Дослідження процесу осадження кобальт(II) гідроксиду
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2020.03.16Ключові слова:
кобальт(ІІ) гідроксид, потенціометричне титрування, спектрофотометрія, полігідроксокомплекси, циклічна вольтамперометрія, осадженняАнотація
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.Посилання
Wang X. et al. A simple and industrially scalable approach to prepare Co(OH)2 hexagonal nanoflake. Materials Letters, 2016, Vol. 164, pp. 432-435, https://doi.org/10.1016/j.matlet.2015.10.150" target="_blank">doi: 10.1016/j.matlet.2015.10.150.
Yang J. et al. Synthesis of mesoporous Co(OH)2 nanocubes derived from Prussian blue analogue and their electrocapacitive properties. Journal of Electroanalytical Chemistry, 2017, Vol. 788, pp. 54-60, https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2017.01.045" target="_blank">doi: 10.1016/j.jelechem.2017.01.045.
Dang H. et al. Facile synthesis of Co(OH)2 modified TiO2 nanocomposites with enhanced photocatalytic H2 evolution activity. Materials Letters, 2015, Vol. 138, pp. 56-59,
doi: 10.1016/j.matlet.2014.09.118.
Liu X. et al. Sonochemical synthesis of β-Co(OH)2 hexagonal nanoplates and their electrochemical capacitive behaviors. Journal of Alloys and Compounds, 2013, Vol. 560, pp.15-19, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.01.050" target="_blank">doi: 10.1016/j.jallcom.2013.01.050.
Yao Y. et al. Electrochemical properties of Co(OH)2 powders as an anode in an alkaline battery. Journal of materials science, 2010, Vol. 45. no. 14, pp. 3752-3756, doi: 10.1007/s10853-010-4424-5.
Gong L. et al. Synthesis and electrochemical capacitive behaviors of Co3O4 nanostructures from a novel biotemplating technique. Journal of Solid State Electrochemistry, 2012, Vol. 16, no. 1, pp. 297-304, doi: 10.1007/s10008-011-1327-6.
Aghazadeh M., Barmi A. A. M., Yousefi T. Synthesis, characterization, and supercapacitive properties of β-Co(OH)2 leaf-like nanostructures. Journal of the Iranian Chemical Society, 2012, Vol. 9. no. 2, pp. 225-229, doi: 10.1007/s13738-011-0037-4.
Evans D. G., Duan X. Preparation of layered double hydroxides and their applications as additives in polymers, as precursors to magnetic materials and in biology and medicine. Chemical Communications, 2006, no. 5. pp. 485-496, https://doi.org/10.1039/B510313B">doi: 10.1039/B510313B.
Bassez M. P. Water near its supercritical point and at alkaline pH for the production of ferric oxides and silicates in anoxic conditions. A new hypothesis for the synthesis of minerals observed in Banded Iron Formations and for the related geobiotropic chemistry inside fluid inclusions. Origins of Life and Evolution of Biospheres, 2018, vol. 48, no. 3, pp. 289-320, doi: 10.1007/s11084-018-9560-y.
Ali K., Javed Y., Jamil Y. Size and shape control synthesis of iron oxide–based nanoparticles: current status and future possibility. Complex Magnetic Nanostructures. Springer, Cham, 2017. pp. 39-81, doi: 10.1007/978-3-319-52087-2_2.
Klesheva R. R. i dr. Vliyanie parametrov sinteza na fazoobrazovanie v sisteme FeSO4-H2O-H+/OH--O2 (3.5≤ pH≤ 13). Zhurnal prikladnoj himii, 2003, Vol. 76. no. 9, pp. 1419-1423, doi: 10.1023/B:RJAC.0000012651.10582.83.
Frolova L. A. et al. An Investigation of the Mechanism Magnetite Precipitation Using Ammonium Carbonate. Eurasian Chemico-Technological Journal, 2018, Vol. 20. no. 3, pp. 223-228, doi: 10.18321/ectj725.
Frolova L., Pivovarov A., Butyrina T. Synthesis of pigments in Fe2O3-Al2O3-CoO by co-precipitation method. Pigment and Resin Technology, 2017, Vol. 46, no. 5, pp. 356–361, https://doi.org/10.1108/PRT-07-2016-0073" href="https://doi.org/10.1108/PRT-07-2016-0073">doi: 10.1108/PRT-07-2016-0073.
Goronovskij I. T., Nazarenko Yu. P., Nekryach E. F. Kratkij spravochnik po himii. Naukova dumka, 1987.
##submission.downloads##
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
