Oddelenie zinku a kadmia. Metóda extrakcie zinku a kadmia z vodných roztokov elektrolytov. Zveličovanie kazí povesť

V roku 1968 sa v známom časopise s názvom Kadmium a srdce objavila správa. Uviedla, že Dr. Carrol, americký zdravotnícky úradník, zistil vzťah medzi kadmiom v atmosfére a frekvenciou úmrtí na srdcové choroby. Ak povedzme, že v meste A je obsah kadmia vo vzduchu vyšší ako v meste B, potom jadrá mesta A odumrú skôr, ako keby žili v meste B. Carrol urobil tento záver analýzou údajov z 28 miest. Mimochodom, v skupine A boli také centrá ako New York, Chicago, Philadelphia ...
Znovu obvinili z otravy prvkom objaveným vo fľaši lekárne!

Prvok z farmaceutickej fľaše

Je nepravdepodobné, že by niektorý z farmaceutov z Magdeburgu vyhlásil slávnu frázu starostu: „Pozval som vás, páni, aby vám dali nepríjemné správy,“ zdieľali však spoločnú črtu: obávali sa audítora.
Okresný lekár Rolov sa vyznačoval strmým dispozíciou. V roku 1817 nariadil, aby boli všetky prípravky s oxidom zinočnatým vyrobené v nemeckej továrni Shnebek stiahnuté z predaja. Vzhľadom liekov mal podozrenie, že v zinku je arzén! (Oxid zinočnatý sa stále používa na ochorenia kože; z neho sa vyrábajú masti, prášky, emulzie.)
Na preukázanie svojho prípadu prísny audítor rozpustil podozrivý oxid v kyseline a prešiel cez tento roztok sírovodík: vytvorila sa žltá zrazenina. Sulfidy arzénu sú iba žlté!

Majiteľ továrne začal spochybňovať Rolovovo rozhodnutie. On sám bol chemikom a po osobnej analýze vzoriek produktu v nich nenašiel žiadny arzén. Výsledky analýzy oznámil Rolovovi a súčasne orgánom hanoverskej pôdy. Úrady samozrejme požiadali o vzorky, aby ich poslali na analýzu jednému z renomovaných chemikov. Rozhodli, že sudcom v spore medzi Rolovom a Hermannom by mal byť profesor Friedrich Stromeyer, ktorý od roku 1802 zastával katedru chémie na univerzite vo Gottingene a funkciu generálneho inšpektora všetkých lekárňach v Hannoveri.
Do spoločnosti Shtromeyer sa neposlal nielen oxid zinočnatý, ale aj ďalšie prípravky zinku z nemeckého závodu vrátane ZnC03, z ktorého sa tento oxid získal. Po kalcinácii zinočnatého uhlíka Stromeyer dostal oxid, ale nie biely, ako by mal byť, ale nažltlý. Majiteľ továrne vysvetlil farbivo prímesou železa, ale Stromeyer toto vysvetlenie nevyhovel. Po kúpe ďalších zinkových prípravkov ich urobil kompletnou analýzou a bez väčších ťažkostí identifikoval prvok, ktorý spôsobil žltnutie. Analýza uviedla, že nejde o arzén (ako uvádza Rolov), ale nie o železo (ako tvrdí Herman).

Friedrich Stromeyer (1776-1835)

Bol to nový, predtým neznámy kov, chemicky veľmi podobný zinku. Iba jeho hydroxid, na rozdiel od Zn (OH) 2, nebol amfotérny, ale mal výrazné základné vlastnosti.
Vo svojej voľnej forme bol novým prvkom biely kov, mäkký a málo odolný, na vrchnej strane pokrytý hnedastým filmom oxidu. Tento kov, Shtromeyer, nazývaný kadmium, jasne naznačuje svoj pôvod v „zinku“: grécke slovo už dlho označuje zinkové rudy a oxid zinočnatý.
V roku 1818 zverejnil Stromeyer podrobné informácie o novom chemickom prvku a takmer okamžite začali zasahovať do jeho priority. Prvým bol ten istý Rolov, ktorý predtým veril, že v prípravách z nemeckej továrne bol arzén. Krátko po Stromeyerovi našiel ďalší nemecký chemik Kersten nový prvok v slezskej zinkovej rude a nazval ho mellin (z latinského mellinus - „žltý ako kdoule“) kvôli farbe zrazeniny, ktorá vznikla pôsobením sírovodíka. Stromeyer to však už objavil kadmium, Neskôr boli pre tento prvok navrhnuté ďalšie dve mená: claprotium - na počesť slávneho chemika Martina Klaprotha a juno - po asteroide Juno objavenom v roku 1804. Názov tohto prvku objavil jeho objaviteľ. Je pravda, že v ruskej chemickej literatúre z prvej polovice XIX. Storočia. kadmium sa často nazývalo kadmium.

Sedem farieb dúhy

Sulfid kadmia CdS bol pravdepodobne prvou zlúčeninou prvku č. 48, o ktorú sa priemysel zaujímal. CdS sú kubické alebo hexagonálne kryštály s hustotou 4,8 g / cm3. Ich farba je od svetlo žltej po oranžovo-červenú (v závislosti od spôsobu prípravy). Tento sulfid sa prakticky nerozpúšťa vo vode, je tiež odolný voči pôsobeniu roztokov zásad a väčšiny kyselín. Získanie CdS je celkom jednoduché: stačí preskočiť, ako to urobili Stromeyer a Rolov, sírovodík cez okyslený roztok obsahujúci ióny Cd 2+. Môže sa tiež získať výmennou reakciou medzi rozpustnou soľou kadmia, napríklad CdS04, a akýmkoľvek rozpustným sulfidom.
CdS je dôležité minerálne farbivo. Nazývalo sa to kadmium žlté. Tu je to, čo napísali o kadmiovej žltej v prvej ruskej technickej encyklopédii, ktorá vyšla na začiatku 20. storočia.
„Svetlo žlté tóny začínajúce citrónovou žltou sa získajú z čistých slabo kyslých a neutrálnych roztokov síranu kadmia a pri zrážaní sulfidu kadmia roztokom sulfidu sodného sa získajú tmavšie žlté tóny. Pri výrobe kadmiovej žltej hrá významnú úlohu prítomnosť nečistôt iných kovov, napríklad zinku, v roztoku. Ak je tento roztok v roztoku spolu s kadmiom, potom zrážanie vytvára matnú žltú farbu s belavým odtieňom ... Tak či tak môžete získať kadmium žlté v šiestich odtieňoch, od citrónovožltej po oranžovú ... Táto hotová farba má veľmi krásna žiarivo žltá farba. Je celkom konštantný voči slabým zásadám a kyselinám a je úplne necitlivý na sírovodík; preto je zmiešaná do sucha s ultramarínom a poskytuje vynikajúcu zelenú farbu, ktorá sa v obchode nazýva kadmium zelená.
Keď sa zmieša so sušiacim olejom, v maľovaní to vyzerá ako olejová farba; veľmi nepriehľadné, ale kvôli vysokej trhovej cene sa spotrebúva hlavne v maľbe ako olej alebo vodová farba, ako aj pri tlači. Vďaka svojej vysokej žiaruvzdornosti sa používa na maľovanie na porcelán. “
Zostáva iba dodať, že následne sa „kadmium žltá“ viac používa v „maľbe“. Obzvlášť maľoval osobné automobily, pretože okrem iných výhod dobre odolával tejto farbe lokomotívnemu dymu. Ako farbivo sa sulfid kadmia používal aj v textilnom a mydlovom priemysle.

