Электрографический анализ

Электрография — это отрасль техники, занимающаяся получением изображений с помощью электромагнитных явлений. Для химика этот термин означает раздел анализа, используемый для изучения металлов и минералов. При проведении электрографических опытов ионы переносят на фильтровальную бумагу, пропитанную соответствующим реагентом. Окрашенный продукт реакции иона с реагентом позволяет однозначно идентифицировать компоненты тестируемого образца.

Оборудование необходимое для проведения электрографический анализ легко собрать. Все, что вам нужно, это несколько последовательно соединенных ячеек (увеличение напряжения сократит время реакции), провода и металлическая пластина (ФОТ. 1). Соединяем пластину с «минусом» батареи, а другой полюс — «плюс» — со штырем, которым прижимаем тест-объект к промокательной бумаге. Осталось только проверить систему, например, с помощью светодиода (ФОТ. 2), и вы можете начать эксперимент.

Мы идентифицируем некоторые металлы с помощью электрографии. Для первой попытки вам понадобится стальной предмет, 5% раствор феррицианида калия K₃[Fe (CN)₆] и кусок фильтровальной бумаги. Поместите промокательную бумагу на металлическую пластину, смочите ее приготовленным раствором, поместите на нее тест-объект и прижмите булавкой (ФОТ. 3). Примерно через 30 секунд (время зависит от напряжения) прекращаем подачу тока и снимаем объект с промокательной бумаги. На подложке четкая синяя метка (ФОТ. 4).                              

Пятно формируется следующим образом:

1. Объектом испытаний, подключенным к положительному полюсу батареи, является анод.

При соответствующем значении напряжения атомы металла отдают электроны и переходят в раствор в фильтровальной бумаге в виде ионов:

(+) Fe⁰ → Fe²⁺ + 2e^–

2. В растворе ионы металлов реагируют с реагентом:

3Fe²⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3- → Fe₃[Fe (CN)₆]₂

Синий оттенок синего Тернбулла является характерной реакцией для ионов железа (II).

Со второй попытки мы подтвердим наличие меди в старой американской монете. На этот раз промокашки пропитаны 5% раствором ферроцианида калия. K₄[Fe (CN)₆], то эксперимент аналогичен эксперименту при первой попытке (ФОТ. 5). Свидетельством наличия меди является коричневый осадок ферроцианида этого металла (ФОТ. 6):

2Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]^4- → медь₂[Fe (CN)₆]↓

Другой эксперимент заключается в обнаружении свинца в куске ленты, изготовленной из этого металла. В качестве электролита используется 2% раствор хромата калия. K₂CrO₄ (ФОТ. 7). После прекращения подачи тока под лентой остается желтый след осадка хромата свинца (ФОТ. 8):

 Pb²⁺ + CrO₄^2-→ PbCrO₄↓

Последняя попытка — подтвердить наличие никеля в сплаве, из которого изготовлена ​​монета номиналом 1 злотый. Раствор электролита содержит 1 % диметилглиоксима и 5 % хлорида аммония NH.₄Кл (ФОТ. 9). Доказательством присутствия никеля в исследуемом образце является розовая окраска сложного сочетания ионов этого металла (ФОТ. 10):

 Зная характерные реакции ионов металлов, можно самостоятельно поставить электрографический эксперимент и обнаружить эти металлы в сплавах, их содержащих.

Смотрите это на видео: