Purificazione Cerio

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Chimico

2010-05-29 13:05

Ho preso la procedura da un libro ma l'ho modificata per esigenze di lavoro.

Dopo aver sciolto le pietrine degli accendini (che contengono Ce e Fe sostanzialmente) in acido solforico e acqua ossigenata conc.*, ho preso la soluzione acida risultante, che si presenta perfettamente limpida e leggermente colorata in giallo e l'ho messa su un agitatore magnetico. La soluzione è rimasta un paio di giorni nel becker prima di essere messa sull'agitatore e l'acqua ossigenata si è decomposta.

Una volta messa sull'agitatore, ho aggiunto a questa permanganato di potassio fino a che non è rimasta la soluzione rossa-violetta**. Le prime aggiunte di permanganato non riescono nemmeno a colorare la soluzione dato che il permanganato viene velocemente ridotto a Mn2+.

Questa operazione serve ad ossidare il Ce(III) presente a Ce(IV).

Il Ce(IV) inizia a precipitare come idrossido già a pH 2-3.

Una volta che tutto il cerio era stato ossidato, ho aggiunto qualche goccia di una soluzione di Na2CO3 e subito è precipitato l'idrossido di Ce(IV).

Dopo aver ossidato il Ce ed aver aggiunto il carbonato, attendete una decina di minuti in modo tale da far precipitare tutto l'idrossido di Ce.

Ho controllato il pH ma non potendo discriminare tra un pH di 2,3 o uno di 4 non posso dire precisamente a che pH mi trovavo...ero certamente sotto 4 ma non posso indicare dove.

Vedendo che il precipitato era abbastanza ho deciso di filtrarlo via con la pompa da vuoto. Questo si aggira intorno a 2-3 g (a occhio, dato che devo comprare la bilancina).

Molto probabilmente quello che ho ottenuto è ossido di Ce e non idrossido.

Il composto da me ottenuto si presenta perfettamente bianco e quindi penso altamente puro dato che tracce di altri lantanidi tendono a scurire tale composto.

* la quantità di acido per sciogliere le pietrine è presa in eccesso ma non posso dire quanto in eccesso. Abbastanza da portare il pH a 1.

** la procedura originale prevedeva l'aggiunta alla soluzione bollente colorata in rosso-viola a causa del permanganato di una soluzione di KMnO4/Na2CO3 con rapporto molere di 1:4 fino a portare il pH a 4. A questo punto precipitava insieme all'idrossido di Ce(IV) anche il biossido di manganese. Io ho continuato tale procedura con la soluzione ottenuta dopo la filtrazione del primo idrossido di Ce. Ho ancora il filtro con biossido di manganese e il presunto idrossido di Ce rimasto. (vi faccio sapere come va a finire)

(ho allegato la procedura del libro)

Immagine.jpg
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I seguenti utenti ringraziano Chimico per questo messaggio: Dott.MorenoZolghetti, Publios Valesios, Nexus, Rusty, as1998, marco the chemistry, myttex, Hamiltoniano

quimico

2010-05-29 13:29

curiosità: da quanto sei partito? hai pesato quanto starting material hai messo a reagire con la miscela acido solforico/ perossido d'idrogeno? quindi ora hai presubilmente ossido di cerio(IV) o forse idrossido. buono. che farai ora? purificherai ulteriormente? nella procedura aggiungono HCl conc e poi precipitano con ossalato... e calcinano il tutto a CeO2 ottimo lavoro... attendiamo altre info

Max Fritz

2010-05-29 13:41

Sì, attendiamo info e magari qualche foto... ad esempio se fai il cerio solfato (IV) non vedo l'ora di vederlo!

Poi sapendo quant'è il materiale di partenza calcolerò la convenienza, di un sale di cerio ne ho proprio bisogno.

al-ham-bic

2010-05-29 17:25

Ottimo lavoro; interessante sapere da quante pietrine sei partito.

Io non calcinerei a CeO2, che poi è sempre fastidioso sciogliere, ma terrei un sale/ossido più gestibile.

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xMax: mi immagino cosa vuoi fare col sale di Ce, visto che hai anche il HOOC-CH2-COOH ... :-P

Chimico

2010-05-29 17:37

Ora voglio trasformare l'ossido in cloruro di cerio(III)...

La foto la farò a giorni! Non avevo il cell carico e non l'ho potuta fare...

Sono partito da 9 pietrine...ho dimenticato di dirlo.

Ho preferito filtrare subito l'ossido prima che precipitasse anche il biossido di manganese perchè l'ossalato è una seccatura da calcinare e non so mai cosa ottengo...magari resta impuro per tracce di ossalato indecomposto.

Al parli della BZ con il malonico?? :-) Non so se te l'ho detto ma da poco faccio parte di un gruppo associato all'univ di palermo che fa spettacoli di magia della chimica...la BZ è una dlle cose cha facciamo vedere..

anche se OT magari lo trovate interessante, ecco il link per ''magia della chimica'' --> http://magiadellachimica.blogspot.com/

al-ham-bic

2010-05-29 19:16

Sì, mi riferivo alla BZ... vediamo se Max conferma.

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Detto tra noi mi sembri un tipo adatto per il link che hai citato... asd Buoni spettacoli! ;-) End OT

Chimico

2010-05-29 19:27

ahahah me lo dicono in molti XD

Max Fritz

2010-05-30 11:54

Sì, uno dei miei obiettivi è proprio la reazione oscillante BZ, però volevo vedere se trovo qualche sintesi organometallica che coinvolga il cerio. Altra cosa interessante è il solfato di cerio (IV), col suo fantastico colore giallo.

quimico

2010-05-30 22:22

mi dispiace romperti le uova nel paniere ma Max di sintesi organometalliche con il cerio non ne ho mai viste né sentite né lette... ora non sono sicuro al 100% non ce ne siano ma siccome ero curioso ho letto un bel po' in materia in questi giorni... non ho trovato nulla... se vuoi posso chiedere ma... nutro forti dubbi ciò che si usa di norma sono lantanidi come Sm, Eu, Gd o attinidi come U, Th

Chimico

2010-05-30 23:08

Il cerio si usa solo per ossidare per quanto ne so io...

