Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen. |
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31.07.2019, 09:10
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#1
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Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
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Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Hallo zusammen,
ich habe leider nicht allzu viel Ahnung von Chemie,muss aber für einen Versuch Schwermetalle in Form von Salzen dosieren.
Dazu nehme ich Cu(NO3)2*3H2O und Zn(NO3)2*6H2O und löse es in Wasser. Danach stelle ich den pH-Wert mit NaOH ein. Scheinbar reagieren die Salze bzw. Zink und Kupfer mit der Natronlauge, denn nach pH-Wert Einstellung kann ich die Menge an zugegebenen Schwermetallen nicht mehr nachweisen.
Könnt ihr mit helfen? Welche Reaktionen z.B. von Hydroxiden sind hier möglich?
Danke!
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31.07.2019, 09:12
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#2
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Mitglied
Beiträge: 23.245
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
willkommen hier.
Wie lautet die Aufgabe denn genau?
Was kannst du bei/nach der Zugabe von NaOH beobachten?
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
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31.07.2019, 11:22
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#3
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Mitglied
Beiträge: 22.749
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Zitat:
Zitat von frosch12
denn nach pH-Wert Einstellung kann ich die Menge an zugegebenen Schwermetallen nicht mehr nachweisen.
Könnt ihr mit helfen? Welche Reaktionen z.B. von Hydroxiden sind hier möglich
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Wie weist ihr nach,bzw. bestimmt ihr den Gehalt?
Beide Schwermetalle bilden amphotere Hydroxide,die sich in deutlichem Überschuß an Hydroxid unter Bildung von Hydroxidmetallaten lösen.
Ansonsten siehe chemiewolf.
Fulvenus!
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01.08.2019, 09:39
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#4
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Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Meine Aufgabe ist eigentlich nur, Schwermetallsalze in Wasser zu lösen und danach den pH-Wert zwischen 4,5 und 5,2 einzustellen. Dazu habe ich dann NaOH verwendet. Danach habe ich die Proben ins Labor gegeben und diese wurden dort mittels GC auf den Zink- und Kupfergehalt geprüft.
Für die Kontrollproben ohne pH-Einstellung passten die Analysewerte, für die Proben nach pH-Einstellung waren die Konzentrationen aus Analyse zu niedrig.
Der pH-Wert vor Einstellung lag bei 3,98 - die Konzentration an Zink und Kupfer sollte bei 0,72 mg/l Cu und 6,25 mg/l Zn liegen.
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01.08.2019, 12:23
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#5
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Mitglied
Beiträge: 22.749
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Zitat:
Zitat von frosch12
und diese wurden dort mittels GC auf den Zink- und Kupfergehalt geprüft.
Der pH-Wert vor Einstellung lag bei 3,98 - die Konzentration an Zink und Kupfer sollte bei 0,72 mg/l Cu und 6,25 mg/l Zn liegen.
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Es deutet zwar darauf hin,daß durch die Anhebung des pH-Werts die Schwermetalle in einer Form vorliegen,die von der Analytik nicht mehr erfaßt wird.
Aber zum einen erscheint mir die Bildung von Hydroxiden in dem pH-Bereich noch nicht relevant,zum anderen kenne ich die Bestimmung von Schwermetallen mittels
GC(->Gaschromatographie) nicht.Da müssen die Schwermetalle in der Regel als Chelatkomplexe vorliegen,deren Bildung u.U. schon durch den pH-Wert gestört wird.
Nach welcher Vorgabe solltest du den pH-Wert erhöhen,wenn es bei den unbehandelten Lösungen gute Wiederfindungswerte gibt?
Fulvenus!
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02.08.2019, 08:26
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#6
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Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Zitat:
Zitat von Fulvenus
Nach welcher Vorgabe solltest du den pH-Wert erhöhen,wenn es bei den unbehandelten Lösungen gute Wiederfindungswerte gibt?
!
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Ich muss das ganze machen, um Filtermaterialien zu untersuchen. Und dabei ist die Vorgabe, dass die Schwermetalllösung einen pH-Wert zwischen 4,5 und 5,2 hat.
