Sali di Nichel e Cadmio da accumulatori NiCd

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Kirmer

2010-02-11 20:08

Ho preparato il solfato di Nichel NiSO4 6H2O e CdSO4 8 H2O smontando degli accumulatori al NiCd (:irritante:il Cd velenoso:tossico: )

e mettendo l'interno le retine e gli involocri avvolti a spirale

http://img692.imageshack.us/i/nichel1accin.jpg/

in H2SO4 diluito,ho ottenuto NiSO4 + CdSO4 separati per cristallizzazione di cui metto per adesso il NiSO4

immagine:

http://img251.imageshack.us/i/nichel1.jpg/

sto cercando di fare dei cristalli più regolari e grandi che posterò prossimamente

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Beefcotto87

2010-02-11 20:28

Mi potresti togliere 2 curiosità? Io presupponevo che il solforico attaccasse poco o niente il Ni (del Cd non conosco nulla), tu mi dici che lo fa? Che colore ha il solfato di Cd? PS: bei cristalli ;-)

Bonni

2010-02-11 21:40

i cristalli sono veramenti belli ... ps: Beef il solfato di cadmio dovrebbe essere bianco ... ma non è anche cancerogeno?

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Kirmer

2010-02-11 22:29

Beefcotto87 ha scritto:

Mi potresti togliere 2 curiosità?

Io presupponevo che il solforico attaccasse poco o niente il Ni (del Cd non conosco nulla), tu mi dici che lo fa?

Che colore ha il solfato di Cd?

PS: bei cristalli ;-)

Il solfato di nichel è verde le solubilità sono diverse il solfato di Cd è bianco i cristalli,questi si stanno separando li posterò fra poco.

Beefcotto87

2010-02-11 22:53

Conosco il solfato, ma non che si ottenesse direttamente dal metallo...

Zardoz

2010-02-11 23:47

il Ni(II) è anche cancerogeno (o sospetto, ora come ora non mi sovviene), il cadmio è solo tossico.

Nexus

2010-02-12 05:24

Insomma, meglio non mangiarli o inalarli Rolleyes

Sono abbastanza certo che sti sali sono piuttosto cari da acquistare!

Complimenti Kirmer, un'altro bel post :-D

Gifh1

2010-02-12 08:49

Zardoz ha scritto:

il Ni(II) è anche cancerogeno (o sospetto, ora come ora non mi sovviene), il cadmio è solo tossico.

Temo che sia esatto il contrario, cioè i composti del cadmio sono tutti cancerogeni, tant'è vero che il limite di legge per gli scarichi in fognatura è tra quelli più bassi, compreso tra il piombo e il mercurio per intenderci, mentre fra i sali di nichel più pericolosi (cancerogeni) vi è solo il solfuro e qualcun'altro è solo sospetto. Non è che rimanenti siano commestibili, eh! :-D

Comunque bei cristalli!8-)

Zardoz

2010-02-12 11:20

Ti dirò, il cadmio acetato, acetilacetonato, bromuro, carbonato, idrossido, ioduro, perclorato, seleniuro e tellururo non sono né R45, né R49 né R40 (tant'è che i QD di CdSe e CdTe si tende a non usarli più in biotech non perché provocano il cancro ma semplicemente perché ammazzano direttamente le cellule... ghgh). Ovviamente sono tossici e tutto quello che si vuole e gli altri sali sono R45/49... Dei sali di nickel solo il NiBr2 complessato con un paio di glicoli e l'ossalato NON sono né R40, né R49 o 45.... tutto il resto è cancerogeno accertato (la gran parte) o sospetto. Ovviamente mi riferisco ai prodotti commercializzati attualmente. Occhio a prendere info solo da wikipedia...

Kirmer

2010-02-12 11:34

Temo che sia esatto il contrario, cioè i composti del cadmio sono tutti cancerogeni, tant'è vero che il limite di legge per gli scarichi in fognatura è tra quelli più bassi, compreso tra il piombo e il mercurio per intenderci, mentre fra i sali di nichel più pericolosi (cancerogeni) vi è solo il solfuro e qualcun'altro è solo sospetto. Non è che rimanenti siano commestibili, eh! :-D

Io ho indicato il Cd velenoso e molto più pericoloso del Ni, indicando quest'ultimo che produce allergie e solo il NiS cancerogeno.

Gifh1

2010-02-12 12:15

Zardoz ha scritto:

Occhio a prendere info solo da wikipedia...

Sinceramente ero andato a memoria, basandomi anche sui limiti nelle emissioni, e in base alla mia esperienza non mi sono mai preoccupato più di tanto nel maneggiare sali di Ni (magari però ora mi ravvedo:-D). Continuo comunque a pensare che il cadmio in genere, sia di gran lunga più pericoloso del nichel...

In ogni caso, ho trovato questi due report del dipartimento US della salute:

Nichel

http://ntp.niehs.nih.gov/ntp/roc/eleventh/profiles/s028cadm.pdfCadmio

Max Fritz

2010-02-12 12:59

Il fatto credo che sia che i composti cancerogeni sono quasi sempre basati su dati statistici e raggiunto un certo livello si dà al composto questa etichetta. D'altronde NON esiste un composto che provoca sempre in tutti i casi e in tutti gli indivudui il cancro. I sali di cadmio invece hanno una dose letale per Kg corporeo ed è quella per tutti, ed è anche più bassa di quella dei sali di nichel. Concludendo, non per nulla il nichel è utilizzato nei bracciali e in oggetti di bigiotteria mentre il cadmio, "stranamente" viene evitato!

Chimico

2010-02-12 13:33

beh anche la dose letale si basa sul 50% di morti...cioè assumendo quella quantità di sostanza hai il 1 possibilità su 2 di morire...

Beefcotto87

2010-02-12 14:08

Ma se tornassimo al discorso originale? Per esempio, qualcuno mi sa dire se effettivamente il solforico attacchi o meno il Nickel?

Zardoz

2010-02-12 14:25

Sì l'acido solforico attacca il nickel metallico. E' uno dei metodi di produzione del solfato.

Beefcotto87

2010-02-12 14:27

E giusto per curiosità... L'attacca come attacca lo zinco o come attacca il rame?

Zardoz

2010-02-12 14:38

Come attacca il cobalto. Ma un po' meno lentamente. Più velocemente del rame e dello zinco ma anche con H2SO4 diluito (come ha fatto Kirmer), mentre questi due vengono sciolti in H2SO4 solo se caldo e concentrato.

Beefcotto87

2010-02-12 15:11

Sei sicuro che lo zinco sia attaccato solo a caldo? Io ho sempre visto una vivace effervescenza... Il rame viene attaccato lentissimamente e funziona però a caldo... Il cobalto non l'ho mai visto in acido solforico :-(

Chimico

2010-02-12 15:18

lo zinco si scioglie anche a freddissimo e con il solforico diluito!

Zardoz

2010-02-12 16:06

boh... io parlo in condizioni normali (metallo puro bulk, superficie levigata). Ieri a sciogliere lo zinco e il rame in polvere per poco non mi va a fuoco l'idrogeno... ed ero con HCl 1M...

Nexus

2010-02-12 17:00

Bonni ha scritto:

... il solfato di cadmio dovrebbe essere bianco ... ma non è anche cancerogeno?

Tanto per intenderci, anche la polvere di legno è classificata come cancerogena così come:

- radiazione solare

- pesce salato alla cinese

- purè di patate (uno molto noto) che dopo anni hanno corretto

- fumo di tabacco (anche inalato involontariamente)

- fuliggine

- bevande alcoliche

eccetera eccetera.......................

Ho postato una lista completa nella sezione "Sicurezza e Ambiente"

Kirmer

2010-02-12 17:41

Beefcotto87 ha scritto:

Ma se tornassimo al discorso originale? Per esempio, qualcuno mi sa dire se effettivamente il solforico attacchi o meno il Nickel?

Certamente il solforico diluito ha sciolto il Ni e Cd degli accumulatori ,la reazione l'ho fatta avvenire a caldo con produzione di H2 che ho verificato

al-ham-bic

2010-02-12 22:03

Ma nelle batterie hai trovato nichel e cadmio METALLICI e separati? Non credo... *Si guarda intorno*

Beefcotto87

2010-02-13 00:06

No, in lega ha detto... Per quello si trova i due elementi come solfati in soluzione

Kirmer

2010-02-13 10:15

al-ham-bic ha scritto:

Ma nelle batterie hai trovato nichel e cadmio METALLICI e separati? Non credo... *Si guarda intorno*

Io ho messo a sciogliere nell'acido sia la polvere e i pezzetti neri che si sbriciolavano sia la retina bucherellata probabilmente di Nichel (era attirata dalla calamita)provenienti dagli involucri avvolti nel contenitore di ferro.Non penso sia una lega sono mescolati,infatti negli accumulatori sono separati isolati da una sottile bambagia che ho facilmente levato.

Inoltre ho visto la presenza del cadmio trattando un pò della soluzione più chiara con H2S :tossico: si è avuto come previsto un precipitato giallo di CdS.La soluzione verde molto chiara l'ho ottenuta mettendo nell'H2SO4 i pezzetti neri che si sbriciolavano.

Zardoz

2010-02-13 11:58

Quei pezzetti neri erano ossido/idrossido misto di nichel, non nichel metallico.

Kirmer

2010-02-13 18:56

Zardoz ha scritto:

Quei pezzetti neri erano ossido/idrossido misto di nichel, non nichel metallico.

