Сорбция элементов подгруппы хрома неорганическими сорбентами в условиях гидролиза и комплексообразования

• Автор: Шодиева, Сойма Фаёзовна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 139 с. : ил.

1.1. Общие сведения об элементах подгруппы хрома.

1.2. Состояние ионов хрома в водных растворах.

1.3. Состояние ионов молибдата в водных растворах.

1.4. Полимерные ионы молибдата.

1.5. Состояние ионов вольфрамата в водных

растворах.

1.6. Смешанные комплексные соединения элементов подфуппы хрома.

1.7. Сорбция и соосаждение элементов подгруппы

хрома.

ГЛАВАII. Экспериментальная часть.

Исследование сорбции элементов подгруппы хрома некоторыми неорганическими сорбентами в условиях комплексообразования и гидролиза
2.1 .Задача исследования.
2.2. Методика эксперимента.
2.3. Сорбция хрома гидроксидом железаШ.
2.4. Потенциометрическое исследование сорбции хромаУ1.
2.5. Сорбцйя хромаУ1 кремниевой кислотой.
2.6. Сорбция молибденаУ1 гидроксидом железаШ.
2.7. Сорбция вольфрамаУ1 гидроксидом железаШ.
2.8. Потенциометрическое исследование сорбции вольфрамаУ1.
2.9. Спектрофотометрический контроль сорбции вольфрамаУ1.
ГЛАВА III
ГЛАВА IV.
Прикладные итоги сорбции элементов подгруппы хрома, их отделение друг от друга и от других элементов.
3.1. Сорбция молибдена и вольфрама кремниевой кислотой и их разделение .
3.2. Разделение молибдена и вольфрама на гидроксиде железа III.
3.3. Разделение трех и шестивалентного хрома.
3.4. Разделение хромаУ, молибденаУ и вольфрамаУ .
3.5. Отделение элементов подгруппы хрома от сопутствующих элементов.
3.6. Концентрирование, выделение и определение вольфрама в рассолах Яванского электрохимического завода ЯЭХЗ
Обсуждение результатов.
Механизм сорбции элементов подгруппы хрома неорганическими сорбентами.
4.1. Характеристика сорбируемости анионных форм хромаУ1.
4.2. Характеристика сорбируемости анионных форм молибденаУ.
4.3. Характеристика сорбируемости анионных форм вольфрамаУ.
4.4. Характеристика сорбируемости молибдат и вольфрамат ионов кремниевой кислотой.
Выводы.
Литература


Для молибдена и вольфрама характерной степенью окисления является 6, а для хрома 3 и несколько в меньшей степени 6. Основные характеристики элементов подгруппы хрома представлены в таблице 1. Таблица1. Сг 1. У атомов этих элементов подуровень предвнешнего уровня не заполнен у хрома и молибдена содержится по 5 электронов, а у вольфрама 4 электрона. На наружной оболочке у хрома и молибдена вследствие провала электрона с внешнего уровня на А подуровень предвнешнего уровня содержится один электрон, а у вольфрама два электрона. В нормальном, невозбужденном состоянии максимальная ковалентность хрома и молибдена соответствует 6 шесть неспаренных электронов внешнего и предвнешнего уровней, в то время как у вольфрама она равна 4. В возбужденном состоянии у вольфрама число несиаренных элекгронов тоже 6, следовательно, максимальная степень окисления АУ в соединениях с кислородом равна 6 2. Для хрома, молибдена и вольфрама при низких степенях окисления более характерны катионные комплексы, тогда как для СгУ1, МоУ1 и УУ1 типичны анионные комплексы. Для комплексных соединений этих металлов наиболее типичны координационные числа 4 и 6, хотя в некоторых случаях для Мо и У координационное число равно 8. Химия хромаШ в водных растворах определяется очень малой скоростью обмена молекул воды в этом комплексе на другие лиганды. По данным 3 период полуобмена молекул воды измеряется днями, в то время как в большинстве аналогичных комплексов других металлов миллисекундами. Большой устойчивостью обладают также аквакомплексы хромаШ и в кристаллическом состоянии 4 . Ионы хромаШ образуют много разнообразных комплексов октаэдрической конфигурации. При взаимодействии продуктов гидролиза растворов СгШ и А1Ш образуются гетерополиядерные гидроксокомплексы 5. Можно ожидать, что аналогичные комплексы образуются при гидролизе смеси еШ и СгШ. Среди комплексов СгШ можно найти изомеры всех типов, возможных в октаэдрических комплексах. В работе 6 приводятся многочисленные данные о протекании процесса гидролиза солей трехвалентного хрома с образованием полиядерных комплексов, в которых ионы хрома связаны друг с другом оловыми группами. При этом гидролиз и оляция могут привести к образованию полимеров
Многоядерные продукты гидролиза ионов хрома в зависимости от условий могут быть линейными, циклическими, спиралообразными 7. Также можно ожидать заметной разницы между спектров поглощения для продуктов разной степени полимеризации и гидролиза соединений хрома. Таким образом, в зависимости от среды в растворе могут преобладать или хромат ионы щелочная среда, или бихромат ионы кислая среда, то есть образование хромовой и дихромовой кислот. В результате дальнейшего подкисления раствора образуются трихроматы ,. Сг7 . Это равновесие очень подвижно. Его можно сместить изменением характера среды и концентрации хрома. По литературным данным константа диссоциации хромовой кислоты по первой ступени равна 1,. При С в 0,1,ОМ водных растворах НСЮ4 спектрофотометрическим методом определена константа диссоциации по первой ступени диссоциации Н2Сг. Термодинамическое значение К, найденное с применением уравнения Дебая Гюккеля, равно 1,5 . В растворе координационное насыщение хрома осуществляется благодаря присоединению к СгОз молекул воды с отщеплением атомов водорода. Координационное насыщение СЮ3 может происходить и за счет
взаимодействия в растворе уже образовавшихся ионов СЮ4 с Сг. Так
образуется бихромат ион Сг7 . Известно несколько соединений, в состав которых хром входит в виде
катиона хромила Сг . Водный раствор Н2Сг7 двухромовой кислоты окрашен в оранжевый цвет. В очень разбавленных растворах бихромат анион находится в равновесии с НСЮ4, который окрашен в желтый цвет. Полихроматы окрашивают раствор в красный цвет . Состояние ионов молибдата в водных растворах Шестивалентный молибден в водных растворах в зависимости от кислотности раствора образует довольно сложные по составу анионные полиформы и менее полимеризованные катионные формы ,, . При высоких концентрациях МоУ1 с уменьшением концентрации Нь в растворе полимерное число катиона растет .