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废镍镉电池中镍镉元素的鉴定酒精测试波峰焊机汽车精品乳化剂供墨系统Frc

发布时间:2023-12-08 00:19:04 阅读: 来源:太阳镜厂家

废镍镉电池中镍镉元素的鉴定

1.前言

镍镉电池是一种可充电电池,有许多优点,被广泛使用。但也存在致命的弱点——严重的环境污染问题。因而有被淘汰的危险,是亟待解决的对象。研究废镍镉电池的回收具有重线条流畅要的环境意义。此外,从资源的有效利用角度来讲,回收利用废镍镉电池也具有重要意义。

镍镉电池以金属镉为负极,羟基氧化镍为正极,采用浓碱作电解液。

碱性镍镉电池可表示为:(-)Cd |KOH| NiOOH(+)

负极反应:Cd + 2OH-+2e-——Cd(OH)2

正极反应:NiOOH + H2O + e-——Ni(OH)2+OH-

电池反应:2NiOOH + Cd + 2H2O === 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2

本实验通过对废镍镉电池的简单处理及对其主要元素的鉴定,以期对镍镉电池结构及其组成有更深的了解。

2.实鞋里革验部分

2。1实验原料,仪器及试剂

T-50AA型废旧镍镉电池一个,小片镉,离心分离器,

H2SO4溶液(2mol/L), HCl溶液(1mol/L),丁二酮肟溶液(2%),浓氨水(6mol/L),Na2S溶液, K4[Fe(CN)6]溶液(0。1mol/L),K3[Fe(CN)6] 溶液(0。1mol/L) NaF溶液, KSCN溶液,戊醇。

2.29.关机不使用时实验方法

将电池剖开,去掉外壳,除掉阴阳物质极间的隔离层,得含镍镉的混合废料,取部分废料,粉碎溶于H2SO4溶液(2mol/L)中,得的硫酸盐溶液,然后分别鉴定Ni2+、Cd2+及Co2+等元素。镍采用丁二酮肟法,镉采用硫化物法,钴采用硫氰化物法。

3. 结果与讨论

3.1 电池的结构:

电池采用金属外壳,电池内部阴极物质(含镉)与阳极物质(含镍)间被隔层隔开,柑橘呈螺旋状。预测阴极物质为隔,实际为一金属片状物,阳极物质呈绿色,应为含镍物质。

3.2 所配溶液性质:

加热溶解,废料大部分被溶解,得Ni,Cd的硫酸盐溶液,溶液呈浅绿色,分析为Ni2+离子颜色。溶液呈酸性,pH值在1左右。

3.3 对Ni2+的鉴定

对Ni2+的鉴定采用丁二酮肟法,因Ni2+ 离子与丁二酮肟生成红色物质,作用效果非常明显,因此此法为鉴定Ni实验结果如有1个试件未到达要求2+离子的理想方法。

取所得溶液滴,滴加滴浓氨水(6mol/L)以调节溶液pH值。此时溶液呈紫色,分析应为墙纸胶镍的氨合物的颜色。此时滴加滴丁二酮肟溶液(2%),溶液显红色。试验结果证明溶液中含有Ni元素

3.4 Cd2+的鉴定

取溶液滴,滴加H2SO4溶液(2mol来宾/L)调节PH值,使PH2+的存在。

又取原来电池中含镉阴极物质稍许,加入H2SO4溶液,加热使之溶解,溶解过程中有气泡放出,检测为氢气,从而初步确定该物质中含有单质金属。加入K3[Fe(CN)6](0.1)溶液,溶液呈蓝色,表明有Fe2+存在,即确定原废料中有单质铁,而未含镉。

为验证鉴定镉的方法,现做另一对比实验。取另外一废镍镉电池中所含镉一小片,加入H2SO4(2mol/L)溶液约3mL加热使之溶解。取该溶液5滴,调节PH2+存在。再取所得镉溶液约5滴,加入过量浓氨水(6mol/L)产生黄色沉淀,猜测此沉淀为Fe3+的氢氧化物沉淀。离心分离出此沉淀,加入数滴硫酸溶液(2mol/L)使之溶解,再加一滴K4[Fe(CN)6]溶液,溶液即显纯蓝色,表明有 Fe3+存在,即证明原镉中有铁元素。铁的硫化物为黑色,且在PH较小时可溶,故铁的存在并不影响以上对镉的鉴定。

3.5 Co2+的鉴定

取所得溶液滴,加入NaF溶液,以掩蔽Fe3+,此时溶液出现混浊,再加入KSCN溶液滴。振荡,溶液显淡黄棕色,加入戊醇滴,振荡,静置,溶液分为三层,上层为淡红色,中间为黄色,下层为黄白色浑浊液,但未出现理想中的蓝色,说明此溶液中未含有Co2+。

4. 结论

通过一系列的实验操作及分析,发现原废电池中含有镍元素、铁元素,而不含镉元素、钴元素,阴极物质为一含铁金属。显然此电池不是镍镉电池。又查知φoFe(OH)2 /Fe=-0.877V,φoCd(OH)2 /Cd=-0.61V,由此可知铁的电极电势是符合作电池要求的,可以断定此电池是镍铁电池。(end)


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