Si ci stanno ossidi e idrossidi sia di Cd che Ni e saranno quella polvere e pezzetti neri,ma penso che la retina bucherellata di metallio sia proprio Nichel,farò questa prova la arroventerò e poi la tratterò cioè la salificherò con un acido poi con NaOH e poi H2S per confermare il Ni.

Nichel Cromo

2010-09-25 20:06

Chi mi spiega come si possono separare 2 sali per cristallizzazione? non ho mai capito effettivamente come si fa!

anthonysp

2010-10-20 21:28

Nichel Cromo ha scritto:

Chi mi spiega come si possono separare 2 sali per cristallizzazione? non ho mai capito effettivamente come si fa!

Idem

NaClO3

2010-10-20 21:31

sfruttando la diversa solubilità a diverse temperature

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Rusty

2010-10-21 13:31

Per l'estrazione del solo Ni basterebbe usare pile NiMH invece che NiCd ? E poi vorrei sapere cosa esattamente hai messo a reagire, insomma prendi la pila, togli l'involucro esterno, e poi cos'altro?

Grazie,

Complimenti per i cristalli, io vorrei isolare un ossido del Ni per farci anche altri sali.

Kirmer

2010-10-25 23:20

Rusty ha scritto:

Per l'estrazione del solo Ni basterebbe usare pile NiMH invece che NiCd ? E poi vorrei sapere cosa esattamente hai messo a reagire, insomma prendi la pila, togli l'involucro esterno, e poi cos'altro?

Grazie,

Complimenti per i cristalli, io vorrei isolare un ossido del Ni per farci anche altri sali.

Ho tolto l'involucro di ferro e poi ho raccolto il nastro a spirale concentrica,e separata del materiale isolante tra i due nastri,ho sciolto i pezzettini che si sbriciolavano con H2SO4 e hanno dato una soluzione verde chiara e si sono formato poi dei cristalli verdi chiari NiSO4 con poco nichel,l'altra parte del nastro con H2SO4 ha dato una soluzione verde scura di NiSO4.I due elementi li ho separati con l'H2S è precipitato il CdS giallo arancione con soluzione acida neutralizzando fino a ph6 separo tutto il Cd sotto forma di CdS.

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theiden

2010-10-31 12:59

Kirmer ha scritto:

Si ci stanno ossidi e idrossidi sia di Cd che Ni e saranno quella polvere e pezzetti neri,ma penso che la retina bucherellata di metallio sia proprio Nichel,farò questa prova la arroventerò e poi la tratterò cioè la salificherò con un acido poi con NaOH e poi H2S per confermare il Ni.

tanto per far capire come è fatta la pila:

1:outer metal casing (also negative terminal) 2: separator (between electrodes) 3: positive electrode 4: negative electrode with current collector (metal grid, connected to metal casing).

A fully charged NiCd cell contains:

* a nickel(III) oxide-hydroxide positive electrode plate.

* a cadmium negative electrode plate.

* a separator.

* and an alkaline electrolyte (potassium hydroxide).

Wikipedia

la reazione di scarica è:

2NiO(OH) + Cd + 2 H2O ===> 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2

quindi: la reticella non è di nickel sia perché sta sul negativo (cadmio) sia perchè il nickel metallico nella pila non c'è. probabilmente è ferro (per questo è magnetica) o una lega come l'involucro.

si potrebbe estrarre il cadmio metallico se si carica la pila prima di aprirla ma sarebbe difficile da separare della reticella

inoltre: non importa separare per cristallizzazione infatti i due componenti sono ben separati basta srotolarli.

l'idrossido di nickel è impregnato in una specie di carta che in ogni caso non reagisce con l'acido nitrico, e funge anche a freddo.

l'idrossido di cadmio reagisce molto lentamente a freddo... tant'è vero che avevo poco acido e anche poca voglia e ho buttato via tutto xD

adesso vado far evaporare la soluzione di Ni(NO3)2 :-P

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theiden

2010-11-19 18:04

una domanda: quale potrebbe essere un saggio di riconoscimento del cadmio per vedere che il mio sale di nickel non sia impuro?

ale93

2010-11-19 18:09

theiden ha scritto:

una domanda: quale potrebbe essere un saggio di riconoscimento del cadmio per vedere che il mio sale di nickel non sia impuro?

Allora per sapere se il nichel è contaminato da cadmio puoi sciogliere i cristalli in acqua e far passare una corrente di acido solfidrico(ATTENZIONE :tossico: :tossico: ) se è presente il cadmio precipita come solfuro arancione

Max Fritz

2010-11-19 18:13

Peccato che nel frattempo precipita il nichel solfuro nero che maschera tutto azz!

ale93

2010-11-19 18:16

Max Fritz ha scritto:

Peccato che nel frattempo precipita il nichel solfuro nero che maschera tutto azz!

Già non ci avevo pensato azz! azz!

