Page 291 - GreenChemistry2023 Emhetgel

-2
А.см гүйдлийн нягт, pH=0.8 орчинд 150 минутын турш аргон хий тасралтгүй нэвтрүүлэх замаар
явуулав. Электролизын туршид нунтаг хэлбэрийн зэс тасралтгүй үүссэн бөгөөд хугацаа ихсэх тусам
зэс тунадасжиж, уусмал өнгөгүй тунгалаг болох үед электролизыг зогсоосон. Мөн ялгарсан зэсийг
исэлдэхээс сэргийлж анод дээр үүсэх хүчилтөрөгчийг зайлуулах зорилготойгоор аргон хийг тасралтгүй
нэвтрүүлсэн.
Уусмал дахь ионуудын исэлдэх-ангижрах процессын төрх байдлыг судлах зорилгоор гурван
электродын (ажлын, тоолуур, харьцуулах) системтэйгээр электрохимийн хэлхээ угсарч циклик
вольтамметрийн туршилтыг гүйцэтгэсэн. Вольтамметрийн арга нь электродын потенциалаас
хамааруулан хэлхээний гүйдлийн хүчийг хэмжихэд үндэслэгддэг. Энэхүү аргыг гадарга дээрх
адсорбцын процесс, исэлдэх-ангижрах процесс, электроны шилжих механизм болон электродын
кинетикийг судлах зэрэг өргөнөөр хэрэглэдэг. Циклик вольтаммограммыг потенциостат багаж дээр зэс
дискэн ажлын электрод, платин тоолуур электрод (утсан) болон мөнгө / мөнгөний хлоридын
харьцуулах электрод ашиглан буулгасан.
Гарган авсан металл зэсийг азотын хүчилд уусгаж, зэс (II)-ийн ион үүсгэн, иодометрийн урвуу
титрлэлтийн аргаар зэсийн цэвэршилтийн зэргийг тогтоолоо. Үүнд 0.1 г цэвэр зэс 100 мл-ийн шувтан
колбонд жинлэж аваад 3-4 мл 1:2 харьцаатай шингэрүүлсэн азотын хүчил (HNO3)-д уусгаж, ширгээнэ.
Ширгээсний дараа бага зэрэг азотын хүчил агуулсан 25 мл нэрмэл ус нэмж бүрэн уустал нь халаана.
Халаасан уусмал уруу шингэрүүлсэн аммиак (NH3)-ийн уусмалыг тод цэнхэр өнгө үүстэл нэмж
халаана. Зэсийн уусмалыг хөргөсний дараа 8 мл 50%-ийн цууны хүчил (CH3COOH)-ийн уусмалыг нэмж
50-60 мл болтол усаар шингэлж, 2-3 г хуурай калийн иодид (KI) нэмнэ. Ялгарсан иодыг титрийг нь
урьдчилан тогтоосон натрийн тиосульфат (Na2S2O3)-ын уусмалаар цайвар шар өнгөтэй болтол
титрлэж, 0.5%-ийн цардуулын уусмал нэмэн үүссэн хөх өнгийг арилтал титрлэнэ. Гарган авсан металл
зэсийн цэвэршилт нь урьдчилан тогтоосон натрийн тиосульфатын титрийг тодорхойлоход зарцуулсан
титрийн уусмалд үржүүлэн жинлэн авсан зэсийн массад харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогдоно.
Анхдагч дээж дэх элементийн агуулгыг тодорхойлохдоо ISO-11885 стандарт аргыг ашиглалаа (ISO s. ,
2012). Анхдагч дээж болон уусгалтын дараах хатуу хэсгээс тус бүр 0.5 г-ийг жинлэн авч тефлон саванд
хийж 6 мл концентрацтай азотын хүчил, 5 мл концентрацтай давсны хүчил, 2 мл концентрацтай
хлорын хүчил болон 4 мл концентрацтай хайлуур хүчил нэмж хонуулна. Аажим ширгээсний дараа 3
мл концентрацтай давсны хүчил нэмж 50 мл нэрмэл усаар шингэлнэ. Харин уусгалтын явцад тогтсон
цаг бүрд дээжлэлт хийсэн шингэн уусмалд химийн элементийн агуулгыг хэмжихдээ хутгалтаа түр
зогсоон автомат пипеткээр 5 мл-ийг таслан авч 50 мл хүртэл нэрмэл усаар шингэлж хэмжсэн.
Үр дүн ба хэлэлцүүлэг

3+
-
Электроникийн хаягдал дах металлууд төмрийн сульфатад уусах урвал нь Fe + 1e → Fe ангижрах
2+
хагас урвалын стандарт потенциал их (Еº=0.77 В) байдаг учраас бараг бүх металлыг исэлдүүлж
уусмал хэлбэрт шилжүүлдэг. Уусмал хэлбэрт шилжсэн зэсийн хувьд явагдсан урвалын тэгшитгэлийг
бичиж, хэлхээний стандарт потенциалаас Гиббсийн стандарт потенциалын энергийг тооцож нэгтгэн
харуулав.

-1
+ ( ) → + ∆ = -47.421 кЖ моль (1)

-1
2 + 3 ( ) → ( ) + 6 ∆ =-1416.3 кЖ моль (2)
2
4
4 3
2
4 3
+ ( ) → + 2 ∆ =-194.06 кЖ моль (3)
-1
2
4
4
4 3
+ ( ) → + 2 ∆ =-217.11 кЖ моль (4)
-1
4 3
2
4
4
-1
+ 2 ( ) → ( ) + 4 ∆ =-213.6кЖ моль (5)
2
4
4 2
4 3
+ ( ) → + 2 =-295.02 кЖ моль (6)
-1
∆
4
4
4 3
2
(1-6) урвалын тэгшитгэл, стандарт Гиббсийн энергийн өөрчлөлтөөс харахад электроникийн хаягдлаас
металлыг уусгах уусгалт термодинамикийн хувьд явагдах боломжтой болох нь харагдаж байна.
Туршилтад ашиглах 2.64 кг зөөврийн компьютерын хэвлэмэл хавтанг бутлаад, конус цагаригийн
аргаар холилт хийсний дараа бөмбөлөгт тээрэм ашиглан 0.074 мм болтол нунтаглаж, металл биш
полимер хэсгийг усанд хөвүүлэн салгасан. Уусгалтын туршилтын дээжийн анхны төлөв болон нарийн