Для разделения металлов успешно применяется также ртутный катод. Работы в этом направлении развивались главным образом М.Т. Козловским с сотрудниками. Электролиз проводится также с контролем катодного потенциала, причем была показана возможность использования для разделения металлов не только катодного, но и анодного процесса – электролитического окисления амальгам. Для получения последних применялись два метода – либо электролиз с ртутным катодом, либо вытеснение (цементация) растворенного металла амальгамой более активного металла, например цинка или натрия. Оба эти метода позволяют извлекать металлы из весьма разбавленных растворов и затем последовательно выделять их из амальгам электролизом с контролем анодного потенциала.
Вопросами цементации при помощи амальгам занимались и другие исследователи, в частности И.В. Тананаев и Вл.Д. Пономарев, использовавшие амальгамы для количественного определения и разделения металлов и для перевода в раствор труднорастворимых осадков, например сульфата свинца. Очень интересным является предложенный В.А. Циммергаклом и Р.С. Хаймович метод дробного извлечения металлов из амальгам. Этот метод, в сущности, представляет собой также метод цементации, но уже не других металлов, а самой ртути: обрабатывая амальгаму солями ртути и контролируя потенциал амальгамы, указанные исследователи осуществляют селективное извлечение металлов из амальгамы в раствор.
Что касается цементации твердыми металлами, то из исследований в этой области следует упомянуть о работе Н.А. Тананаева, изучавшего цементацию целого ряда металлов в различных средах, используя различные менее благородные металлы. В этих исследованиях Н.А. Тананаев показал, что применение так называемого «ряда напряжений» при выборе цементирующего металла связано с рядом ограничений. Некоторые причины, вызывающие эти ограничения, разъяснены М.Т. Козловским на основе применения поляризационных кривых в теории цементации.
В тридцатых годах много внимания было уделено разработке метода внутреннего электролиза (Ю.Ю. Лурье, Ю.А. Чернихов, Л.Б. Гинзбург, М.И. Троицкая и др.). Этот метод представляет собой своеобразное видоизменение процесса цементации и отличается от последнего тем, что в нем катодный и анодный процессы локально разграничены, поскольку вытесняемый металл отлагается не на самом цементирующем металле, а на отдельном катоде. Метод внутреннего электролиза пригоден для выделения малых количеств некоторых цветных металлов.
Приведенный материал показывает, насколько успешно развивались электрохимические методы в Советском Союзе.
Электрохимическим методам анализа посвящены отдельные руководства и монографии (С.А. Щукарев и Б.П. Никольский, Ю.С. Ляликов, Е.Н. Виноградова, В.А. Пчелин и др.). На русском языке издан ряд монографий зарубежных авторов (Я. Гейровский, И.М. Кольтгоф и Дж.Дж. Лингойн, И.М. Кольтгоф и Г А. Лайтинен, И.М. Кольтгоф и Н.Г. Фурман, А. Классен, А. Шлейхер и Фишер и др.). Исчерпывающая библиография работ русских авторов по электрохи-мическим методам анализа опубликована в справочнике А.И. Бусева «Аналитическая химия, 1941-1953». Следует, однако, признать, что издание литературы по электрохимическим методам анализа все еще далеко не достаточно, что, несомненно, является одним из препятствий к еще более широкому внедрению электрохимических методов в практику производственных и заводских лабораторий.
Другим препятствием на пути широкого внедрения и развития электрохимических методов анализа является недостаточный выпуск нашей промышленностью современной электроаналитической аппаратуры.
Как правило, все те ценные исследования по электро-анализу, которые вышли из стен наших научных учреждений, выполнялись на уникальных приборах, сконструированных непосредственно в этих учреждениях.
Журнал аналитической химии, 1957.– Т. XII, вып.5. – С. 623-628.
ПОДНЯТЬ РОЛЬ ЗАВОДСКИХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЛАБОРАТОРИЙ
Технический прогресс – важнейшее условие развития социалистического производства. Большое значение для технического прогресса имеет укрепление содружества работников науки и производства. Практика ряда научно-исследовательских учреждений и вузов показывает весьма плодотворные результаты совместной с производственниками разработки вопросов новой техники и технологии. Очень важно поднять роль заводских лабораторий, укреплять их материальную и экспериментальную базу, состав научных работников.
