trudno rozpuszczalne związki (np chlorki, siarczany, fosforany, siarczki itp), np: Cu + + H S CuS + H + (4) Reakcje strącania przez substancje utleniające (lub redukujące) reakcje wytrącania osadów (zwykle tlenków i wodorotlenków) zachodzące pod wpływem odpowiednio dobranych odczynników utleniających (lub redukujących) dodawanych do oraz w warunkach podwyższonej temperatury Proces wykorzystuje większą podatność do hydrolizy jonów metali na wyższych stopniach utlenienia, np: Fe + + ½ O + 5 H O Fe(OH) 3 + 4H + (43) Rozdział metali na drodze selektywnego strącania osadów jest możliwy, jeśli wartości rozpuszczalności i iloczynów rozpuszczalności związków znacznie się różnią Rozdzielanie metali przez wytrącanie wodorotlenków, tlenków czy soli zasadowych prowadzi się przy kontrolowanym ph Proces hydrolizy wykorzystuje się najczęściej do usuwania jonów żelaza Mogą one występować w formie Fe + lub Fe 3+, przy czym zachowanie obu postaci jest odmienne Sole Fe(II) ulegają hydrolizie w roztworach o ph powyżej 8, podczas gdy sole Fe(III) hydrolizują już przy ph ok 3,5 Fakt ten wykorzystuje się do selektywnego strącania niektórych wodorotlenków metali w obecności Fe + w roztworach kwaśnych (np Ti(OH) 4 strąca się przy ph poniżej, jony Fe + pozostają w roztworze) Wodorotlenek żelaza(iii) wytrąca się natomiast z roztworów kwaśnych zawierających także sole Ni(II), Co(II) czy Cu(II) Należy zauważyć, że w zależności od warunków prowadzenia procesu (ph, temperatura, obecność anionów i dodatkowych składników) jony Fe 3+ mogą być wytrącane także w postaci: getytu FeO OH, jarosytu MFe 3 (SO 4 ) (OH) 6 (gdzie: M = NH + 4, Na +, K + ) lub hematytu Fe O 3 Na rys41 przedstawiono diagram równowagi wytrącania osadów żelaza(iii) z Fe (SO 4 ) 3 w funkcji ph i temperatury

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 00 Temperatura, o C 150 100 50 jarosyt Fe O 3 FeO OH 0 Fe(OH) 3 0 4 6 8 10 1 ph Rys41 Diagram równowagi wytrącania osadów Fe(III) z 05M Fe (SO 4 ) 3 za pomocą KOH W praktyce podczas zobojętniania roztworów kwaśnych mieszaniny soli metali (np siarczanowych) dość stężonym roztworem amoniaku następuje lokalny wzrost ph, co prowadzi do współstrącania wodorotlenków miedzi i cynku Z kolei stopniowe dodawanie rozcieńczonego amoniaku prowadzi do strącania nie tylko wodorotlenku żelaza(iii), ale także soli zasadowych miedzi i cynku, które przy wzroście stężania amoniaku będą ulegać rozpuszczeniu z utworzeniem aminokompleksów Cu(NH 3 ) 4 + i Zn(NH 3 ) 4 + Ze względu na znaczną adsorpcję jonów metali na rozwiniętej powierzchni bezpostaciowego Fe(OH) 3 konieczne jest ich dokładne wymycie z odfiltrowanego osadu Wytrącanie związku K n A m w roztworach wodnych można opisać równaniem: n K + + m A - K n A m (s) (44) W przypadku związków trudno rozpuszczalnych, po pewnym czasie ustala się stan równowagi pomiędzy kryształami substancji K n A m a jonami K + i A - znajdującymi się w roztworze nasyconym 1 (rys4) Rys4 Stan równowagi pomiędzy fazą stałą (kryształ jonowy) a roztworem nasyconym Stała równowagi K reakcji (44) jest opisana zależnością: (45) gdzie:, - aktywności, odpowiednio kationów K + i anionów A - w roztworze - aktywność substancji K n A m n, m współczynniki stechiometryczne w równaniu (44) 1 Roztwór nasycony zawiera maksymalną ilość substancji możliwą do rozpuszczenia w danych warunkach temperatury i ciśnienia