Rusty

2010-11-19 18:17

Penso non si possa nemmeno con il carbonato... dovrebbero precipitare entrambe azz!

NaClO3

2010-11-19 18:18

una bella spettrofotometrata ad assorbimento atomico con lampada per cadmio?

non credo sia da esplicitare che la mia frase sia uno scherzo....

Rusty

2010-11-19 18:20

NaClO3 ha scritto:

una bella spettrofotometrata ad assorbimento atomico con lampada per cadmio?

Eccèrto... adesso lui tira fuori il suo spettrofotometro dal cassetto ed è apposto.. ma quanti cel'hanno secondo te!? *Tsk, tsk*

theiden

2010-11-19 18:30

poco male se non funziona con l'HS tanto non ce l'ho :S invece l'idea dello spettrometro è interessante, come ho fatto ha non pensarci... -.- un classico saggio alla fiamma? che colore è il cadmio? il nichel dovrebbe essere verde...

Max Fritz

2010-11-19 19:18

Nain... il nichel non è il rame. E' colorato in verde, ma non c'entra molto col colore della fiamma.

Se invece si complessasse il nichel con NH3 (con cui forma sali viola solubili di esamminonichel), il Cd dovrebbe precipitare come idrossido, no?

Rusty

2010-11-19 19:23

Ma intendevi con NH4OH? E se si forma anche Ni(OH)2 precipita pure lui *Si guarda intorno*

ale93

2010-11-19 19:28

Ho trovato questo se hai ferro(II)-dipiridile... *Si guarda intorno* : Il saggio si esegue su un cartoncino di carta da filtro ruvido : 1.Si lascia cadere una goccia di soluzione contenente la soluzione di Cadmio; 2.si aggiunge una goccia di ammoniaca e si attende che il liquido venga ben assorbito; 3.Si aggiunge ancora una goccia di soluzione di ferro(II)-dipiridile e si attende che venga assorbita; 4.La formazione di un alone con puntini rossi di precipitato, nella soluzione è presente Cadmio. Comunque anche l'idrossido di cadmio si solubilizza per eccesso di ammoniaca

Max Fritz

2010-11-19 19:48

Sì rusty, NH4OH, o soluzione di NH3. Si forma idrossido di nichel che si ridiscioglie come complesso di esamminonichel Ciò non pensavo avvenisse per il cadmio.

Hai presente il CuSO4 che si scioglie in eccesso di soluzione acquosa di NH3 a dare un liquido blu scuro? Qualcosa di simile, solo con 6 NH3 anzichè 4.

Max Fritz

2010-11-19 19:55

Riferito a chi? E dice cosa? Magari quando fai questi interventi, quota la frase "incriminata" ;-)

NaClO3

2010-11-19 19:58

Max Fritz ha scritto:

Sì rusty, NH4OH, o soluzione di NH3. Si forma idrossido di nichel che si ridiscioglie come complesso di esamminonichel Ciò non pensavo avvenisse per il cadmio.

Hai presente il CuSO4 che si scioglie in eccesso di soluzione acquosa di NH3 a dare un liquido blu scuro? Qualcosa di simile, solo con 6 NH3 anzichè 4.

la formazione di un amminocomplesso solubile è un fatto che sai per certo e quindi esponi per certo, oppure è una supposizione?

chiedo perchè l'ultima tua frase, non sembrava dare una gran sicurezza.

Max Fritz

2010-11-19 20:00

Sì, so per certo che i sali solubili di nichel formano complessi con soluzioni concentrate di ammoniaca. Il dubbio era se anche il cadmio lo facesse o meno, ma ale93 ha risolto la questione dicendoci che avviene lo stesso anche per Cd2+.

NaClO3

2010-11-19 20:04

Max Fritz ha scritto:

Sì, so per certo che i sali solubili di nichel formano complessi con soluzioni concentrate di ammoniaca. Il dubbio era se anche il cadmio lo facesse o meno, ma ale93 ha risolto la questione dicendoci che avviene lo stesso anche per Cd2+.

no scusami, intendevo per il Cd anche io, ho formulato malissimo la domanda,e soprattutto non ho prestato l'attenzione necessaria alla tua frase.

parlavo anche io per il cadmio, è sicuro che anche lui forma complessi solubili?

Max Fritz

2010-11-19 20:05

Questo ce lo dice ale93... io non lo so. Provo a cercare qualcosa, ma non ho mai letto niente a riguardo.


Ecco, qui conferma quanto dice ale93:

http://www.wiredchemist.com/chemistry/instructional/chem_lab_qualitative.html

NaClO3

2010-11-19 20:11

quindi anche il cadmio, come il rame, si cordina con 4 molecole di NH3, risultando incolore.

theiden

2010-11-19 20:34

insomma mi sembra di capire che non è facile trovare questo benedetto cadmio :S azz!

quimico

2010-11-19 23:26

il cadmio in università da me è stato bandito, idem altri sali di metalli quali berillio, mercurio... meglio così

zampi

2010-11-20 13:40

noi a scuola ne abbiamo, nei set per le analisi delle acque (della carlo erba mi pare)...

