Регенерация раствора хлорного железа

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
Ответить
Георгий
Сообщения: 282
Зарегистрирован: Ср мар 02, 2005 8:52 pm

Регенерация раствора хлорного железа

Сообщение Георгий » Пн апр 25, 2005 6:14 pm

Кто-нибудь может подсказать как регенерировать раствор хлорного железа, которым травили латунь? Неоднократно встречал в инете упоминание о том что это возможно, но как именно - не пишут.
Всем заранее большое спасибо

Роджер
Сообщения: 183
Зарегистрирован: Чт мар 31, 2005 12:13 am

Сообщение Роджер » Пн апр 25, 2005 7:49 pm

Дешёвых схем на ум не приходит: если бы просто медь - куда ни шло. А латунь - это, как минимум, цинк в довесок. Наверное, откупорить новую банку с хлорным железом дешевле обойдется. Или у вас крупнотоннажка?

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 2137
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Сообщение ChemNavigator » Пн апр 25, 2005 11:24 pm

Попробуйте добавить в отработанный раствор соляную кислоту - и затем очень осторожно (бурное вспенивание!!!) - перекись водорода (можно использовать и таблетки гидроперита).
2-3 раза регенерировать раствор таким образом можно, но постепенно он всё равно загрязняется солями меди (а в вашем случае - ещё и цинка), поэтому его качество ухудшается.

Polychemist
Сообщения: 9726
Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am

Сообщение Polychemist » Вт апр 26, 2005 2:45 am

ChemNavigator писал(а):Попробуйте добавить в отработанный раствор соляную кислоту - и затем очень осторожно (бурное вспенивание!!!) - перекись водорода (можно использовать и таблетки гидроперита).
2-3 раза регенерировать раствор таким образом можно, но постепенно он всё равно загрязняется солями меди (а в вашем случае - ещё и цинка), поэтому его качество ухудшается.
А если перед этим в раствор кинуть железа (опилки, стружка, гвозди...)? Медь вроде бы должна уйти? Правда и перекиси потом больше надо будет...

Аватара пользователя
slavert
Сообщения: 6688
Зарегистрирован: Сб янв 17, 2004 12:28 am

Сообщение slavert » Вт апр 26, 2005 4:57 am

Перекись она типа много дороже хлорного железа стоит. Еще воздух пробулькивать в раствор куда ни шло - или озонированный воздух (большой процент озона не нужен). Медь наверное можно электролизом высадить, а с цинком будут проблемы, хотя он в разумных пределах не должен сильно мешать процессу травления

Роджер
Сообщения: 183
Зарегистрирован: Чт мар 31, 2005 12:13 am

Сообщение Роджер » Вт апр 26, 2005 12:43 pm

Попробуйте добавить в отработанный раствор соляную кислоту - и затем очень осторожно (бурное вспенивание!!!) - перекись водорода (можно использовать и таблетки гидроперита).
Гидроперит - это комплексное соединение перекиси водорода и мочевины. Т.е. лишняя грязь.
Кроме того, перекись как окислитель здесь едва ли пригодна, т.к. в присутствии солей железа и меди будет работать, скорее, как восстановитель, а окисление будет идти лишь частично ("встречным курсом") - за счет высвобождающегося молекулярного кислорода, т.е. возникнет равновесная концентрация окисленных и восстановленных форм Fe и Cu (вероятно, с преобладанием последних) с самоокислением перекиси и огромными "нецелевыми" потерями реагента.
Избавиться от меди проще всего электролизом в присутствии небольшого количества HCl (осадок CuCl на катоде) с одновременной регенерацией Fe(III) на аноде. Избавиться же от цинка - много сложнее. Хотя, как тут уже отмечалось, если травление допускает подкисление раствора HCl, сильно мешать он не должен (в какой-то момент он начнет просто вываливаться из раствора).

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 2137
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Сообщение ChemNavigator » Вт апр 26, 2005 4:04 pm

Перекись водорода очень хорошо окисляет двухвалентное железо до трехвалентного, хотя часть её теряется, - т.к. соли железа катализируют её распад с выделением кислорода.

Конечно, FeCl3 - довольно таки дешёвый реактив, проблема в том, что его надо специально доставать, а перекись водорода и гидроперит можно приобрести в любой аптеке.

Регенерировать FeCl3 из раствора можно также электролизом с разделённым анодным и катодным пространством. Катод м.б. из железа или меди, на нём будет выделяться медь из раствора.
Анод должен быть из инертного материала (например подойдёт угольный анод), на котором двухвалентное железо будет окисляться до трёхвалентного.