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 3 Jeśli roztwór pozostaje w kontakcie z osadem K n A m (roztwór nasycony) to wartość mianownika w równaniu (45) jest wielkością stałą w stałej temperaturze Tym samym można ją włączyć do stałej K: (46) gdzie: L iloczyn rozpuszczalności substancji K n A m W przypadku roztworów rozcieńczonych (współczynniki aktywności jonów f są bliskie 1), aktywności 3 można zastąpić stężeniami (molowymi): (47) Iloczyn rozpuszczalności (jako stała równowagi) jest wielkością stałą w stałej temperaturze W roztworze nasyconym stały jest więc iloczyn stężeń jonów podniesionych do odpowiednich potęg, natomiast same stężenia jonów pozostających ze sobą w stanie równowagi mogą się różnić Stężenie jednego z jonów (np K + ) może być znacznie obniżone przez dodanie nadmiaru drugiego jonu (tu: A - ) Przykładowo, chcąc usunąć z nasyconego BaSO 4 jak najwięcej jonów Ba + - należy wprowadzić duży nadmiar jonów SO 4 w postaci dowolnej łatwo rozpuszczalnej soli (np Na SO 4 ) W tych warunkach silnemu - wzrostowi stężenia jonów SO 4 musi towarzyszyć obniżenie stężenia jonów Ba + by zachować stałą wartość iloczynu rozpuszczalności ( ) Możliwość zmniejszenia w ten sposób rozpuszczalności wytrąconej soli wykorzystuje się często w chemii analitycznej (tzw efekt wspólnego jonu) Wartość L zdefiniowana równaniem (46) nosi nazwę termodynamicznego iloczynu rozpuszczalności Można ją obliczyć posługując się odpowiednimi funkcjami termodynamicznymi, podobnie jak inne stałe równowagi W warunkach standardowych: (48) gdzie: G r o zmiana entalpii swobodnej reakcji (44) w warunkach standardowych R stała gazowa; 8,31 J/(mol K) T temperatura; 98K w warunkach standardowych Uwzględniając zależność (46) można zapisać: (49) Zmianę entalpii swobodnej reakcji (44) oblicza się na podstawie standardowych entalpii tworzenia odpowiednich jonów i związków (przykładowe wartości podano w Tabeli 41): (410) Tabela 41 Molowe standardowe entalpie swobodne tworzenia jonów i związków (98 K) Jon G o, kj/mol Jon G o, kj/mol Związek G o, kj/mol Ag + Cu + Ni + Pb + Zn + Fe 3+ 77,11 65,0-48,31-4,43-147,06-159,3 Cl - CO 3 - OH - PO 4 3- S - SO 4 - -131,3-57,81-157,4-1018,70 85,8-744,53 Cu(OH) Fe(OH) 3 Ni(OH) PbSO 4 CuS AgCl -356,9-703,0-44,46-808,5-48,9-109,79 Jeśli faza stała K n A m stanowi czystą substancję, wówczas jej aktywność jest równa 1 3 a = f c

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 4 Dla dowolnej trudno rozpuszczalnej substancji jonowej (sole, wodorotlenki) iloczyn rozpuszczalności można wyznaczyć eksperymentalnie na podstawie znajomości stężeń jonów w roztworze nasyconym Stężenia te oznacza się min metodą konduktometryczną mierząc przewodnictwo właściwe 4 nasyconego Przewodnictwo właściwe κ nasyconego trudno rozpuszczalnej substancji jonowej K n A m można wyrazić za pomocą równania: κ = c Λ o (411) gdzie: c stężenie substancji K n A m w roztworze nasyconym Λ o graniczne przewodnictwo molowe 5 substancji K n A m Zgodnie z prawem Kohlrausha, molowe przewodnictwo graniczne elektrolitu jest równe sumie granicznych przewodnictw molowych jonów wchodzących w skład związku K n A m, odpowiednio: kationu K + i anionu A - ( ): (41) Przykładowe wartości granicznych molowych przewodności jonów podano w Tabeli 4 Należy pamiętać, że równanie (411) można stosować wyłącznie w przypadku silnie rozcieńczonych elektrolitów, kiedy wartość przewodnictwa molowego osiąga