è in polvere.

il prof ovviamente mi ha detto della cancerogenità solo dopo che gli ho chiesto se era un problema se me ne ero spanto sulla mano -.-"

quimico

2010-11-20 14:18

e beh... non a caso una gran fetta della chimica organometallica è stata ben presto messa da parte organoberillio, -cadmio, - mercurio, -tallio, -antimonio... sono decisamente off-limits. c'è chi ancora usa arsine e stilbine come leganti al posto delle fosfine... che sono già di per loro abbastanza tossiche...

anthonysp

2011-04-20 12:04

Sicuri che il cadmio idrossido sia complessato dall'ammoniaca??Vi chiedo ciò in virtù del fatto che ho aperto delle pile NICD e le ho sciolte in H2SO4, seguendo la procedura di kirmen, ora ho recuperato cirga 50\60gr di solfato di nichel in cristalli, e mi rimane una soluzione molto acida di almeno 1.5litri, contenente solfato di nichel e cadmio.Ho provato a fare un test su di essa, prelevandone una piccola quantità, e aggiungendo un eccesso di ammoniaca al 25%.Ho ottenuto un precipitato color ruggine sovrastato da una fase trasparente. Ripetendo la stessa cosa con ammoniaca al 3% ho un precipitato verde scuro.Sciogliendo in H20 un cristallo di NiSO4, con un eccesso di ammoniaca al 25% dà una colorazione viola limpida senza alcun precipitato, che velocemente vira verso il color ruggine, lasciando un deposito simile al 1° caso. I cristalli di NiSO4 li ho ottenuti dalla soluzione da 1.5l che ho citato prima, che volendo possiamo definire soluzione madre, che ora dovrebbe contenere + ioni Cd anziché Ni. Il fine ultimo di questo mio intervento è separare sali di Ni da quelli di Cd, senza usare acido solfidrico.

marco the chemistry

2011-04-20 12:35

Guarda che quando apri un accumulatore Ni-Cd ci sono 2 foglietti, uno di nickel ricoperto di NiOOH e l'altro costituito da una maglia metallica (acciaio) su cui è presente del Cd. On è difficile distinguere i due metalli poichè il foglietto con su Ni è verde o nero, mentre quello con Cd è grigio. Il precipitato ruggine potrebbe proprio essere ruggine poichè come ho detto la reticella che sostiene il Cd è di acciao!

anthonysp

2011-04-20 12:41

Si marco, so che i due composti sono divisi all'interno della pila, ma ahimè seguendo la guida, ho mescolato tutto!!!! Per quanto riguarda il ferro...temevo la stessa cosa.Anche se il vede del precipitato non è dello stesso verde che si ottiene precipitando il ferro!

marco the chemistry

2011-04-20 13:12

Io ho modificato la procedura e ho diviso.. adesso mi ritrovo con un sacco di CdSO4 e anche un bel po' di NiSO4.. adesso dovresti apettare che cristallizzi anche il cadmio solfato, molto più solubile del NiSO4. Altri metodi non ci sono, ma ricordati la prossima volta dividi prima le componenti! Ma quante batterie hai aperto per avere 1,5 litri di soluzione satura di NiSO4??

anthonysp

2011-04-20 13:21

E vabbè farò così, aspetto l'estate e poi lo metto ad asciugare al sole! Le batterie erano 20 \ 30 non ricordo bene, però erano quelle grandi che si usano nei pacchi batterie degli avvitatori!1 anno fa quando le sciolsi, impiegai qualcosa come 1 litro di H2SO4 al 90%.Le griglie interne erano rimaste quasi indenni.

marco the chemistry

2011-04-20 13:36

Che spreco... Le griglie sono inattacabili dal solforico, ma io di solito uso la solfonitrica per rendere più vivace la faccenda e quindi devo stare attento alle reticele se no vanno anche loro!


Se vuoi metti le foto dei tuoi cristalli di NiSO4.

anthonysp

2011-04-20 13:41

marco the chemistry ha scritto:

Che spreco... Le griglie sono inattacabili dal solforico, ma io di solito uso la solfonitrica per rendere più vivace la faccenda e quindi devo stare attento alle reticele se no vanno anche loro!


Se vuoi metti le foto dei tuoi cristalli di NiSO4.