Правда, цинк в растворе всё равно останется.

Роджер
Сообщения: 183
Зарегистрирован: Чт мар 31, 2005 12:13 am

Сообщение Роджер » Вт апр 26, 2005 8:36 pm

Вы нам странности поведали.
"Хорошо окислить" Fe(II) перекисью можно только при значительном подкислении, что, видимо, не желательно ввиду явной "зашлаковки" состава. Кроме того, это абсолютно не решает проблему меди в растворе, а следовательно, "регенерированный" таким образом раствор окажется практически непригодным для травления. Каков будет состав продуктов обработки при желании можно даже более или менее точно просчитать, если есть исходные данные по составу и справочные - необходимые для такого рода расчетов (задачка для третьего курса по всем ненавистному предмету).
В процессе электролиза при таком обилии хлорида и окислителя медь не будет выделяться в виде металла. И, наконец: зачем пространства-то разделять? Серьезно понизить концентрацию Fe(III) вблизи катода, ведь, всё равно не удастся, так что, потери электричества всё равно будут неизбежны и значительны.

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 2137
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Сообщение ChemNavigator » Вт апр 26, 2005 11:29 pm

Роджер писал(а):Вы нам странности поведали.
"Хорошо окислить" Fe(II) перекисью можно только при значительном подкислении, что, видимо, не желательно ввиду явной "зашлаковки" состава.

Ну почему же! С тем же железным купоросом гидроперит очень и очень бурно реагирует, и зеленоватый раствор очень быстро становится коричневым. Fe(OH)2 окисляется ещё быстрее, и кислота вообще не мешает окислению.
Роджер писал(а):Кроме того, это абсолютно не решает проблему меди в растворе, а следовательно, "регенерированный" таким образом раствор окажется практически непригодным для травления.

В своё время я занимался травлением плат, - так вот в условиях дефицита FeCl3 в качестве его заменителя была предложена также смесь CuSO4 + NaCl. Образующийся хлорид меди (II) в присутствии NaCl реагирует с медью по реакции:
CuCl2 + Cu + 2NaCl => 2Na[CuCl3]

В результате медь переходит в раствор, хотя и не так быстро как с FeCl3.
Роджер писал(а):
В процессе электролиза при таком обилии хлорида и окислителя медь не будет выделяться в виде металла. И, наконец: зачем пространства-то разделять?
Пространства как раз-таки и надо разделять для того, чтобы выделяющаяся на катоде медь не переходила в раствор. Вначале в катодном пространстве FeCl3 восстановится до FeCl2, а затем начнётся выделение меди.

Можно поступить и по-другому - насыпать в раствор железных опилок, через некоторое время отфильтровать выделившуюся медь, а полученный раствор FeCl2 окислить (в присутствии HCl) перекисью водорода или электролизом.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Сообщение avor » Ср апр 27, 2005 11:26 am

аммияком его аммияком. Медь и цинк в растворе железяка в осадке. Осадок промыть окислить воздухом в водной суспензии и в солянке растворить. Тилько это дороже будеть чем хлорное железо. К тому же понадобится солянка.

Роджер
Сообщения: 183
Зарегистрирован: Чт мар 31, 2005 12:13 am

Сообщение Роджер » Ср апр 27, 2005 7:06 pm

Пространства как раз-таки и надо разделять для того, чтобы выделяющаяся на катоде медь не переходила в раствор.
Можно поступить и по-другому - насыпать в раствор железных опилок...
Вся шняга в том, что медь будет мирно вываливаться на катоде в виде весьма мало растворимого CuCl (беленький такой).
Железные опилки - это свежо, но тоже не дешевле хлорного железа.
"Аммияк" - весьма корректно с т.з. химии, и если бы железо стоило хотя бы столько же, сколько серебро, это было бы красивое решение.
В общем, как ни крути, придется захламлять матуку-природу и отработанный раствор просто заменять новым.

Георгий
Сообщения: 282
Зарегистрирован: Ср мар 02, 2005 8:52 pm

Сообщение Георгий » Пт май 06, 2005 8:19 pm

Извините за долгую отлучку, некрасиво вышло-кинул вопрос, а сам схилял. Но поверьте, очень был занят. Всем огромное спасибо-для меня очень много полезной информации, буду пробовать на практике все ваши предложения, так как проблема регенерации хлорного железа для меня жизнено важна - изготовляю медали и всякую наградную атрибутику травлением металлов. Это мой кусок хлеба на сегодняшний день.
Еще раз огромное спасибо всем!

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot] и 31 гость