wartość przewodnictwa granicznego Wartość przewodnictwa właściwego w równaniu (411) to wartość przewodnictwa właściwego nasyconego substancji w wodzie pomniejszona o wartość przewodnictwa wody stosowanej do sporządzenia roztworów : (413) Tabela 4 Graniczne przewodnictwo molowe wybranych jonów (98 K) Kation Ag + Cu + Ni + Pb + Zn + Fe 3+ Graniczne przewodnictwo molowe kationu, S cm /mol 61,9 110 104 141 106,3 04 Anion Cl - CO 3 - CrO 4 - OH - PO 4 3- SO 4 - Graniczne przewodnictwo molowe anionów, S cm /mol 76,4 138,6 170 197,8 07 159,9 Iloczyn rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych wodorotlenków można wyznaczyć na podstawie pomiarów ph 6 nasyconego W tym przypadku, w układzie faza stałaroztwór wodny ustala się stan równowagi: M(OH) n (s) M n+ + n OH - (414) który opisuje się zależnością: (415) Jeśli stężenie jonów OH - w roztworze nasyconym jest równe, to stężenie jonów M n+ wynosi Wówczas iloczyn rozpuszczalności określony jest wzorem: (416) 4 Przewodnictwo właściwe przewodnictwo elektryczne kostki sześciennej elektrolitu o długości krawędzi 1cm 5 Graniczne przewodnictwo molowe przewodnictwo 1 mola elektrolitu znajdującego się w roztworze o rozcieńczeniu nieskończenie wielkim, kiedy stopień dysocjacji elektrolitu jest równy 1 6

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 5 CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest: wyznaczenie iloczynu rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych wodorotlenków (Fe(OH) 3, Cu(OH) ) na podstawie pomiarów przewodnictwa oraz ph roztworów nasyconych ocena efektywności i selektywności usuwania jonów Fe 3+ z mieszaniny soli Fe(III) i Cu(II) metodą strąceniową (za pomocą amoniaku) MATERIAŁY I APARATURA 4 zlewki 150 cm 3 1 zlewka 50 cm 3 kolby stożkowe 50 cm 3 3 kolby miarowe 100 cm 3 1 pipeta 50 cm 3 1 pipeta 5 cm 3 1 pipeta 10 cm 3 1 pipeta kalibrowana 10 cm 3 3 biurety 50 cm 3 cylinder miarowy 100 cm 3 naczynka wagowe łyżeczki 3 lejki małe 1 lejek duży sączki mieszadła magnetyczne ph-metr z elektrodą kombinowaną konduktometr kuchenka elektryczna Fe(OH) 3 Cu(OH) 005 M CuSO 4 005 M Fe (SO 4 ) 3 10% NH 3 NH 3 (stężony) M CH 3 COOH 0,1 M Na S O 3 KI (stały) roztwór skrobi SnCl HgCl M H SO 4 mieszanina Zimmermanna-Reinhardta 0,5 M KMnO 4 WYKONANIE ĆWICZENIA I Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych wodorotlenków Iloczyn rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych wodorotlenków (w ćwiczeniu: Fe(OH) 3 i Cu(OH) ) można wyznaczyć dwoma sposobami: na podstawie pomiarów przewodnictwa oraz pomiarów ph roztworów nasyconych 1 Przygotować ph-metr W tym celu urządzenie należy wycechować (wg instrukcji znajdującej się przy mierniku) stosując wzorcowe roztwory buforowe o ph 7 i 10 Przed każdym pomiarem elektrodę ph-metryczną należy dokładnie wypłukać wodą destylowaną, a następnie osuszyć bibułą filtracyjną

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 6 Przygotować elektrodę konduktometryczną W tym celu elektrodę należy dokładnie wypłukać wodą destylowaną, a następnie osuszyć bibułą filtracyjną 3 Wyznaczyć za pomocą konduktometru przewodnictwo właściwe wody destylowanej stosowanej jako rozpuszczalnik (instrukcja obsługi konduktometru znajduje się przy mierniku) Wyniki należy zanotować w Tabeli 43 4 Odważyć ok 0,5 g wodorotlenku (na wadze technicznej) Naważkę wsypać do zlewki o objętości 150 cm 3, a następnie dodać 100 cm 3 wody destylowanej 5 W celu wypłukania rozpuszczalnych zanieczyszczeń mogących znajdować się w wodorotlenku, zlewkę należy umieścić na mieszadle magnetycznym na okres 5 min, po czym mieszadło wyłączyć, odczekać kilka minut, aby osad uległ sedymentacji, a następnie zdekantować roztwór znad osadu Czynności należy powtórzyć kilkakrotnie stosując każdorazowo świeżą porcję wody destylowanej 6 Dobrze wymyty osad wodorotlenku należy zalać 100 cm 3 wody destylowanej, zlewkę ustawić na mieszadle Po upływie 10 min mieszadło należy wyłączyć, odczekać kilka minut aby osad uległ sedymentacji Do suchej zlewki o objętości 50 cm 3 należy pobrać pipetą 5 cm 3 z nad osadu (ostrożnie, by nie zaciągnąć cząstek osadu) i zmierzyć jego przewodnictwo właściwe oraz ph Wyniki zapisać w Tabeli 43 Po pobraniu próbki, należy kontynuować mieszanie zawiesiny Czynności należy powtarzać do uzyskania dwóch kolejnych jednakowych odczytów przewodnictwa i ph Przed pomiarem przewodnictwa i ph elektrody należy każdorazowo przygotować wg procedury opisanej w punktach 1 i II Ocena efektywności i selektywności usuwania jonów Fe 3+ z mieszaniny soli Fe(III) i Cu(II) metodą strąceniową (za pomocą amoniaku) 1 Oznaczyć stężenie jonów Cu + i Fe 3+ w roztworach siarczanowych metodami objętościowymi Oznaczanie stężenia jonów Cu + na drodze miareczkowania jodometrycznego Do próbki elektrolitu o objętości 10 cm 3 należy dodać kilka kropel stężonego amoniaku NH 3 do uzyskania granatowego zabarwienia Następnie roztwór zobojętnić M roztworem kwasu octowego CH 3 COOH do zmiany zabarwienia z granatowego na niebieskie (roztwór intensywnie zamieszać), dodać stałego jodku potasu KI do uzyskania intensywnie brązowej barwy Tak przygotowaną próbkę należy miareczkować 0,1M roztworem tiosiarczanu sodu Na S O 3 do otrzymania słomkowożółtej barwy Dodaje się wówczas skrobi (roztwór miareczkowany zabarwia się na czarno lub granatowo) i kontynuuje się miareczkowanie do całkowitego odbarwienia Podczas miareczkowania zachodzą następujące reakcje: Cu + + 4 I - Cu I + I (417) I + S O - 3 I - - + S 4 O 6 (418) Stężenie molowe jonów Cu + w roztworze oblicza się wg wzoru:

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 7 c = (419) Na S O 3 NaSO3 ccu P gdzie: c Na S O stężenie NaS O 3, 0,1 mol dm -3 3 Na S O objętość Na 3 S O 3, zużytego na miareczkowanie; cm 3 P objętość próbki elektrolitu pobranej do miareczkowania; 10 cm 3 Oznaczanie stężenia jonów Fe 3+ na drodze miareczkowania manganometrycznego Oznaczanie stężenia jonów Fe 3+ na drodze miareczkowania manganometrycznego jest możliwe po uprzednim zredukowaniu jonów Fe(III) do Fe(II) za pomocą chlorku cyny(ii) SnCl w środowisku kwaśnym: Fe 3+ + Sn + Fe + + Sn 4+ (40) Nadmiar użytego SnCl należy usunąć, ponieważ reaguje on z jonami MnO - 4 Usuwanie prowadzi się za pomocą chlorku rtęci(ii) HgCl : Hg + + Sn + Hg + + Sn 4+ (41) Powstający w reakcji chlorek rtęci(i) HgCl (tzw kalomel) wytrąca się w postaci białego jedwabistego osadu (nie przeszkadza w oznaczeniu) Próbkę miareczkuje się nadmanganianem potasu KMnO 4 : 5Fe + + MnO - 4 + 8H + 5Fe 3+ + Mn + + 4 H O (4) Do próbki elektrolitu o objętości 10 cm 3 należy dodać 10 cm 3 M H SO 4, a następnie ogrzać do wrzenia na kuchence elektrycznej W czasie ogrzewania roztwór przybiera intensywnie żółtą barwę Do gorącego (kolbkę zdjąć z kuchenki) należy dodawać powoli kroplami roztwór SnCl (stale