Spreco di che??

marco the chemistry

2011-04-20 13:43

Di solforico, di tempo e di mezzi! Prima dovevi provare con una sola batteria e vedere che cosa veniva, poi ingrandire la procedura! Che solforico hai usato?

anthonysp

2011-04-20 13:55

marco the chemistry ha scritto:

Che solforico hai usato?

hahaah:-P il solforico per sturare i cessi*clap clap* 1litro l'avrò pagato €1.2*Fischietta*

marco the chemistry

2011-04-20 13:57

Ah ok allora tutto a posto! Anche io mi prenderò un po' di sturacessi, perchè quello della sigma mi ruga usarlo sempre.. anche quando non devo fare solfati

marco the chemistry

2011-04-22 11:44

Oggi ho deciso di velocizzare la cristallizzazione della soluzione di NiSO4 che avevo ottenuto tempo fa, ho portato tutta la soluzione ad ebollizione fino a dimezzarne il volume (da 400 a 200 ml) e poi ho lasciato raffreddare, ecco il risultato: http://img29.imageshack.us/i/dscf6827t.jpg/ http://img850.imageshack.us/i/dscf6826.jpg/ Peccato che i cristalli siano delicati e il becker mi serva..quindi stasera procederò alla rottura di questa creazione chimica..

I seguenti utenti ringraziano marco the chemistry per questo messaggio: AgNO3

Dott.MorenoZolghetti

2011-04-22 11:46

Sturacessi, batterie, griglie e biglie...fate della chimica un'officina in cui non c'è più traccia di scienza alcuna, solo enorme confusione. Bravi! *Tsk, tsk*

marco the chemistry

2011-04-22 11:48

Dai dottore ci si arrangia come si può! il Nickel per noi comuni mortali è a disposizione solo nelle batterie e il solforico più economico ahimè è quello usato per sturare gli scarichi...

Dott.MorenoZolghetti

2011-04-22 11:51

Sì...che titolo in Ni pensi possa avere quel sale che hai ottenuto?

ale93

2011-04-22 12:06

Belli 8-) In effetti la purezza non sarà tanta!

marco the chemistry

2011-04-22 12:07

Non ne ho idea, comunque non penso sia altissimo, ma nemmeno troppo basso perchè nelle pile di solito si usa un elemento decentemente puro perchè se no non funziona l'accumulatore e viene generata una tensione varia dovuta alle redox secondarie che si sviluppano tra le impurità dell'elettrodo. Comunque illuminami sulla purezza del Ni delle batterie!

Kirmer

2011-08-25 12:03

Max Fritz ha scritto:

Peccato che nel frattempo precipita il nichel solfuro nero che maschera tutto azz!

Non precipita il Solfuro di Ni fino a ph 6 precipita il CdS,da una soluzione acida verde per Ni solfato sto precipitando tanto CdS naturalmente con l'H2S.

CamelKing96 (II)

2018-08-09 08:07

Buongiorno a tutte e a tutti,

rispondo lungo questo vecchio thread perchè è da qui che ho ricavato le informazioni necessarie all'ottenimento del sale di Nichel che ho sintetizzato tempo fa.

SINTESI DI [Ni(H2O)6]Cl2 DA ACCUMULATORI Ni-Cd

Premessa: come saprete gli accumulatori Ni-Cd sono da tempo fuori commercio per motivi legati alla tossicità del Cd e dei suoi sali e complessi: è bene ricordare che sono più o meno tutti cancerogeni e che anche una discreta parte dei sali di Ni lo sono.

Ricordo le frasi di sicurezza per i composti con cui si anvrà o si potrebbe avere a che fare:

HCl: H280, 314, 331

NiOOH:  ? (dubito faccia bene, in ogni caso)

Ni(OH)2: H302‐332‐315‐317‐334‐341‐350i‐360D‐372‐410

[Ni(H2O)6]Cl2: H350i - 341 - 360d - 301+331 - 372 - 315 - 317 - 334 - 410

Cd: H350 - 341 - 361 - 330 - 372 - 410

Cd(OH)2: 302 - 312 - 332 - 410

CdCl2:  H350‐340‐360FD‐330‐301‐372‐410

Reagenti e materiale necessario: Come vetreria basta avere qualche becher e/o beuta, sono poi necessarie una piastra riscaldante, un ambiente ventilato o ventilabile (aria aperta, bocca di lupo, cappa aspirante ecc...), una bilancia,  pinze e tenaglie e qualche contenitore di vetro (anche banali vasetti della marmellata), oltre che i sottointesi dispositivi di protezione individuale quali camice antiacido, guanti e occhiali.

Come reagentario serve HCl concentrato (io ho HCl 30% -cioè 9.64M- della Lombardi S.r.l.) e, ovviamente, accumulatori Ni-Cd o NI-MH (non trattati).

Svolgimento

1) E' innanzitutto necessario aprire le batterie e separare le due retine metalliche sulle quali troverete depositati un sale nero crostoso e friabile che può essere NiOOH o Ni(OH)2 -dipende se le vostre sono batterie cariche o scariche- e un metallo grigio opaco depositato sulle retine che è Cd o un suo sale molto compatto -anche qui, dipende se le vostre batterie sono cariche o scariche-. Rimando alla pagina wikipedia dedicata per il funzionamento di questi accumulatori, ed ai commenti precedenti al mio per la struttura di un accumulatore AA.

