Дослідження процесу осадження кобальт (ІІ) гідроксиду
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
ORCID
DOI
doi.org/10.20998/2413-4295.2020.03.16
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Гідроксиди перехідних металів широко використовуються у якості пігментів, адсорбентів, каталізаторів. Особливе місце займають кобальт(II) і кобальт(III) гідроксиди. Дуже часто їх використовують як сировину для отримання сполук складної структури. Оксиди, гідроксиди, оксігідроксиди кобальту є перспективною сировиною для отримання магнітоносіїв, хемосорбентов, каталізаторів, джерел струму, спеціальної кераміки, ІЧ-детекторів, магніторезісторів, лазерних матеріалів. Важливою задачею є встановлення механізму осадження кобальт(II) гідроксиду на основі використання комплексу методів аналізу: потенціометричного титрування, залишкових концентрацій, вимірювання електропровідності, уявного об'єму осаду, циклічної вольтамперометрії, чисельного диференціювання. Криві потенціометричного титрування для системи Со2+-NaOH-H2O показують, що при співвідношенні [OH-/Со2 +] = 1,8 спостерігається невелике плато, яке відповідає утворенню основної солі, при стехіометричному співвідношенні [OH- /Со2 +] = 2 відбувається повне осадження у вигляді гідроксиду кобальту Со(OH)2. Крива залежності уявного об'єму в системі СоSO4-NаОH-Н2О складається з двох частин, які відповідають кривій потенціометричного титрування. Криві залежності електропровідності мають чіткий перегин в точці, що відповідає утворенню основної солі та гідроксиду. ЦВА для кобальтвмісних розчинів мають характерні піки на катодній хвилі, відповідні відновленню кобальт (III) в кобальт (II) і кобальт (II) в кобальт (0), анодна хвиля має додатковий пік в інтервалі потенціалів +0,19 - +0,20 В. Поступове вивільнення катіонів від циклу 1 до циклу 5 свідчить про утворення стійких полігідроксокомплексів кобальту, які поступово руйнуються. Таким чином, встановлено, що реакція взаємодії між СоSO4 і NaOH протікає в кілька стадій з утворенням спочатку основної солі і потім полігідроксокомплексів. У розчинах з концентрацією ССоSO4 = 0,4-0,5 моль / л утворюється основна сіль складу Со(OH)1,8(SO4)0,1, в більш розведених розчинах утворюється основна сіль складу Со (OH)1,9(SO4)0,05.
Hydroxides of transition metals are widely used as pigments, adsorbents, catalysts. A special place is occupied by cobalt (II) and cobalt (III) hydroxides. Very often they are used as raw materials to obtain compounds of complex structure. Cobalt oxides, hydroxides, oxyhydroxides is a promising raw material for the production of magnetocarriers, chemisorbents, catalysts, current sources, special ceramics, IR detectors, magnetoresistors, and laser materials. The main task is to study a cobalt (II) hydroxide deposition mechanism based on a set of analysis methods such as potentiometric titration, residual concentrations, conductivity measurements, apparent volume of precipitation, cyclic voltammetry, and numerical differentiation. Potentiometric titration curves for the Co2+-NaOH-H2O system show that with a ratio of [OH-/Cо2 +] = 1.8 a small plateau is observed that corresponds to the formation of the basic salt, with a stoichiometric ratio of [OH-/Cо2 +] = 2 complete deposition in the form of cobalt hydroxide Co(OH)2 occurs. The apparent volume dependence curve in the CoSO4-NaOH-H2O system consists of two parts corresponding to a potentiometric titration curve. Conductivity curves have a clear kink at the point corresponding to the formation of the base salt and hydroxide. CVA for cobalt-containing solutions have characteristic peaks on the cathode wave, corresponding to the reduction of cobalt (III) to cobalt (II) and cobalt (II) to cobalt (0), the anode wave has an additional peak in the range of potentials +0.19 - +0.20 V. The gradual release of cations from cycle 1 to cycle 5 indicates the formation of stable cobalt polyhydroxocomplexes, which are gradually destroyed. Thus, it was found that the reaction between CoSO4 and NaOH proceeds in several stages with the formation of first the basic salt and then polyhydroxocomplexes. In solutions with a concentration of ССoSO4 = 0.4-0.5 mol/L, a basic salt of the composition Co(OH)1.8(SO4)0.1 is formed. In more dilute solutions a basic salt of the composition Cо(OH)1.9(SO4)0.05 is formed.
Hydroxides of transition metals are widely used as pigments, adsorbents, catalysts. A special place is occupied by cobalt (II) and cobalt (III) hydroxides. Very often they are used as raw materials to obtain compounds of complex structure. Cobalt oxides, hydroxides, oxyhydroxides is a promising raw material for the production of magnetocarriers, chemisorbents, catalysts, current sources, special ceramics, IR detectors, magnetoresistors, and laser materials. The main task is to study a cobalt (II) hydroxide deposition mechanism based on a set of analysis methods such as potentiometric titration, residual concentrations, conductivity measurements, apparent volume of precipitation, cyclic voltammetry, and numerical differentiation. Potentiometric titration curves for the Co2+-NaOH-H2O system show that with a ratio of [OH-/Cо2 +] = 1.8 a small plateau is observed that corresponds to the formation of the basic salt, with a stoichiometric ratio of [OH-/Cо2 +] = 2 complete deposition in the form of cobalt hydroxide Co(OH)2 occurs. The apparent volume dependence curve in the CoSO4-NaOH-H2O system consists of two parts corresponding to a potentiometric titration curve. Conductivity curves have a clear kink at the point corresponding to the formation of the base salt and hydroxide. CVA for cobalt-containing solutions have characteristic peaks on the cathode wave, corresponding to the reduction of cobalt (III) to cobalt (II) and cobalt (II) to cobalt (0), the anode wave has an additional peak in the range of potentials +0.19 - +0.20 V. The gradual release of cations from cycle 1 to cycle 5 indicates the formation of stable cobalt polyhydroxocomplexes, which are gradually destroyed. Thus, it was found that the reaction between CoSO4 and NaOH proceeds in several stages with the formation of first the basic salt and then polyhydroxocomplexes. In solutions with a concentration of ССoSO4 = 0.4-0.5 mol/L, a basic salt of the composition Co(OH)1.8(SO4)0.1 is formed. In more dilute solutions a basic salt of the composition Cо(OH)1.9(SO4)0.05 is formed.
Опис
Ключові слова
гідроксидні матеріали, оксидні матеріали, метод осадження, метод залишкових концентрацій, осадження кобальт гідроксиду, реакції утворення, потенціометричні титрування, циклічні вольтамперограми, гідроксиди, potentiometric titration, spectrophotometry, polyhydroxomplexes, cyclic voltammetry, precipitation
Бібліографічний опис
Фролова Л. А. Дослідження процесу осадження кобальт (ІІ) гідроксиду / Л. А. Фролова // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Нові рішення в сучасних технологіях : зб. наук. пр. = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : New solutions in modern technology : coll. of sci. papers. – Харків : НТУ "ХПІ", 2020. – № 1 (3). – С. 115-121.