贵金属实训室

① 化学实验室中贵金属银的回收与排放

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COD 测定方法的改进及银的回收2007-01-19 03:12我国以及英美等国普遍采用COD 来衡量水体受污染的程度,这种COD 分析废液中含有大量的贵金属银盐及巨毒的汞盐,未经处理直接排放,既造成大量贵金属银的流失,又对水体造成严重污染。目前回收银的方法可分为两大类:一是采用金属还原剂将从COD 废液中沉淀出来的氯化银还原为银[1 ] ,或直接在废液中将银还原出来,然
后再将银与浓硫酸反应制备硫酸银[2 ] ,由于是在固相中反应,因而反应时间需数小时以上;另一类是采用电解还原法[3 ] ,缺点是需要较复杂的电解装置。许多学者对COD 测定方法进行了改进[4 ] 。本文采用氯化银与浓硫酸反应制备硫酸银,反应时间约需半小时,同时实验结果表明,以硫酸银作氯离子干扰掩蔽剂进行测定COD 也是可行的。
1 实验方法
1. 1 硫酸银制备原理
利用浓硫酸的高沸点及氯化氢挥发性的特点,加热使氯化银与浓硫酸反应制备硫酸氢银,氯化银中的氯离子以氯化氢形式挥发出来。待硫酸氢银的浓硫酸溶液冷却后,倾入冷水中,硫酸银晶体析出。反应方程式如下:
AgCl + H2SO4 (浓) > AgHSO4 + HCl ↑
112 氯化银的提取
刚收集的COD 废液呈棕红色,直接加入氯化钠提取氯化银,这时沉淀出的氯化银对废液中含有的指示剂有较强的吸附作用,呈淡红色,很难洗涤成白色的氯化银。应将新收集到的COD 废液自然放置一段时间,也可加双氧水或数滴重铬酸钾溶液等氧化剂将COD 废液氧化成淡兰色溶液,此时加过量的氯化钠制备的氯化银经洗涤(以
BaCl2 检验洗涤液中不含SO2 -4 后) 可得白色氯化银沉淀,经玻咯沙芯漏斗过滤、干燥备用。
113 硫酸银的制备
取20g 氯化银,40ml 浓硫酸于500ml 烧杯中,盖上表面皿,在通风橱中用电炉加热硫酸止沸,待氯化银固体完全溶解后,再继续加热1min ,然后停止加热,移去表面皿冷却至室温,之后将其倾入冷水中,硫酸银晶体析出,洗涤、过滤、烘干。由于硫酸银溶解度较大,滤液用氯化钠回收溶解损失的硫酸银。用于COD 分析也可不制备出硫酸银
晶体,直接加浓硫酸配成一定浓度的Ag2SO4 -H2 SO4 溶液为COD 分析使用。
为防止反应放出的酸气污染环境,可以在烧杯上方罩上大漏斗,然后串联大气采样吸收瓶与大气采样泵,用水或碱液吸收氯化氢。
2 实验结果
211 反应温度对氯化银与浓硫酸的反应影响表1 为2g 氯化银与4ml 浓硫酸于盖表面皿烧杯中不同温度下的反应情况。
由表1 可见,氯化银与浓硫酸反应,只有在浓
硫酸沸腾状态下(实测温度320 ℃) ,才能迅速反
应。
表1 反应温度对氯化银与浓硫酸的反应影响结果

212 H2 SO4
PAgCl 重量比对制备硫酸银的影响由表2 可知,制备硫酸银反应的H2SO4PAgCl重量比应大于315∶1 ,反应完毕后应留有少量浓硫酸,以防硫酸分解。烧杯加盖表面皿可起到硫酸回流作用,实验可见到有硫酸沿烧杯壁流下。
213 硫酸银作氯离子干扰掩蔽剂的研究
表2 H2 SO4PAgCl 重量比对制备硫酸银影响结果

图1 为以硫酸银作氯离子干扰掩蔽剂,测得的COD 值与标准法的相对误差同掩蔽量Ag2SO4P
Cl - (分析体系中重量比) 之间的关系。从图1 可见,用硫酸银作氯离子干扰掩蔽剂并作COD 分析的催化剂,其用量以Ag2SO4∶Cl - > 40∶1 为宜。
214 不同生产废水COD 分析验证 表3 为市售分析纯硫酸银,回收硫酸银作催
化剂与氯离子干扰掩蔽剂及标准法COD 分析。
测得的不同废水COD 值结果比较。由表3 可知,回收硫酸银及市售硫酸银作氯离子干扰掩蔽剂测得的COD 值与标准法相比的相对误差均小于

图1 相对误差与Ag2 SO4PCl - 之间的关系
3 % ,回收硫酸银与市售硫酸银无显著差异,作者认为用硫酸银作氯离子干扰掩蔽剂是可行的。
3 结 语
(1) 以H2SO4
PAgCl 重量比大于315∶1 的条件下,在加热止沸下使氯化银与浓硫酸反应制备硫酸银,方法简单,且大大缩短了从COD 废液中回收、回用硫酸银的时间。
(2) 用硫酸银以Ag2 SO4 ∶Cl - > 40∶1 下,掩蔽氯离子干扰是可行的,与标准法相比相对误差小于3 %。
(3) 本方法可以较为方便地回收COD 废液中的硫酸银,使以硫酸银作氯离子干扰掩蔽剂在经济效益上得以实现,同时硫酸银取代剧毒的硫酸汞作掩蔽剂,减化了COD 废液的处理步骤及硫酸汞可能导致的水体污染。
参考文献:
[ 1 ] 刘 鸿,等1 从测定COD 后对含银废液中回收银的试验[J ] . 广东工业大学学报,1999 ,16(2) :52 - 55.
[ 2 ] 刘 艳,等. 从COD 废液中回收银及硫酸银[J ] . 中国环境监测,1994 ,8 (3) :32 - 35.
[ 3 ] 张文平,等. 沉淀～电解回收COD 分析废液中的银[J ] . 化工环保,1995 , (2) :355 - 359.
[ 4 ] 孙 宏,等. 重铬酸钾测定水中COD 方法改进[J ] .中国环境监测,2002 ,18(2) :50 - 52.
30 中 国 环 境 监 测第20 卷 第6 期 2004 年12 月
作者简介:费庆志(1963 —) ,男,山东日照人,硕士,副教授.

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（2）我们得知金属B的活动性大于金属C的活动性，又因为在金属活动性顺序中，铜排在银的前面，所以B是Cu，C是银，经过操作a后，得到了固体和液体，所以操作a的名称是过滤；
（3）已知A的硫酸盐中A元素显+2价，硫酸根显-2价，又因为金属A我们已得知是Mn，所以A的硫酸盐的化学式是MnSO₄，锰和硫酸反应生成硫酸锰和氢气，化学方程式为：Mn+H₂SO₄=MnSO₄+H₂↑；
（4）步骤②的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，化学方程式为：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．
故答案为：（1）A、B、C；
（2）银，过滤；
（3）Mn+H₂SO₄=MnSO₄+H₂↑；
（4）Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．

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