mieszając) do zaniku żółtej barwy, po czym wprowadzić dodatkowo 1- krople nadmiaru SnCl Po oziębieniu, należy dodać 50 cm 3 zimnej wody i 0 cm 3 HgCl, dokładnie wymieszać i pozostawić na min Następnie do analizowanej próbki dodaje się 5-8 cm 3 mieszaniny Zimmermanna-Reinhardta 7 i miareczkuje 0,5M roztworem KMnO 4 do pojawienia się bladoróżowego trwałego zabarwienia Stężenie molowe jonów Fe 3+ w roztworze oblicza się wg wzoru: ckmno 4 KMnO4 cfe = 5 (43) P gdzie: c KMnO stężenie KMnO4, 0,5 mol dm -3 4 KMnO objętość KMnO4, zużytego na miareczkowanie; cm 3 4 P objętość próbki elektrolitu pobranej do miareczkowania; 10 cm 3 Do zlewki o objętości 150 cm 3 odmierzyć pipetą 50 cm 3 siarczanu żelaza(iii) Fe (SO 4 ) 3 Zmierzyć ph i przewodnictwo właściwe (po każdym pomiarze dokładnie wypłukać i delikatnie osuszyć bibułą elektrody) Ustawić zlewkę na mieszadle magnetycznym i uruchomić mieszanie Następnie dodawać z biurety małymi porcjami (0,5 cm 3 ) 10 cm 3 10% amoniaku NH 3 aq, mierząc każdorazowo ph i przewodnictwo właściwe (przed wykonaniem pomiarów należy wyłączyć mieszadło i odczekać chwilę by wytrącony osad uległ sedymentacji) Po zakończeniu miareczkowania wytrącony osad Fe(OH) 3 należy przesączyć (osad na 7 Mieszanina Zimmermanna-Reinhardta zawiera: MnSO 4 (zapobiega utlenianiu jonów Cl - przez MnO 4 - ), H 3 PO 4 (wiąże jony Fe 3+ w bezbarwne kompleksy, co ułatwia uchwycenie punktu równoważnikowego podczas miareczkowania) i H SO 4 (zapewnia kwaśne środowisko reakcji)

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 8 sączku przemyć dokładnie rozcieńczonym roztworem amoniaku) gromadząc przesącz w kolbie miarowej o objętości 100 cm 3 (uzupełnić wodą do kreski) Z otrzymanego pobrać próbki w celu oznaczenia zawartości jonów Fe 3+ (wg pkt1) Wyniki zanotować w Tabeli 44 3 Do zlewki o objętości 150 cm 3 odmierzyć pipetą 50 cm 3 siarczanu miedzi(ii) CuSO 4 Zmierzyć ph i przewodnictwo właściwe (po każdym pomiarze dokładnie wypłukać i delikatnie osuszyć bibułą elektrody) Ustawić zlewkę na mieszadle magnetycznym i uruchomić mieszanie Następnie dodawać z biurety małymi porcjami (0,5 cm 3 ) 10 cm 3 10% amoniaku NH 3 aq, mierząc każdorazowo ph i przewodnictwo właściwe (przed wykonaniem pomiarów należy wyłączyć mieszadło i odczekać chwilę by wytrącony osad uległ sedymentacji) Po zakończeniu miareczkowania roztwór przenieść ilościowo do kolby miarowej o objętości 100 cm 3 (uzupełnić wodą do kreski), a następnie pobrać próbki w celu oznaczenia zawartości jonów Cu + (wg pkt1) Wyniki zanotować w Tabeli 44 4 Do zlewki o objętości 150 cm 3 odmierzyć pipetą 5 cm 3 siarczanu żelaza(iii) Fe (SO 4 ) 3 i 5 cm 3 siarczanu miedzi(ii) CuSO 4 Zmierzyć ph i przewodnictwo właściwe (po każdym pomiarze dokładnie wypłukać i delikatnie osuszyć bibułą elektrody) Ustawić zlewkę na mieszadle magnetycznym i uruchomić mieszanie Następnie dodawać z biurety małymi porcjami (0,5 cm 3 ) 15 cm 3 10% amoniaku NH 3 aq, mierząc każdorazowo ph i przewodnictwo właściwe (przed wykonaniem pomiarów należy wyłączyć mieszadło i odczekać chwilę by wytrącony osad uległ sedymentacji) Po zakończeniu miareczkowania wytrącony osad Fe(OH) 3 należy przesączyć (osad na sączku przemyć dokładnie rozcieńczonym roztworem amoniaku) gromadząc przesącz w kolbie miarowej objętości 100 cm 3 (uzupełnić wodą do kreski) Z otrzymanego pobrać próbki w celu oznaczenia zawartości jonów Cu + i Fe 3+ (wg pkt1) Wyniki zanotować w Tabeli 44 OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW I Wyznaczanie iloczynu rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych wodorotlenków 1 Obliczyć przewodnictwo właściwe nasyconych roztworów wodorotlenków κ W tym celu od przewodnictwa κ R należy odjąć przewodnictwo właściwe wody κ w Zapisać równania reakcji dla równowag ustalających się w układzie między osadem wodorotlenku a roztworem nasyconym 3 Na podstawie prawa Kohlrausha należy obliczyć przewodnictwo graniczne wodorotlenków Λ o Graniczne molowe przewodnictwa odpowiednich jonów znajdują się w Tabeli 4 4 Korzystając z równania (411) należy obliczyć stężenie nasyconych roztworów wodorotlenków c 1 Na podstawie równania reakcji (punkt ) należy określić stężenia jonów w roztworze nasyconym, a następnie wyliczyć iloczyn rozpuszczalności L (równanie (47)) Należy pamiętać o uzgodnieniu jednostek

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 9 5 Na podstawie wartości ph roztworów nasyconych należy obliczyć: stężenia jonów OH - ( ), stężenie roztworów nasyconych c ( c c ) oraz iloczyn rozpuszczalności wodorotlenków (równanie (416)) = M n+ 6 Na podstawie danych termodynamicznych zamieszczonych w Tabeli 41 Należy obliczyć wartość iloczynu rozpuszczalności wodorotlenków L (równania (49)-(410)) 7 Porównać wartości iloczynów rozpuszczalności wyznaczonych doświadczalnie L i z wartością obliczoną na podstawie danych termodynamicznych L Przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników II Ocena efektywności i selektywności usuwania jonów Fe 3+ z mieszaniny soli Fe(III) i Cu(II) metodą strąceniową (za pomocą amoniaku) 1 Na podstawie pomiarów przewodnictwa właściwego i ph roztworów siarczanów żelaza(iii) i miedzi(ii) oraz ich mieszaniny sporządzić wykresy zależności obu mierzonych wielkości od objętości amoniaku Wyjaśnić różnice w przebiegu krzywych Na podstawie wyników miareczkowania określić stężenia początkowe i końcowe jonów Fe 3+ i Cu +, a następnie obliczyć początkową i końcową masę metali w roztworach Uwaga! Podczas obliczeń wartości końcowych należy uwzględnić stopień rozcieńczenia : -krotny w przypadku pojedynczych soli, 4-krotny w przypadku mieszaniny soli 3 Obliczyć procentowy ubytek masy metali z Ocenić efektywność i selektywność metody zastosowanej w badanym układzie

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 10 Tabela 43 Iloczyn rozpuszczalności trudno rozpuszczalnych wodorotlenków wyniki pomiarów Temperatura T = o C Przewodnictwo właściwe wody κ w = ms/cm Związek Pomiary przewodnictwa Przewodnictwo Czas właściwe κ t, min R, ms/cm 10 Przewodnictwo nasyconego κ, ms/cm Przewodnictwo graniczne wodorotlenku Λ o, Stężenie nasyconego c 1, M Iloczyn rozpuszczalności L ph nasyc M, Stężenie nasyconego c, M Iloczyn rozpusz -czalności Iloczyn rozpuszczal -ności L 0 Fe(OH) 3 30 10 0 Cu(OH) 30

HYDROMETALURGIA METALI NIEŻELAZNYCH 11 Tabela 44 Usuwanie jonów Fe 3+ metodą strąceniową wyniki pomiarów Roztwór Fe 3+ Cu + Fe 3+ + Cu + Objętość NH 3aq, cm 3 0 0,5 1 1,5 0 0,5 1 1,5 0 0,5 1 1,5 Przewodnictwo właściwe, ms/cm ph Wyniki miareczkowania Początkowe KMnO 4 = c Fe = m Fe = m Fe = % Fe = Na S O 3 = c Cu = m Cu = m Cu = % Cu = KMnO 4 = c Fe = m Fe = Na S O 3 = c Cu = m Cu = Końcowe KMnO 4 = c Fe = m Fe = Na S O 3 = c Cu = m Cu = KMnO 4 = c Fe = m Fe = Na S O 3 = c Cu = m Cu = m Fe = m Cu = % Fe = % Cu =