V posledných rokoch však priemysel stále častejšie používa čistý sulfid kadmia - je stále drahý. Nahrádzajú sa lacnejšie látky - kadopón a zinok-kadmium lithopón.
Reakcia výroby kadmopónu je klasickým príkladom tvorby dvoch zrazenín súčasne, keď v roztoku okrem vody prakticky nezostáva prakticky nič:
CdSO 4 4-BaS (obe soli sú rozpustné vo vode) _ * CdS J + BaS04 J.
Cadmopon je zmesou sulfidu kadmia a síranu bárnatého. Kvantitatívne zloženie tejto zmesi závisí od koncentrácie roztokov. Je ľahké meniť zloženie, a teda odtieň farbiva.
Lithopón zinku kadmia obsahuje tiež sulfid zinočnatý. Pri výrobe tohto farbiva sa súčasne vyzrážajú tri soli. Farba lithopónu je krémová alebo slonovinová.
Ako sme už videli, hmotné veci sa môžu zafarbiť sulfidom kadmia v troch farbách: oranžová, zelená (zelená kadmium) a všetky odtiene žltej, zatiaľ čo plameň dodáva sulfidu kadmia inú farbu - modrú. Táto vlastnosť sa používa v pyrotechnike.
Takže iba pomocou spojenia prvku 48 môžete získať štyri zo siedmich farieb dúhy. Zostávajú iba červené, modré a fialové. Môžete sa dostať k modrej alebo fialovej farbe plameňa a doplniť žiaru sulfidu kadmia rôznymi pyrotechnickými prísadami - pre skúsených pyrotechniky to nebude ťažké.
Červenú farbu je možné získať pomocou inej zlúčeniny prvku č. 48 - jeho selenidu. CdSe sa používa ako umelecký náter, mimochodom veľmi cenný. Selenid kadmia je zafarbený rubínovým sklom; a nie oxid chrómu, ako v samotnom rubíne, ale selenid kadmia vytvoril rubínovo červené hviezdy moskovského Kremľa.
Napriek tomu je hodnota solí kadmia oveľa nižšia ako hodnota samotného kovu.

Zveličovanie kazí povesť

Ak zostavíte graf, nasmerujete na vodorovnú os dátumu a na zvislú - dopyt po kadmiu, získate krivku nahor. Výroba tohto prvku rastie a najostrejší „skok“ padá na 40. roky nášho storočia. Práve v tom čase sa kadmium zmenilo na strategický materiál - z ktorého sa začali vyrábať regulačné a núdzové tyče jadrových reaktorov.

V populárnej literatúre možno nájsť tvrdenie, že keby to nebolo pre tieto prúty, ktoré absorbujú prebytok neutrónov, potom by reaktor šiel „šliapať“ a premeniť v atómovú bombu. Toto nie je úplne pravda. Aby došlo k atómovej explózii, musí byť splnených veľa podmienok (nie je o nich potrebné hovoriť podrobne, ale ET0 nie je možné stručne vysvetliť). Reaktor, v ktorom sa reťazová reakcia stala nekontrolovateľnou, nemusí nutne explodovať, ale v každom prípade nastane vážna nehoda, ktorá je spojená s obrovskými nákladmi na materiál. A niekedy nielen materiál ... Úloha regulácie a
Rovnako to nie je presne vyhlásenie (pozri napríklad slávnu knihu II. R. Taube a EI Rudenka „Od vodíka do ...“, Moskva, 1970), že kadmium je najvhodnejšie na výrobu tyčí a reguláciu toku neutrónov. vhodný materiál. Keby boli pred termínom „neutróny“ aj „termálne“, potom by sa toto tvrdenie stalo skutočne presným.
Ako viete, neutróny sa môžu veľmi líšiť v energii. Existujú nízkoenergetické neutróny - ich energia nepresahuje 10 kiloelektron-voltov (kev). Existujú rýchle neutróny - s energiami nad 100 keV. A naopak, existujú nízkoenergetické - tepelné a „studené“ neutróny. Energia prvého prvku sa meria v stotinách elektrónového napätia, v druhom prípade je nižšia ako 0,005 eV.
Najskôr sa ukázalo, že kadmium je hlavným materiálom jadra hlavne preto, že dobre absorbuje tepelné neutróny. Všetky reaktory zo začiatku „atómového veku“ (a prvý z nich bol postavený Enrnkom Fermim v roku 1942) fungovali na tepelných neutrónoch. Až o mnoho rokov neskôr sa ukázalo, že rýchle neutrónové reaktory sú sľubnejšie pre energetický sektor aj pre výrobu jadrového paliva - plutónium 239. A proti rýchlym neutrónom je kadmium bezmocné, neodkladá ich.
Preto by sa úloha kadmia v projektovaní reaktorov nemala preháňať. A tiež preto, že fyzikálno-chemické vlastnosti tohto kovu (pevnosť, tvrdosť, tepelná odolnosť - jeho teplota topenia je iba 321 ° C), ostávajú veľmi žiaduce. A tiež preto, že bez preháňania je úloha, ktorú kadmium zohrávalo a hrá v atómovom inžinierstve, pomerne významná.
Kadmium bolo prvým jadrovým materiálom. Potom začal bór a jeho zlúčeniny postupovať k prvým úlohám. Kadmium sa však ľahšie vyrába vo väčších množstvách ako bór: kadmium sa vyrába a vyrába ako vedľajší produkt výroby zinku a olova. Pri spracovaní polymetalických rúd sa vždy - najmä zinkový koncentrát - vyskytuje hlavne v koncentráte zinku. A kadmium sa zníži ešte ľahšie ako zinok a bod varu je nižší (767 a 906 ° C). Preto nie je pri teplote asi 800 ° C ťažké oddeliť zinok a kadmium.

Kadmium je mäkké, kované a ľahko sa obrába. To tiež uľahčilo a urýchlilo jeho cestu k jadrovej technológii. Vysoká selektivita detektora kadmia, jeho citlivosť presne na tepelné neutróny, bola tiež v rukách fyzikov. A podľa hlavnej pracovnej charakteristiky - záchytný prierez tepelných neutrónov - kadmium je jedným z prvých miest medzi všetkými prvkami periodického systému - 2400 stodolov. (Pripomeňme, že záchytný prierez je schopnosť „absorbovať“ neutróny merané v ľubovoľných jednotkách stodoly.)
Prírodné kadmium pozostáva z ôsmich izotopov (s hmotnostnými číslami 106, 108, 110, 111, 112, IZ, 114 a 116) a záchytný prierez je charakteristika, pri ktorej sa izotopy jedného prvku môžu výrazne líšiť. V prírodnej zmesi izotopov kadmia je hlavným „absorbérom neutrónov“ izotop s hmotnostným číslom IZ. Jeho individuálny prierez je obrovský - 25 000 stodolov!
Pripojením neutrónu sa kadmium-113 zmení na najbežnejší (28,86% prírodnej zmesi) izotopu prvku č. 48 - kadmia-114. Podiel samotného kadmia-113 je iba 12,26%.
Regulačné tyče jadrového reaktora.

Žiaľ, oddelenie ôsmich izotopov kadmia je oveľa ťažšie ako dva izotopy bóru.
Regulačné a núdzové tyče nie sú jediným miestom „atómovej služby“ prvku č. 48. Jeho schopnosť absorbovať neutróny prísne definovaných energií pomáha študovať energetické spektrá získaných neutrónových lúčov. Použitím kadmiovej platne, ktorá je umiestnená v ceste neutrónového lúča, sa stanoví, ako homogénny je tento lúč (podľa energetických hodnôt), aký je podiel tepelných neutrónov v ňom atď.
Nie veľa, ale existuje ich
A nakoniec, o zdrojoch kadmia. Jeho vlastné minerály, ako sa hovorí, raz alebo dvakrát a prepočítané. Iba jeden je dostatočne podrobne preštudovaný - zriedkavý, klastrovací CdS greenokite. Dva ďalšie minerály prvku č. 48 - otavit CdCO 3 a monteponit CdO - sú veľmi zriedkavé. Kadmium však nie je „živé“ so svojimi vlastnými minerálmi. Zinkové minerály a polymetalické rudy sú pre svoju výrobu pomerne spoľahlivou surovinovou základňou.

rámovanie

Každý pozná pozinkovaný plech, ale nie každý vie, že nielen galvanizovanie, ale aj pokovovanie kadmiom sa používa na ochranu yaglov pred koróziou. Povlak kadmia sa teraz nanáša iba elektrolyticky, najčastejšie sa v priemyselných podmienkach používajú kyanidové kúpele. Doteraz bolo kadmium ponorené do roztaveného kadmia železo a iné kovy.

Napriek podobným vlastnostiam kadmia a zinku má povlak kadmia niekoľko výhod: je odolnejší proti korózii, ľahšie je vyrovnať a vyhladiť. Okrem toho je kadmium na rozdiel od zinku stabilné v alkalickom prostredí. Cín kadmia sa používa pomerne široko, je k nemu uzavretý iba pri výrobe nádob na potraviny, pretože kadmium je toxické. Povlaky kadmia majú ďalšiu zvláštnu vlastnosť: v atmosfére vidieckych oblastí majú výrazne vyššiu odolnosť proti korózii ako v atmosfére priemyselných oblastí. Obzvlášť rýchlo taký povlak zlyhá, ak vzduch obsahuje vysoký obsah síry alebo anhydridov síry.

Zliatiny kadmia

Asi jedna desatina celosvetovej výroby kadmia sa vynakladá na výrobu zliatiny. Zliatiny kadmia sa používajú hlavne ako materiály na ochranu proti treniu a spájky. Známe zliatiny s 99% Cd a 1% hm. Sa používajú na výrobu ložísk pracujúcich v automobilových, leteckých a námorných motoroch pri vysokých teplotách. Pokiaľ kadmium nie je dostatočne odolné voči kyselinám, vrátane organických kyselín obsiahnutých v mazadlách, sú niekedy ložiskové zliatiny na báze kadmia potiahnuté indiom.
Spájky obsahujúce prvok č. 48 sú celkom odolné proti kolísaniu teploty.
Zliatina medi s malými prísadami kadmia vám umožňuje vyrábať drôty odolnejšie voči opotrebeniu na elektrických prepravných linkách. Meď s prídavkom kadmia sa takmer nelíši vodivosťou od čistej medi, ale je výrazne lepšia v pevnosti a tvrdosti.

AKN BATÉRIA A ZÁPADNÝ NORMÁLNY PRVOK.

Medzi chemické zdroje prúdu používané v priemysle patrí významné miesto medzi kadmium-niklové batérie (AKN). Záporné platne takýchto batérií sú vyrobené zo železných sietí so špongiou kadmiom ako účinnou látkou. Pozitívne platne sú potiahnuté oxidom nikelnatým. Elektrolyt je roztok hydroxidu draselného. Niklové kadmiové alkalické batérie sa vyznačujú väčšou spoľahlivosťou od olovených (kyslých) batérií. Na základe toho páry vyrábajú veľmi kompaktné batérie pre riadené strely. Iba v tomto prípade sú niklové siete inštalované ako základ, nie železo.

Prvok č. 48 a jeho zlúčeniny sa používajú v inom zdroji chemického prúdu. Kadmium amalgám, kryštály síranu kadmia a roztok tejto soli pracujú pri konštrukcii Westonovho normálneho prvku.

Toxicita kadmia

Informácie o toxicite kadmia sú dosť kontroverzné. Skôr je skutočnosť, že kadmium je jedovaté, nepopierateľná: vedci tvrdia, že miera kadmia je nebezpečná. Známe sú fatálne otravy výparmi tohto kovu a jeho kombináciou - takže tieto výpary predstavujú vážne nebezpečenstvo. Kadmium je tiež škodlivé, ak vstúpi do žalúdka, ale veda si nie je vedomá prípadov fatálnej otravy zlúčeninami kadmia, ktoré vstupujú do tela prostredníctvom potravy. Zdá sa, že je to v dôsledku okamžitého odstránenia jedu zo žalúdka, ktoré vykonalo samotné telo. ] V mnohých krajinách je však používanie povlakov s vrstvou kadmia na výrobu obalov potravín zakázané zákonom.

KOVOVÉ VLASTNOSTI

Štvrtý prvok, ktorý nasleduje po medi, je vonkajší plášť jeho atómu vyplnený d-elektrónmi a má štruktúru 3d104s2, preto jediný stabilný oxidačný stav prvku sú dva.

Je to veľmi podobné, nachádza sa v tej istej podskupine a ako prvok štvrtej periódy má podobnú atómovú štruktúru dokončenú podľa schémy 4d 105s2. V jednoduchých zlúčeninách je tiež dvojmocný, má však väčší atóm a vykazuje tiež oxidačný stav (I), ktorý je známy v mnohých nestabilných soliach.

ryža. Závislosť tlaku pary kovov od teploty

Niektorí autori, ktorí sa odvolávajú na plnenie d-vrstvy, neberú do úvahy prechodné kovy, argumentujúc, že \u200b\u200btoto je tiež neočakávane nízka teplota agregovaných transformácií pre IV a V periódy. Teplota topenia a teplota varu sú 419,5 a 907 ° C (Zn); 321 a 767 ° C (Cd). Skutočne sa z hľadiska topenia, varu a tlaku pár významne líšia od ostatných ťažkých kovov (tabuľka 2, obr.).