Il lavoro è abbastanza lungo e meticoloso, ma alla fine dovreste ottenere una polvere omogenea nera/verde molto scura che riporrete in un vasetto, mentre il restante è Cd metallico e Cd(OH)2, retine d'acciaio e carta o cotone pressato impregnata di elettrolita: ciò non vi serve e potete smaltirlo assieme alle batterie esauste.

2) Dovete quindi disciogliere una porzione a vostro piacimento di questa polvere nera (nel mio caso, ignoravo la sua natura non sapendo se le mie batterie fossero cariche o scariche) in HCl concentrato in eccesso; nel mio caso il rapporto è stato di circa 20ml(HCl30%)/g. A questo punto ciò che avviene (o che può avvenire) nel vostro recipiente sono le seguenti reazioni:

2Ni(III) + 2Cl- --> 2Ni(II) + Cl2(g)

Ni(II) + 2Cl- --> [Ni(H2O)6]Cl2

il processo è molto lento: io personalmente ho lasciato reagire per quasi una settimana, agitando di volta in volta, fino a completa scomparsa del precipitato nero iniziale

Nelle immagini successive potete notare l'adesione dell'idrossido di Ni (qualcosamagnetico) all'ancoretta. E' molto interessante, una volta fermata l'agitazione, notare come la polvere in fase di discioglimento si disponga lungo le linee di campo dell'ancoretta magnetica.

Durante questa fase mi è capitato in una sola occasione di notare un precipitato bianco sul fondo (molto poco). L'unica ipotesi che sono stato capace di formulare è che si trattasse di CdCl2 oppure Cd(OH)2 -che è poco solubile in H2O-: può essere che un po' di Cd(OH)2 mi sia finito in mezzo al Ni durante lo svuotamento delle batterie... è possibile?

3) Non resta che scaldare la soluzione su piastra riscaldante: come potrete facilmente intuire, sia l'acqua che l'acido cloridrico in eccesso evaporeranno, lasciandovi come solido il complesso esaidrato di Ni(II), poichè

PdE(H2O+HCl) = 108,6°C

PdF([Ni(H2O)6]Cl2) = 140°C

dopo qualche ora, verificando il graduale aumento di temperatura -associato ad un cambiamento di tonalità della soluzione da verde limpido a verde scuro denso- man mano che il volume diminuisce da 85°C a 130°C, otterrete un solido color verde pisello, che una volta raccolto lascerete essiccare all'aria: dopo qualche giorno sarà secco.

Mi sembra ovvio ma vi ricordo che respirare i vapori di HCl non fa bene, usate le adeguate precauzioni (se ci esponete una cartina tornasole essa muta immediatamente sul rosso più acceso)

Conclusioni

E' necessario capire quale fosse il mio reagente di partenza. Sapendo che:

MM(NiOOH) = 91.7001 g/mol

MM(Ni(OH)2) = 92.724 g/mol

con gli strumenti a mia disposizione non era possibile dedurre effettivamente di quale composto si trattasse. E' possibile conoscere il composto di partenza osservando bene gli accumulatori mentre questi vengono svuotati: infatti se la reazione di scarica è

2NiOOH + Cd + 2H2O --> 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2

basterebbe osservare se nelle retine metalliche dell'elettrodo anodico è presente Cd metallico o una pasta di Cd(OH)2. Sfortunatamente non ho posto questa attenzione e non ho separato il Ni proveniente da batterie con Cd metallico da quello proveniente da batterie con Cd(OH)2: usando però HCl in largo eccesso, ed osservando le rese in peso, credo che il Ni(III) presente sia stato tutto ridotto dal Cl-.

Ipotizzando di avere unicamente Ni(OH)2 ho avuto rese in peso del 99.6% nel primo caso, e del 92.61% nel secondo caso (quando ho notato un piccolo precipitato bianco sul fondo).

Info bonus

Con i fondi di solido che non si riescono a rimuovere dai becher, è possibile sperimentare qualche proprietà del Ni(II) e dei suoi complessi. Aggiungendo NH3 al becher sporco di [Ni(H2O)6]Cl2 si generano diversi complessi ammoniacali che tingono la soluzione di blu

Mentre scaldando il solido, il complesso di Ni(II) passa dalla forma esaidrata (verde) a quella diidrata (gialla). Il processo è reversibile una volta che il solido viene allontanato dalla fonte di calore

Spero che questo commento sia utile e completo: è facile che ci siano errori, non fatevi problemi a segnalarmeli!