Огромные задачи стоят перед заводскими и другими производственными лабораториями, в частности перед химическими, в связи с грандиозными перспективами развития народного хозяйства.
Ряд заводских лабораторий Казахстана успешно участвует в научно-исследовательской работе. Так, на Балхашском медеплавильном заводе в содружестве с Академией наук Казахской ССР была успешно проведена работа по извлечению редкого металла – рения, участники которой отмечены Государственными премиями. Лаборатория Карагандинского завода синтетического каучука осуществляет важные исследования по усовершенствованию процесса гидратации ацетилена, а лаборатория Гурьевского нефтеперерабатывающего завода – по использованию отходящих газов крекинг-процесса. Заметно оживляется научная работа, проводимая сотрудниками лаборатории Лениногорского полиметаллического комбината. Важные работы выполня- ются и лабораториями некоторых других предприятий. Од- нако общее состояние научно-исследовательской работы в большинстве лабораторий Казахстана еще нельзя считать удовлетворительным. Многие лаборатории проводят только рядовые анализы по стандартным методикам, не принимают активного участия ни в исследовательской работе по усовершенствованию технологического процесса, ни даже по аналитической химии.
Часто заводские лаборатории рассматриваются только как органы технического контроля, в обязанности которых входит установление качества сырья, поступающего на производство, и качества выпускаемой готовой продукции. Между тем их роль должна быть шире. Лаборатории призваны помогать совершенствовать процессы производства, вести научно-исследовательскую работу на предприятии. А наличие научно-исследовательских отделов на заводах ни в коей мере не исключает участия лабораторий в проведении исследовательской работы хотя бы потому, что их научные и практические выводы в области технологии целиком основываются, как правило, на данных анализа. Именно аналитическая роль работы в большинстве случаев является наиболее трудоемкой, от качества ее выполнения зависит успех проводимых исследований. Это, в свою очередь, требует от руководителей лабораторий не слепого выполнения заказов научно-исследовательских отделов, а творческого участия в их осуществлении.
Особенно большие задачи стоят перед лабораториями геологической службы. Не следует забывать, что все данные по подсчету запасов полезных ископаемых основываются на результатах химического анализа проб минерального сырья, отбираемых геологами-разведчиками, и что работа геолога неразрывно связана с работой химика-аналитика. В настоящее время эта область деятельности аналитических лабораторий значительно осложнилась. Если раньше от химика-аналитика обычно требовалось определение наиболее распространенных металлов (железо, медь, свинец, цинк, марганец и т.д.), то теперь необходимо определить почти все элементы периодической системы. При этом если раньше надо было определять лишь относительно большие содержания компонентов – обычно не меньше десятых и сотых долей процента, – то теперь речь идет об определении тысячных и даже десятитысячных долей процента. Изменились требования и к чистоте выпускаемых материалов, в частности металлов. Развитие атомной техники и полупроводниковой промышленности потребовало разработки методов определения примесей в чистом металле, присутствующих в стотысячных и миллионных долях процента. Высокие требования к чистоте материалов предъявляет и промышленность пластмасс.
Новые задачи ставятся перед аналитиками и в связи с развитием газовой промышленности. Прежде, когда газы нефтеперерабатывающих заводов, коксовых печей и природные использовались только как топливо, технолога интересовала их калорийность и общее содержание углеводородов. При использовании же таких газов в химической промышленности необходимо знать содержание каждого углеводорода в отдельности, а также характер присутствующих в газе посторонних примесей.
Вообще предстоящее развитие промышленности высокомолекулярных соединений, несомненно, поставит перед химиками-аналитиками такие вопросы, для решения которых потребуются совершенно новые методы.
Какие требования предъявляются к аналитикам в организации контроля самого технологического процесса? Чтобы на основании данных анализа управлять процессом производства, необходимо получать результаты этого анализа в кратчайший срок. При этом условии можно использовать данные анализа не только для регистрации неполадок в процессе, но и для своевременного устранения их. Отсюда вытекает потребность в так называемых экспрессных методах анализа. При автоматизации же производства необходима автоматизация и методов анализа.