Redoxné potenciály oboch prvkov sú negatívnejšie ako vodík a zvyšujú sa s atómovou zložitosťou (pozri tabuľku 4); zinok a kadmium sa však na katóde ľahko redukujú z mierne kyslých roztokov v dôsledkuvysoké prepätie vodíka, najmä na kadmiu. Kadmium zinočnatých cementov z roztokov:

Hydroxid kadmia má výrazné zásadité vlastnosti, zatiaľ čo v zinku je amfoterný a rozpúšťa sa nielen v kyselinách, ale aj v zásadách:

Zn + 2OH - \u003d Zn02-2 - + H2

Je presnejšie reprezentovať zinátový ión v tuhých soliach ako Zn (OH) - 3 alebo Zn (OH) 23 - av roztokoch bez presnejších údajov.informácií, je podmienečne prijímaná reakciou.

Jednoduché, získané oxidáciou kovov vo vzduchu, netavením. Hnedý CdO je stabilný do 900 ° C a biele ZnO sublimujú pri teplotách nad 1800 ° C. Prvý je toxický a toxicita ZnO je relatívne nízka.

Oba kovy sú nerozpustné vo vode. Kryštály ZnS sa dajú získať a vyskytujú sa v prírode v dvoch modifikáciách: (a) a wurtzit (P), štruktúra posledne menovaných je nepravdivejšia, menej stabilná a menej bežná. Produkt rozpustnosti sfaleritu je 1,6-10-24, wurtzit 2,510-22. Sulfid kadmia je izomorfný so sfaleritom a ako samostatný minerál - hollit je veľmi zriedkavý.

Z komplexných zlúčenín pre metalurgiu je zaujímavá baňa: Zn (NH3) 2 n + (n od 1 do 4) a Cd (NH4) 2 + ( t od 1 do 6). najstabilnejšie sú Zn (NH3) 23 +; pK \u003d SJ0 a Cd (NH3) 2+; pK \u003d 6,56.

Článok o metalurgii zinku a kadmia

Vynález sa môže použiť na separáciu ťažkých kovov sorpciou z vodných a vodných-organických roztokov elektrolytov na polymérne materiály, najmä na selektívnu extrakciu iónov Zn2 + a Cd2+ z roztokov rôznej povahy (vodných a vodných-organických) získaných rôznymi technologickými postupmi. procesy (anodické spracovanie kovov a zliatin, galvanické pokovovanie a elektrolytické pokovovanie atď.). Vynález môže byť tiež použitý na zlepšenie sorpčných a membránových technológií, na demineralizáciu (odsoľovanie), vo vývoji technológií na využitie zinku a kadmia z vodných roztokov a odpadových vôd rôznej povahy. Táto metóda sa vykonáva tak, že sa roztok elektrolytu, ktorý sa má čistiť, nechá reagovať 1,5 až 2 hodiny derivátmi celulózy, ktoré nenapučiavajú vo vode a vo vodno-organických roztokoch elektrolytov, konkrétne etylcelulóza (EC) s obsahom OC 2 H 5 - 45 - 48% skupín a triacetát celulózy. (TAC) so stupňom substitúcie 2,6 - 2,9 a stupňom polymerizácie 200 - 220, pričom sa tieto látky zavádzajú striedavo za miešania do roztoku, ktorý sa má čistiť, v množstve 10 - 20 g / l, s prídavkom 0,1 - 15 g / l chloridu sodného v roztoku. alebo draslík a 0,1 až 140 g / l izopropylalkoholu. Teplota roztoku elektrolytu bola 20 - 25 o C, náklady sa znížili, zjednodušil sa procesný proces a poskytla sa regenerácia sorbentu. 1 karta.

Technická oblasť

Vynález sa spolieha na zrážanie ťažkých kovov sorpciou z vodných a vodných-organických roztokov elektrolytov na polymérne materiály, najmä na selektívnu extrakciu iónov Zn2 + a Cd2+ z roztokov rôznej povahy (vodných a vodných-organických) získaných rôznymi technologickými postupmi (anóda). spracovanie kovov a zliatin, galvanické pokovovanie a elektrolytické pokovovanie atď.). Vynález môže byť tiež použitý na zlepšenie sorpčných a membránových technológií, na demineralizáciu (odsoľovanie), vo vývoji technológií na využitie zinku a kadmia z vodných roztokov a odpadových vôd rôznej povahy. Najnovší stav techniky

Známy spôsob selektívnej separácie zinku a kadmia z odpadových vôd alebo kalov obsahujúcich Fe, Ni, Zn, Cd, Cr, Cu, ktorý spočíva v postupnom oddeľovaní železa a zinku z vyššie uvedenej zmesi zmenou pH média s ďalšou chemickou separáciou kadmia a zmesi hydroxidov niklu, kadmia, chrómu a medi, je však potrebné vykonať veľké množstvo prácnych operácií a predpokladá sa, že sa vyžaduje veľké množstvo chemikálií. Známy membránový spôsob na selektívnu separáciu kadmia zo zmesi kadmia a zinku s použitím membrány v kvapalnej fáze pozostávajúcej zo zmesi alamínu 336 s S \u003d 100 je však tento spôsob neekonomický z dôvodu vysokých nákladov na použité činidlá (alamín 336 a ďalšie) a ich nízkej dostupnosti. Známy spôsob úpravy odpadovej vody z iónov ťažkých kovov filtráciou cez piliny modifikované polysulfidmi sodnými alebo amónnymi. Pri použití tejto metódy sa však môžu extrahovať iba ióny Zn2+, preto sa na izoláciu iónov Cd2 + vyžaduje výber inej metódy. Známy spôsob biologického čistenia odpadových vôd z ťažkých kovov pomocou kalových zmesí. Nevýhody tohto spôsobu sú však vysoký pomer koncentrácií ťažkých kovov a sušiny biomasy (1: 100), relatívne nízka sorpčná kapacita a obtiažnosť separácie sorbovaných iónov od objemu biomasy. Známy spôsob extrakcie ťažkých kovov z koncentrovaných roztokov odpadovej vody pomocou hliníkového šrotu, ktorý sa zavádza v množstve 160 - 180% stechiometrického pomeru na úplné obnovenie rozpustených katiónov ťažkých kovov do ich elementárneho stavu. Roztok je však kontaminovaný iónmi hliníka, ktoré pri procese získavania ťažkých kovov prechádzajú do roztoku z hliníkového šrotu. Známy spôsob regenerácie zinku a kadmia elektrolýzou kúpeľa na zachytenie galvanickej linky však nie je tento spôsob selektívny a súčasná účinnosť zinku a kadmia je iba 40 - 60%, respektíve 30 - 50%. Najbližším technickým riešením pre celý rad znakov, to znamená prototyp, je spôsob odstránenia kovových iónov z vodných roztokov pridaním vo vode rozpustných polymérov, ktoré sa používajú ako celulóza a jej deriváty obsahujúce hydrofilné skupiny (-OH, -COOH, -NH2, -NH). atď.)