Max Fritz

2010-05-31 12:34

Ah peccato... ero bello contento di poter utilizzare una terra rara per sintesi organometalliche :-( Comunque, dato che lo stato di ossidazione 3+ ce l'ha anche lui come le terre rare che hai citato, il problema è che non si possono sintetizzare composti di organocerio o che questi non hanno utilità? Perchè in tal caso rinuncerei all'utilità...

quimico

2010-05-31 15:15

evidentemente non ha applicazioni di alcun tipo in organometallica... se non lo usano ma preferiscono La(III) ad esempio credo ci sarà un motivo se ho voglia e tempo dopo rileggo la parte su Organometallics

Publios Valesios

2010-10-12 21:18

Salve ho provato a replicare ques'esperienza ma ho un problema che spero si possa risolvere...o addio cerio *Fischietta*

Allora, ho sciolto le pietruzze in acido solforico e H2O2 al 35 % e ho ottenuto una soluzione giallina. Poi ho aggiunto una soluzione di KMnO4 fino a quando la soluzione è diventata rossiccia e quindi una soluzione di Na2CO3 fatta da me decomponendo per via termica il bicarbonato.

Non potendo distinguere un ph da 1 a 2 a 4 dato che non ho cartine tornasole ho fatto a occhio. Alla fine si ottiene una colorazione rosso mattone e dopo due giorni di riposo quello che posterò nella foto. Arrivato a questo punto per la mancanza di pompa a vuoto e buchner non so più come procedere :-D

*help*

allego foto

DSC05611.JPG
DSC05611.JPG

Chimico

2010-10-12 21:28

quando io ho aggiunto il carbonato mi è precipitato l'idrossido di cerio(IV) bianco...tu sei andato oltre facendo precipitare pure l'ossido di manganese...

intanto filtra via....


sei cmq sicuro di non aver oltrepassato pH6?? insomma se devi replicare devi sapre a che pH stai..altrimenti come fai?

al-ham-bic

2010-10-12 22:34

Quel precipitato ha tutta l'aria di essere gran parte idrossido ferrico.

Un po' di acido e una puntina di ferrocianuro, scommetterei subito cento $ che diventa tutto blù che più blù non si può... *Fischietta*

Max Fritz

2010-10-13 12:03

Concordo con Al (senza rischiare i 100 $ asd ).

Chimico

2010-10-13 12:44

anche a me sembrava ferro per questo ho chiesto se era sicuro di non aver oltrepassato pH 6...

TheChef

2010-10-13 14:47

Scusate ma nelle pietruzze si dice essere contenuto anche La, questo come lo separate? date le caratteristiche metalliche, quindi nettamente basiche, penso che precipiti come carbonato assieme al Cerio quando viene aggiunto il carbonato.

Chef

Chimico

2010-10-13 15:23

no...se il pH viene portato a 4 il lantanio non precipita ma il cerio si!

Publios Valesios

2010-10-13 16:11

Ho aggiunto Na2CO3 fin quando non smetteva di gorgogliare quindi probabilmente si sono arrivato a ph 6... adesso riprovo aggiungendo un pò più di H2SO4 e meno Na2CO3 anche se credo che senza poter determinare il ph sia un pò dura...asd

poi posterò le foto.

Comunque nella soluzione gialla che rimane sopra l'idrossido ferrico è possibile isolare un sale del cerio?

al-ham-bic

2010-10-13 20:37

Pubios Valesios ha scritto:

...credo che senza poter determinare il ph sia un pò dura...asd

No, non è dura, è impossibile.

Quando hai la provetta con 10 ml di liquido e sei, mettiamo, a pH neutro, bastano due gocce di H2SO4 a portare il pH a 1 o 2!

Idem viceversa a pH basico se aggiungi carbonato in modo empirico.

Il primo lavoro da fare è tentare di separare completamente il ferro, POI se ne riparla. Altrimenti hai un bel minestrone... di tutto e di niente e non si saprà mai se il cerio è su (sol.) o è giù (prec.)! O_o

marco the chemistry

2010-10-27 18:20

Se volessi estrarre anche il Lantanio, dopo il cerio??

Aqua6994

2015-06-24 20:53

Salve a tutti!

Scusate l'assenza in questo periodo, ma ho bisogno del vostro aiuto per risolvere un problema al quale penso da un po senza trovare una soluzione decente... si tratta sempre di una pietra focaia ma con la seguente composizione

- Ce 55%

- La 28%

- Nd 13%

- Pr 4%

Ho circa 150-200g di questo metallo e pensavo di discioglierlo in HCl e precipitare i sali con differenti solubilità ma non ho trovato sostanziali differenze fra i composti... idee?

I seguenti utenti ringraziano Aqua6994 per questo messaggio: Matteo2000

marco the chemistry

2015-06-25 05:37

al massimo si separa il Ce come CeO2, ma non mi ricordo come si fa (la procedura iniziale è sbagliata), gli altri cationi precipitano tutti insieme sia come ossalati, sia come ossidi, sia come solfati doppi di Na o K

Aqua6994

2015-06-25 06:26

Io pensavo di precipitare per primo il Ce acetato con solubilità 3g / l

la più bassa