Ich verstehe nicht ganz, warum ein zu niedriger pH-Wert einen Einfluss haben sollte. Bilden sich Hydroxide nicht erst bei höheren pH-Werten? Sonst würde ich den pH-Wert einfach bei ca. 4 belassen.
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02.08.2019, 10:01
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#7
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Mitglied
Beiträge: 7.294
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Mit NaOH in einem ungepufferten System kann man keinen pH einstellen. Wenn der pH wichtig ist, nimmt einen Puffer, mit dem sich keine unlöslichen Salze bilden. Phosphatpuffer dürfte deshalb wegfallen. Falls Citratkomplexe nicht stören, nimm einen Citronensäure/Citratpuffer.
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02.08.2019, 11:36
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#8
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Mitglied
Beiträge: 22.749
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Zitat:
Zitat von imalipusram
Falls Citratkomplexe nicht stören, nimm einen Citronensäure/Citratpuffer.
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Hi imalipusram!
Gerade für die weitere Analytik über Gachromatographie müssen die Schwermetalle mit geeigneten Verbindungen Komplexe bilden,die man dann durchs GC jagen kann.
Ob da Citrat stört,kann ich nicht sagen,das hängt wohl auch vom verwendeten Komplexbildner ab.
Eigentlich müßte der "Frosch" sich mit der Analytik im Labor austauschen,nach welchem Verfahren genau sie vorgehen und ob der pH-Wert die Komplexbildung beeinflußt.
Fulvenus!
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02.08.2019, 11:44
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#9
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Mitglied
Beiträge: 22.749
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Zitat:
Zitat von frosch12
Ich verstehe nicht ganz, warum ein zu niedriger pH-Wert einen Einfluss haben sollte. Bilden sich Hydroxide nicht erst bei höheren pH-Werten? Sonst würde ich den pH-Wert einfach bei ca. 4 belassen.
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Falls überhaupt,bilden sich die Hydroxide natürlich erst mit steigendem pH-Wert.
Wenn die Analytik den höheren pH-Wert haben will,liegt es vermutlich daran,daß die Komplexbildung pH-abhängig ist.
Man verwendet verschiedene Chelatoren,um die Metallkationen in flüchtige Chelatkomplexe umzuwandeln,die dann über GC analysiert werden(vgl. hier:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003267000834479 ).
Es ist nur seltsam,daß anscheinend vorher bei niedrigeren pH-Werten die Analytik paßte.
Ohne weitere Infos zum gesamten Prozeß kam man mMn von hier aus nichts weiter sagen.Du solltest mit den Laborleuten sprechen und das Problem diskutieren.
Fulvenus!
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02.08.2019, 16:07
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#10
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Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Das hat mir auf jeden Fall schon geholfen!
Ich werde mal mit den Analytikern im Labor sprechen.
Danke
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15.08.2019, 13:31
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#11
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Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Ich habe noch eine neue Frage: Um in meinem Vorlagebehälter eine homogene Verteilung während der pH-Wert Einstellung zu ermöglichen, muss ich entweder einen Metallrührer verwenden oder den Behälter belüften (es handelt sich um 100 l).
Könnte der Eintrag von Sauerstoff durch die Belüftung die Zink- und Kupferkonzentration beeinflussen? Können die Metallionen in Lösung bei pH-Werten zwischen 3,5 und 5,2 oxidieren?
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15.08.2019, 13:40
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#12
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Mitglied
Beiträge: 22.749
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Die vorliegenden Kationen Zn2+ und Cu2+ werden nicht weiter oxidiert,du kannst da ganz einfach durchrühren,Luft/Sauerstoff und pH-Wert sind dabei egal.
Um Kupfer in höhere OS als +II zu bekommen,braucht es deutlich drastischere Bedingungen.
Fulvenus!
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15.08.2019, 13:41
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#13
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Mitglied
Beiträge: 23.245
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
die haben schon die höchste Oxidationsstufe
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The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
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15.08.2019, 13:49
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#14
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Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Super, danke!
Wenn ich einen Rührer nehme, könnte das Metall davon dann irgendeinen Einfluss haben?
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15.08.2019, 13:57
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#15
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Mitglied
Beiträge: 6.573
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AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge
Ja. Er könnte sich auflösen. Man sollte schon auf Material achten, dass den pH und die Ionen abkann.
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Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.
Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
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