Metódou úpravy vody obsahujúcej kovové ióny (Cu, Li, Cd, Hg, Co, Ni, Mn, As, Zn, Na) je pridanie polyméru rozpustného alebo napučiavajúceho vo vode v množstve 1,2 - 1,5 - násobok hmotnosti kovov, po ktorom nasleduje ultrafiltrácia, potrebný na oddelenie sorbentu. Nevýhodou prototypu je nedostatok selektivity pre jednotlivé kovy obsiahnuté vo vode a potreba ultrafiltrácie, to znamená použitie zložitého a drahého zariadenia. Okrem toho sa ako vo vode rozpustné polyméry navrhujú pomerne vzácne a drahé zlúčeniny: galaktónové a itakónové kyseliny, polyallylamín, vinylpyridín a ich kopolyméry. ZHRNUTIE VYNÁLEZU

Cieľom vynálezu je poskytnúť vysoko účinný spôsob selektívnej extrakcie zinku a kadmia z vodných a vodno-organických roztokov elektrolytov s použitím deficientných celulózových materiálov vyrobených v priemysle vo veľkých dávkach, s použitím jednoduchého zariadenia. Úloha sa dosiahne spracovaním vyčisteného roztoku elektrolytu počas 1,5 - 2 hodín derivátmi celulózy, ktoré nenapučiavajú vo vode a vo vodno-organických roztokoch elektrolytov, konkrétne etylcelulóze (EC) s obsahom OC 2 H 5 - 45 - 48%. a triacetát celulózy (TAC) so stupňom substitúcie 2,6 - 2,9 a stupňom polymerizácie 200 - 220, pričom sa tieto látky za miešania zavádzajú striedavo do roztoku, ktorý sa má čistiť, v množstve 10 - 20 g / l, s prídavkom 0,1 - 15 g / l do roztoku. chlorid sodný alebo chlorid draselný a 0,1 až 140 g / l izopropylalkoholu. Teplota roztoku elektrolytu bola 20 - 25 ° C. Informácie potvrdzujúce možnosť uskutočnenia vynálezu

Príklad 1. Extrakcia zinku bola uskutočnená nasledujúcim spôsobom: v 1 litri vodného roztoku obsahujúceho 10 mg / l zinku a kadmia (vo forme iónov Zn 2+ a Cd2+), 0,1 g / l chloridu sodného a 140 g / l 1 izopropylalkoholu a potom 10 g EC-48 (obsah skupín OC2H5 - 48%), ktorý bol v perforovanej nádobe s teflónom, sa ponorilo do pripraveného roztoku a udržiavalo sa 2 hodiny pri teplote 25 ° C za stáleho miešania roztoku pomocou mechanického miešadla. Výsledkom je, že veľká väčšina zinku prítomného v roztoku elektrolytu (73%) a 15% obsahu kadmia sa extrahuje etylcelulózou. Potom sa z roztoku odstránila perforovaná nádoba s EC-48 a do nej sa vložila ďalšia teflónová perforovaná nádoba na extrakciu kadmia z roztoku, do nej sa vložilo 20 g TAC so stupňom substitúcie 2,9 a stupňom polymerizácie 200 a udržiavalo sa 1,5 hodiny pri teplote 25 ° C a stále miešanie roztoku pomocou mechanického miešadla. Potom sa z roztoku odstránila perforovaná nádoba s TAC a obsah zinku a kadmia sa oddelil v roztoku purifikovanom z kovových iónov atómovou absorpčnou spektroskopiou na spektrometri Saturn. Po kontakte vyčisteného elektrolytu s TAC tento extrakt extrahuje 70% z celkového množstva kadmia a 15% z celkového množstva zinku. V dôsledku toho existuje selektivita pri extrakcii zinku a kadmia. Príklad 2. Extrakcia zinku a kadmia sa tiež uskutočnila tak, ako je opísané v príklade 1. Množstvo etylcelulózy bolo: 20 g EC-45 (obsah skupín OC2H5 bol 45%), TAC bol 10 g / l so stupňom substitúcie 2,6 a stupeň polymerizácie 220. Čistený roztok obsahoval 10 mg / l zinku a kadmia, 15 g / l chloridu sodného a 0,1 g / l izopropylalkoholu. Čas kontaktu polyméru s roztokom etylcelulózy bol 1,5 hodiny a pre TAC - 2 hodiny. Výsledky analýzy riešení a charakteristika účinnosti sorpčného procesu pre oba príklady sú uvedené v tabuľke. Ako vyplýva z tabuľky, percento zinku a kadmia z čisteného roztoku je pomerne vysoké. To zaisťuje dobrú selektivitu: regeneruje sa 74 až 88% zinku a 78 až 85% kadmia. To znamená, že pri porovnaní s výsledkom získaným v prototype (príklad 3, tabuľka) je zrejmé, že úloha je dokončená, konkrétne v prototype, napriek veľmi vysokému stupňu extrakcie zinku a kadmia sa obidva tieto kovy uvoľňujú spolu a ich separácia vyžaduje veľké množstvo prácnych operácií a použitie veľkého množstva chemikálií, ako je to pri známej metóde. Významnou výhodou navrhovaného technického riešenia je možnosť regenerácie sorbentov (EC a TAC), čo je pri použití prototypu takmer nemožné. Na získanie jednotlivého zinku a kadmia pomocou metódy uvedenej v prototype je potrebné zničiť použitý sorbent (rozpustením, spálením alebo iným spôsobom). Navrhovaný spôsob sa môže implementovať pomocou jednoduchého sériového zariadenia, ktoré sa v prípade potreby môže vyrobiť v akomkoľvek podniku. Ako sorbenty sa používajú látky, ktoré priemysel vyrába vo veľkých množstvách, šetrné k životnému prostrediu a bezpečné pre človeka a životné prostredie, ako aj s nízkymi nákladmi (1 kg derivátov celulózy predstavuje asi 15 - 20 000 rubľov, zatiaľ čo napríklad galaktónové a itakonové kyseliny stoja napríklad , 50 - 100 tisíc rubľov). Literatúra. 1. Pat. N 4680128 USA, MKI 4 C 02 F 1/62. Oddeľovanie a odstraňovanie hydroxidov ťažkých kovov z odpadových vôd galvanických obchodov. Separácia a regenerácia opätovne použiteľných hydroxidov ťažkých kovov z odpadových vôd na povrchovú úpravu kovov. / Frankard James M. a kol. N 4680126; pohľadávka 02/18/86; Nakl. 07/14/87; NKI 210/710. 2. Oddelenie kadmia od zinku v chloridovom médiu pomocou kvapalnej membrány na substráte. Oddelenie kadmia od zinku v chloridovom médiu sypportovanou tekutou membránou. Ying-Chu Hoh, Chung-Yun Lin, Tsung-Min Hung, Tai-Ming Chiu // Int. Solve. Extr. Conf., 1990 (ISEC "90), Kjóto, 16. - 21. júla 1990: Abstr. - P. 274. 3. A. S. N 1696399 ZSSR, MKI 5 C 02 F 1/62. Metóda čistenia odpadových vôd z ióny ťažkých kovov / Pilat B.V., Yakunin A.I., Paliychuk G.M., Zaitseva V.N., Vyhlásenie 01.07.88, publikácia 07.12.91, Bull. N 45. 1991.4. pat. Kliche Horst a kol., N 3367384, nárok, 12,29,89, zverejnené 12.03,92, 5. patent N 5019273 USA, MKI 5 C 02 F 1/62, C 02 F 1/70. Spôsob získavania ťažkých kovov z koncentrovaných roztoky odpadovej vody. Spôsob získavania ťažkých kovov z vysoko koncentrovaných roztokov odpadovej vody. / Fehsenfeld Joseph, Vujasin Boro, N 517335, vyhlásené 30. apríla 90, publikácie 28. mája 91, NCI 210/719 6. Elektrochemické spracovanie odpadu z galvanochemickej výroby . / Bayrachny B.I., T Rubnikova L.V. a kol., Proc. dokument všetko vedecké a praktické. conf. „Teória a prax elektrochemických procesov a environmentálne aspekty ich použitia“ - Barnaul, 1990. - S. 252. 7. Pat. N 57-45633 Japonsko, MKI C 02F 1/28, B 01 D 31/00. Odstránenie kovových iónov z vodných roztokov pridaním vo vode rozpustných polymérov / Tada Hisashi, Kamada Kenkuke. pohľadávka 73-12-08. N 48-13995.

NÁROK

Spôsob extrakcie zinku a kadmia z vodných roztokov elektrolytov, ktorý spočíva v úprave roztoku, ktorý sa má čistiť, derivátmi celulózy pri izbovej teplote a konštantnom miešaní, vyznačujúci sa tým, že deriváty, ktoré nenapučiavajú vo vode, a vodné organické roztoky elektrolytov sa okrem toho používajú ako deriváty celulózy v roztoku, ktorý sa má čistiť. Vnesie sa 0,1 až 15 g chloridu sodného alebo draselného a 0,1 až 140 g / l izopropylalkoholu a potom sa roztok, ktorý sa má čistiť, najprv spracuje etylcelulózou so stupňom substitúcie 45 až 48%, v množstve 10 až 20 g / l, za 1 , 5-2 hodiny, a potom triacetát celulózy so stupňom substitúcie 2,6 - 2,9 a stupňom polymerizácie 200 - 220, brané v množstve 10 - 20 g / l počas 1,5 - 2 hodiny.

Pomoc

Každá skúška môže mať niekoľko odpovedí od rôznych autorov. Odpoveď môže obsahovať text, vzorce, obrázky. Autor skúšky alebo autor odpovede na skúšku môže otázku odstrániť alebo upraviť.

Pozícia prvkov rodiny zinku ako členov série prechodných kovov sa zvažovala predtým (pozri oddiel IB Podskupina a prechodné prvky). Aj keď valenčný elektrón, ktorý ich odlišuje od prvkov podskupiny IB, vstupuje na ns úroveň a každá z nich má (n1) d10-orbitál, svojimi chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami sú stále veľmi odlišné od podskupín B; súčasne existujú určité podobnosti s prechodnými kovmi. Existuje teda analógia s prvkami podskupiny IIA, všetky vykazujú oxidačný stav II. Tieto prechodné kovy majú relatívne nízku hustotu, nízku teplotu topenia a teplotu varu, čím vykazujú podobnosť s netrans-kovovými kovmi. Body topenia a varu sa všeobecne zvyšujú smerom do stredu radov prechodných kovov a potom postupne, ale nepravidelne, klesajú, takže kovy, ktoré dokončujú sériu prechodných prvkov, by mali mať relatívne nízke hodnoty týchto hodnôt, ktoré vidíme v tabuľke. 18. Je však prekvapujúce, že pre tieto prvky sú iónové polomery M2 + menšie ako iónové polomery M + prvkov podskupiny IB, hoci polomer kovu je zreteľne väčší. Neočakávané zvýšenie atómového polomeru zinku porušuje model kompresie, počínajúc podskupinou IIIB pozdĺž radov prechodných kovov. Veľké hodnoty ionizačných potenciálov (energia vynaložená pri oddeľovaní vonkajších elektrónov od atómu v plynnom stave) pre prvky podskupiny IIB vyzerajú čudne na pozadí ľahkosti, s akou Zn a Cd reagujú s redukujúcimi kyselinami (napríklad s HCI) a vytesňujú vodík. Komplexné vysvetlenie je nad rámec tejto diskusie, dôvod však súvisí so skutočným množstvom energie uvoľnenej počas tvorby iónov v roztoku (hydratačná energia).
Ďalší trend, ktorý ich odlišuje od nepriehľadných prvkov, t. prvkov z podskupín A je to, že zinok vykazuje iba oxidačný stav II a kadmium realizuje oxidačný stav II ako najstabilnejší, ale môže tiež poskytovať zlúčeniny s oxidačným stavom I a nakoniec oba oxidačné stavy sú pre ortuť stabilné (I a II ) Táto tendencia k prejavom stavov nízkej oxidácie nie je charakteristická pre intransitívne prvky. Pár ortuti 6s2-elektrónový je blízky chovaniu inertnému elektrónovému páru. Napríklad v bizmute stabilný pár elektrónov stabilizuje stav najnižšieho oxidačného stavu III a destabilizuje stav V. Vnútorná vyplnená vrstva 18 elektrónov je zadržaná každým prvkom, pretože tieto elektróny sa nezúčastňujú na tvorbe chemickej väzby. V tejto podskupine je väčšia podobnosť medzi Zn a Cd ako medzi Cd a Hg, zatiaľ čo v prípade netechnických prvkov je prvý člen podskupiny odlišný od ostatných. Zinok a kadmium nie sú tak jasne rozlíšené ako meď a striebro. Medzi podskupinami IB a IIB je malá podobnosť, zatiaľ čo prvky podskupiny IIB sú reaktívnejšie. Prvé členy majú podstatne vyšší elektródový potenciál.
Extrakcia kovov z ich sulfidických rúd nie je príliš ťažká, pretože všetky sulfidy sa ľahko oxidujú na oxidy a potom sa oxidy redukujú uhlíkom alebo kovom počas tepelného spracovania. Pred spracovaním sa sulfidová ruda zinku (sfalerit alebo zmes zinku) podrobí obohateniu, po hrubom rozdrvení na približne veľkosť štrku sa pridá do homogénneho kalu (vo veľkých nádržiach) pozostávajúceho z ferosilícia FeSi (získaného v peciach oceliarskeho priemyslu). Hustota tejto kvapalnej suspenzie je dostatočná na flotáciu kremičitého materiálu z ťažších sulfidických rúd ZnS v prítomnosti PbS nečistoty. Ďalšie spracovanie rúd sa dosiahne po flotacii peny. Počas vypaľovania sa sulfid zinočnatý premieňa na ZnO a potom sa redukuje na kov koksom pri teplotách dostatočných na odparenie zinku z redukčnej zóny. Ak je v rude prítomné kadmium, je kvôli svojej väčšej prchavosti oddelené. Čistý zinok sa vyrába elektrolýzou podobným spôsobom ako rafinácia medi. Ortuť môže byť vo voľnom stave alebo v HgS viazanom na rumelku. Pri vypaľovaní na vzduchu kov uniká z pece, pretože pri spaľovacích teplotách je HgO nestabilný a pri uvoľňovaní kyslíka sa rozpadá na ortuť. Sulfidová síra tvorí S02. Čistenie kontaminovaného materiálu sa uskutočňuje vytlačením cez semišový filter, následným spracovaním kyselinou dusičnou a opätovnou destiláciou bez vzduchu.
pozri tiež PRIEMYSEL ZINKU.
Aplikácie. Kovy podskupiny nachádzajú rôzne aplikácie. Na ochranu železa a ocele proti korózii sa používa veľké množstvo zinku. Kovový zinok je celkom aktívny, ale spočiatku sa v prírodných podmienkach vytvára inertný ochranný povlak zo základného uhličitanu Zn2 (OH) 2CO3. Zinkový povlak je možné získať rôznymi spôsobmi ponorením za horúca, napríklad pri elektrolytických metódach, odparením zinku, následnou kondenzáciou na chránenom povrchu, rozprašovaním, rozprašovaním, rozprašovaním a sušením formovaného materiálu vo veľkých peciach. Pri výrobe bronzu a mosadze z medi a zinku sa spotrebuje veľa zinku (pozri tabuľku 17b). Tieto zliatiny sa používajú na zabezpečenie vysokej odolnosti proti korózii, napríklad mangánový bronz (90% Cu, 5% Zn, 3% Sn a 2% Mn) je obzvlášť odolný proti korózii. Rámovanie je jedným zo spôsobov ochrany oceľových povrchov proti korózii, ale tento povlak je nestabilný pre kyseliny. Kadmium sa používa v technológii zliatin s nízkou teplotou topenia, napríklad zliatina dreva (12,5% Cd), zliatina Lipovich (10% Cd). Kadmium sa navyše často pridáva do ložiskových zliatin. Všetky kovy podskupiny IIB sa široko používajú v technológii akumulátorov a batérií. Napríklad sa zinok používa ako obal v suchých batériách, kde vykonáva dvojitú funkciu nádoby a anódy; kadmium sa používa ako anóda v nikel-kadmiových článkoch, ako je napríklad alkalická batéria Edison, do ktorej sa namiesto železa umiestňuje anóda kadmia; oxid ortuťnatý sa používa v prvkoch ortuti; v štandardnej Westonovej bunke pozostáva anóda z Cd-Hg amalgámu a elektrolytu z roztoku CdSO4, pričom takáto bunka má stabilné a dobre zachované napätie. Ortuť je jediný kov, ktorý je pri normálnej teplote tekutý (okrem ortuti má iba veľmi nízke teploty topenia (asi 29 ° C), ale iba tuhé, ale pri izbovej teplote sú tuhé). Ortuť sa vyznačuje veľkou chemickou inertnosťou, vysokou elektrickou vodivosťou a široko sa používa v elektrických riadiacich a meracích prístrojoch, plynových výbojkách, spínačoch a kontaktoch. Kadmium je súčasťou zliatiny, z ktorej sa vyrábajú kontrolné tyče v aktívnych zónach jadrových reaktorov, pretože jadro atómu kadmia má veľký prierez neutrónovým záchytom.
Reakcia. Zinok a kadmium aktívne reagujú so všetkými kyselinami a dokonca aj s vodou (s dostatočným zahrievaním), pričom z nich odstraňujú H2. Reakcie s kyselinou sú nasledujúce:

Zinok sa rozpúšťa v zásadách s uvoľňovaním vodíka a tvorbou zinátového iónu Zn (OH) 42. Ortuť reaguje iba so silnými oxidujúcimi kyselinami, ako je HNO3 a aqua regia. V tomto prípade sa môžu tvoriť dusičnany ortuti (I) a ortuti (II), Hg2 (NO3) 2 a Hg (NO3) 2. Je to najmä jej rozdiel od medi, ktorá je tiež schopná vykazovať oxidačné stavy I a II, ale s kyselinou dusičnou tvorí iba Cu (N03) 2. V závislosti od mnohých faktorov (veľkosť reagujúcich častíc, koncentrácia kyseliny a teplota) meď reaguje s HNO3 za vzniku rôznych zlúčenín. Z roztoku sa uvoľňujú plynné oxidy dusíka, dusík a čiastočne vodík, v roztoku sa tvoria Cu (II), NH2OH, N2H4, ióny NH4 + a môže sa vytvoriť zrazenina CuO.
oxidy Všetky kovy podskupiny (Zn, Cd, Hg) reagujú pri zahrievaní s kyslíkom. Zinok tvorí biely ZnO, ktorý so zvyšujúcou sa teplotou žltne. Biely ZnO sa získa tepelnou disociáciou solí oxokyselín; Používa sa ako pigment. Počas priamej oxidácie kadmium tvorí hnedý oxid CdO, ktorý sa pri zvýšení teploty na ZINKOVÚ RODINU 700 ° C rozkladá na kadmium a kyslík. Naopak, ZnO je výnimočne stabilný (negatívnejšia entalpia tvorby ZnO je uvedená v tabuľke 18). Ortuť sa pomaly oxiduje na HgO vo vzduchu pri ZINOVEJ RODINNOSTI 300 ° C a pri teplotách nad touto teplotou sa znova rozkladá na kov. HgO má žlté a červené modifikácie. Neexistuje žiadny dôkaz tvorby Hg20.
Amfotermní. Oxid zinočnatý vykazuje typické amfotérne vlastnosti, ktoré reagujú s bázami aj kyselinami a tvoria zinátový ión Zn (OH) 42 a Zn2 +. Hydroxid zinočnatý Zn (OH) 2 sa získa reakciou s bázou, ale rozpustí sa v nadbytku bázy a vytvorí rozpustný zinát:
Zn (OH) 2 + 2OH- \u003d Zn (OH) 4- 2- Pri použití roztoku amoniaku ako bázy sa na začiatku vytvorí tiež hydroxid, ktorý v nadbytku NH3 tvorí ión komplexu tetraamín-zinok: Zn (OH) 2 + 4NH3 \u003d [] 2+ + 2OH
Kadmium tvorí podobný ión tetraamínu kadmia [] 2.
Na rozdiel od rovnakých zlúčenín zinku oxid kademnatý a hydroxid kadmia nevykazujú amfotérne vlastnosti. Kadmium CdO22 sa tvorí iba počas fúzie oxidu kadmia (II) s alkáliami. Oxid ortuti (II) je tiež rezistentný na pôsobenie zásad, ale amfotérnosť ortuti sa prejavuje v skutočnosti, že HgS sa rozpúšťa v roztoku Na2S za vzniku tiomerkurátového (II) iónu HgS22.
Interakcia s kyselinami. Pri spracovaní oxidov prvkov podskupiny IIB kyselinami sa tvoria soli dusičnanov, síranov, halogenidov, fosfátov a uhličitanov. Počas tepelnej disociácie sa uhličitany, dusičnany a sírany rozkladajú za vzniku CO2, NO2, S03 (S02 + O2). Uhličitan ortuti (I) Hg2C03 sa získa zmiešaním roztokov Hg2 (NO3) 2 a uhličitanu alkalického kovu. Tvorba Hg2C03 naznačuje neprítomnosť hydrolýzy iónu Hg (I).
Halogenidy. Všetky kovy z podskupiny reagujú s halogénmi za vzniku halogenidov; halogenidy sa tiež získavajú pôsobením halogenovodíkov na oxidy a hydroxidy týchto kovov. Na konzerváciu dreva sa používa chlorid zinočnatý ZnCl2 získaný chloráciou Zn. Tavenina ZnCl2 je mierny elektrolyt, ktorý naznačuje čiastočne iónový charakter väzby. Fluorid zinočnatý ZnF2 sa získava priamou fluoráciou zinku alebo reakciou HF so ZnO alebo ZnCl2. Kadmium so všetkými halogénmi tvorí CdIIX2, ako aj CdICl. Ortuť vytvára halogenidy ortuti (I) a ortuti (II). Chlorid ortutnatý (chlorid ortutnatý), na rozdiel od chloridu ortuťnatého Hg2Cl2, je rozpustný vo vode. HgCl2 sa získa výmennou reakciou HgSO4 + 2NaCl -\u003e HgCl2 + Na2S04. Z roztoku sa izoluje sublimáciou. Sublimát je vysoko toxická látka. Chlorid ortutnatý (kalomel) je nerozpustný vo vode, netoxický a v medicíne sa jeho použitie ako preháňadla obmedzuje. Vodná vrstva nad sedimentom dodáva kalomelu krásny hodvábny odtieň. Ortuťový ión (I) Hg22 + alebo [] 2+ má nezvyčajné zloženie pre ióny kovov, existuje však, čo potvrdzujú výsledky chemických, elektrochemických a spektrálnych štúdií. Kovová ortuť a HgCl2 sú v rovnováhe s Hg2Cl2: Hg0 + HgCl2 \u003d Hg2Cl2
Chlorid ortutnatý je takmer úplne neiónová zlúčenina s kovalentným typom väzby. Skutočnosť, že pôsobením H2S na roztok HgCl2 alebo na roztok s iónom Hg22 + sa uvoľňuje iba HgS, potvrdzuje prítomnosť určitého množstva iónov Hg2 +. Podobne sa pôsobením hydroxidového iónu tvorí iba hydroxid ortuti (II) Hg (OH) 2. Halogenidy kovov podskupiny IIB majú tendenciu vytvárať halogénové a pseudohalogénové komplexy pri reakciách rozpustných halogenidov alebo pseudohalogenidov, napríklad:

Komplexácia je v Cd tak výrazná, že autokomplexy existujú v roztokoch solí kadmia (napríklad v roztoku CdCl2): 2CdCl2 \u003d Cd [] V zlúčeninách XHgX (X halogén) je kovalentná väzba taká silná, že komplexné zlúčeniny ortuti sú oveľa menej stabilné ako zodpovedajúce zlúčeniny. zinok alebo kadmium. Preto v roztoku HgCl2 prevažujú ióny HgCl + a Cl a pridanie iónov Cl k roztoku HgCl2 nezvyšuje stabilitu komplexných iónov typu HgCl42. Interakcia halogenidov ortuti (a iných solí) s amoniakom v závislosti od fyzikálneho stavu (plyn alebo roztok) vytvára bielu taviteľnú alebo netaviteľnú zrazeninu: HgCl2 + 2NH3 (plyn) \u003d Hg (NH3) 2Cl2 (taviteľná biela zrazenina) HgCl2 + 2NH3 (aq.) \u003d NH4CI + HgNH2CI (netavená biela zrazenina) Druhá reakcia je inhibovaná v prítomnosti veľkého množstva chloridu amónneho NH4CI. Okrem iných reakcií sa na detekciu amoniaku vo vode používa Nesslerovo činidlo alkalického roztoku K2 []. Počas interakcie s NH3 a amónnymi soľami sa vytvorí červenohnedá zrazenina: 2 [] 2+ NH3 + 3OH -\u003e [] I + 7I + 2H2O Táto zrazenina je možná aj so zanedbateľným množstvom amoniaku v roztoku. Týmto spôsobom je možné zistiť začiatok rozkladu (rozkladu) živočíšnych alebo rastlinných produktov. Sú známe aj iné zlúčeniny ortuti a dusíka, napríklad amoniakové komplexy iónu tetraamínovej ortuti (II) [] 2+ získaného z amoniaku a soli iónového typu: Hg (ClO4) 2 + 4NH3 [] 2+ + 2ClO4
Je zrejmé, že ortuť má koordinačné číslo 2 (ako v HgCl2 alebo [] 2+, obidve s lineárnou štruktúrou) alebo 4, ako v [] 2+ (tetrahedrálnej štruktúry).
Hydridy. Všetky kovy podskupiny IIB tvoria hydridy kompozície MH2. Hydrid zinočnatý ZnH2 sa teda získa interakciou ZnI2 s LiAlH4 alebo LiH. Všetky hydridy reagujú s vodou za vzniku vodíka, podobné chovaniu hydridov prvkov podskupín IA a IIA. Tepelná stabilita hydridov klesá v sérii ZnH2\u003e CdH2\u003e HgH2 a HgH2 sa začína rozkladať pri 125 ° C.
Sulfidy. Sulfidy dvojmocných kovov sa tvoria reakciou priamej syntézy, ako aj pôsobením sírovodíka na soľné roztoky. ZnSulfid ZnS je biela a v kyseline rozpustná látka, ktorá sa naraz použila ako pigment v zmesi s plnivom BaSO4 (lithopón) na prípravu farieb, na výrobu plastov, linolea atď. Sulfid kadmia CdS je svetlo žltá látka, ktorá sa používa aj ako pigment, ale je rozpustná iba v silných kyselinách alebo v oxidačných činidlách. Pokiaľ ide o ortuť, je známy iba sulfid HgS, pretože Hg22 + tvorí pri spracovaní so sírovodíkom iba HgS:
Hg22 + + H2S -\u003e Hg0 + HgS + 2H + Vyššie uvedená reakcia je disproporcionačná reakcia a dobrý dôkaz extrémnej nerozpustnosti HgS: tento sulfid rozpúšťa iba zmes HN03 + HCI.
Lewisove reakcie. Všetky ióny uvažovaných kovov Zn, Cd, Hg majú vysokú afinitu pre elektrónový pár, a preto sa dá predpokladať, že sú to silné Lewisove kyseliny, ale ortuť je menšia ako zinok a kadmium. Koordinačné číslo zinku je prevažne 4, ale môže dosiahnuť 6. Príprava dvoch iónov 6-koordinačného komplexu s oktaedrálnou štruktúrou je uvedená nižšie: Zn2 + + 6NH3 \u003d [] 2+ Zn2 + + 3NH2CH2CH2NH2 \u003d [] 2+
Posledne menovaná zlúčenina je komplexný ión s bidentátnymi ligandami: en molekula etyléndiamínu NH2CH2CH2NH2, donor dvoch elektrónových párov.