§ 7. Определение меди и свинца в латуни с применением платиновых сетчатых электродов

При электровесовом определении меди и свинца в латунях применяют платиновые сетчатые электроды. Ионы меди выделяются в виде металла на катоде, а ионы свинца — в виде двуокиси свинца на аноде.

Если раствор, подвергаемый электролизу, содержит недостаточное количество азотной кислоты, то одновременно с выделением на аноде двуокиси свинца возможно частичное осаждение металлического свинца на катоде (вместе с медью). Для предотвращения этого явления к электролиту добавляют концентрированную азотную кислоту в количестве на электролита.

В растворах, не содержащих примеси серной кислоты, выделение меди в конце электролиза несколько замедляется. Для полного выделения меди необходимо в конце электролиза добавлять к анализируемому раствору небольшое количество серной кислоты.

Навеску латуни (в виде стружки или опилок) около 1 г, взвешенную на аналитических весах, помещают в стакан емкостью и осторожно обрабатывают концентрированной азотной кислоты дистиллированной воды. Чтобы не было потерь вследствие разбрызгивания раствора, стакан накрывают часовым стеклом, а кислоту приливают пипеткой по стенке через носик стакана.

После полного растворения навески часовое стекло снимают и раствор осторожно упаривают при 80—100° С на песочной или водяной бане до объема .

Если при этом на дне стакана появляется осадок метаоловянной или кремневой кислоты, то раствор разбавляют водой, осадок отделяют фильтрованием и промывают 8—10 раз разбавленной горячей азотной кислотой.

Фильтрат и промывные воды собирают в стакан для электролиза и упаривают до объема . Если при этом осадок больше не образуется, то раствор разбавляют дистиллированной водой до и нагревают до 90° С.

Высушенные и взвешенные электроды закрепляют в специальных держателях. При этом цилиндрический сетчатый анод устанавливают внутри сетчатого катода (см. § 6).

Во избежание короткого замыкания между электродами к наружной поверхности анода обычно припаяны специальные стеклянные предохранительные палочки.

Во время взвешивания, сушки и закрепления электродов в держателе электролизной установки стараются не прикасаться к обезжиренной поверхности электродов руками.

Закрепленные в держателе электроды погружают в подготовленный электролит и включают ток (см. § 6). При помощи реостата регулируют разность потенциалов между анодом и катодом так, чтобы она составляла в при силе тока 2—3 а. При этих условиях выделение свинца заканчивается в течение 10—15 мин.

Через 20—25 мин от начала электролиза по стенке стакана добавляют разбавленной серной кислоты и продолжают процесс осаждения меди до полного ее выделения. Для проверки полноты выделения меди к раствору добавляют дистиллированной воды и продолжают электролиз еще 10 мин. Если в течение этого времени на погруженной в жидкость части электрода не будет выделяться медь (выделение меди обнаруживают по покраснению поверхности катода), электролиз считают законченным. Процесс электролиза ведут при энергичном перемешивании раствора с помощью электромагнитной мешалки (см. § 6).

По окончании процесса электроосаждения, не выключая ток, держатель с электродами вынимают из раствора и электроды быстро ополаскивают, погружая их несколько раз в дистиллированную воду. После этого выключают ток, снимают электроды и промывают катод спиртом, а анод вторично промывают дистиллированной водой.

Если ток будет выключен в то время, когда электроды еще находятся в растворе, медь, осевшая на поверхности катода, начнет растворяться в кислом электролите.

Промытые электроды сушйт в сушильном шкафу: катод — при 80° С, а анод — при 180° С. Высушенные электроды взвешивают на аналитических весах и по увеличению массы катода и анода рассчитывают процентное содержание меди и свинца в латуни по формулам:

где — масса катода до электролиза, — масса катода после электролиза, а — навеска латуни, г.

где — масса анода до электролиза, ; — масса анода после электролиза, а — навеска латуни, ; 0,86 — коэффициент пересчета двуокиси свинца на металлический свинец (при условии высушивания анодного осадка при 180° С).