CK96

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LuiCap

2018-08-09 11:31

In merito alla parte pratica nulla da eccepire: non ho mai eseguito il procedimento, né mai lo eseguirò. ;-)

Sulla parte teorica di spiegazione ho qualche perplessità sul modo con cui hai scritto le reazioni (sono una prof, perdonami!!!) che ora spiego.

Come hai giustamente scritto, se la batteria è carica, il solido nero friabile è costituito da NiO(OH), mentre se è scarica è costituito da Ni(OH)2 solido verde.

Ovviamente se la batteria è solo parzialmente carica il solido nero che hai staccato è un miscuglio solido di NiO(OH) nero e di Ni(OH)2 verde).

Le reazioni che possono avvenire in eccesso di HCl e in presenza di entrambi i composti di nichel sono:

batteria NiCd_1.jpg
batteria NiCd_1.jpg

Per sapere se il mezzo al solido nero che hai staccato c'è finito anche un po' di Cd(OH)2 solido bianco puoi "sacrificare" una piccola porzione della soluzione acquosa verde contenente lo ione complesso [Ni(H2O)6]2+ e trattarla con una soluzione di ione solfuro: in ambiente nettamente acido precipita il CdS solido giallo, mentre lo ione Ni2+ resta in soluzione:

batteria NiCd_2.jpg
batteria NiCd_2.jpg

Se la precipitazione è positiva, occorre trattare tutta la soluzione cloridrico con solfuro; in caso contrario il solido finale verde pisello conterrà anche del CdCl2·H2O.

Anche su questa parte ho qualche perplessità:

3) Non resta che scaldare la soluzione su piastra riscaldante: come potrete facilmente intuire, sia l'acqua che l'acido cloridrico in eccesso evaporeranno, lasciandovi come solido il complesso esaidrato di Ni(II), poichè

PdE(H2O+HCl) = 108,6°C

PdF([Ni(H2O)6]Cl2) = 140°C

A 108,6°C l'H2O e l'HCl formano un'azeotropo di massimo di composizione circa 20% di H2O e 80% di HCl:

Questo significa che non tutto l'HCl presente nella tua miscela di reazione evapora, quindi, portando a secco fino all'ottenimento del NiCl2·6H2O solido verde pisello, quest'ultimo sarà sicuramente impregnato di HCl, quindi molto impuro. Se si vuole eliminare il più possibile l'HCl occorre, a mio parere, ricristallizzare il solido verde ottenuto.

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CamelKing96 (II)

2018-08-09 12:04

Beh che dire, grazie mille per le precisazioni: direi che ora questo topic è diventato davvero completo.

Per la prima parte di precisazioni, sono io che per pigrizia non ho voluto specificare tutti i passaggi (i quali in parte ignoravo), quindi grazie!

Il mio intento tuttavia non era ottenere un composto purissimo, ma ottenerlo e basta: se tracce di Cd(II) ci sono... pazienza, non ho ahimè gli strumenti per eliminarli :-) Per l'appunto sull'HCl ho qualche dubbio: sicuri che in un solido "secco" come quello che si ottiene, resti dell'HCl in concentrazioni considerevoli rispetto alla massa totale del solido? E se sì, come? Molecole di HCl che restano inglobate nella struttura cristallina?

Qualora la concentrazione di HCl nel solido fosse considerevole, com'è possibile che la resa in peso mi sia venuta altissima due volte consecutive: due colpi di fortuna?

Ora che però mi hai messo la pulce nell'orecchio, proverò a ricristallizzarne una piccola parte per vedere che ottengo.

Grazie ancora!

CK96

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LuiCap

2018-08-09 12:45

Penso, ma ovviamente non ne sono certa, che l'HCl venga semplicemente adsorbito sulla superficie dei cristalli, quindi quello che tu hai pesato alla fine non è un composto puro, ma un miscuglio formato da un tot di moli di NiCl2·6H2O più un tot di moli di HCl.

Una resa così elevata potrebbe essere appunto un segnale di un composto finale poco puro.

Ammettiamo (ma sto inventando!!!) che tu sia partito da 1,00 g di Ni(OH)2 e che il solido pesato alla fine abbia una purezza del 90%.

La resa teorica di NiCl2·6H2O è:

1,00 g Ni(OH)2 : MM Ni(OH)2 = x : MM NiCl2·6H2O

x = massa teorica di NiCl2·6H2O = 2,56 g

Poiché la tua resa pratica percentuale è stata del 99,6%, la massa di solido che hai pesato alla fine del procedimento è stata:

100 g solido : 99,6 g NiCl2·6H2O = 2,56 g solido : x

x = 2,55 g NiCl2·6H2O puro al 100%

Ipotizzando una purezza del 90% la resa pratica percentuale è invece:

massa effettiva NiCl2·6H2O = 2,55 g solido pesato · 90/100 = 2,29 g NiCl2·6H2O puro al 100%

Resa pratica % = 2,29 g / 2,56 g · 100 = 89,6%

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