Analiza elektrograficzna

Wyposażenie niezbędne do przeprowadzenia analizy elektrograficznej jest łatwe do skompletowania. Wystarczy kilka połączonych szeregowo ogniw (zwiększenie napięcia skróci czas reakcji), przewody i metalowa płytka (fot. 1). Z „minusem” baterii łączymy płytkę, a drugi biegun – „plus” – z bolcem, którym będziemy przyciskać badany przedmiot do bibuły. Pozostaje jeszcze tylko sprawdzić układ, np. za pomocą diody LED (fot. 2), i już można przystąpić do eksperymentu.

Zidentyfikujemy niektóre metale za pomocą elektrografii. Do pierwszej próby potrzebny będzie stalowy przedmiot, 5% roztwór żelazicyjanku potasu K₃[Fe(CN)₆] oraz fragment bibuły filtracyjnej. Bibułę kładziemy na płytce metalowej, zwilżamy przygotowanym roztworem, na niej umieszczamy badany obiekt i przyciskamy go bolcem (fot. 3). Po około 30 sekundach (czas zależy od wielkości napięcia) przerywamy przepływ prądu i zdejmujemy przedmiot z bibuły. Na podłożu widoczny jest wyraźny niebieski ślad (fot. 4).                              

Plama powstaje w następujący sposób:

1. Badany przedmiot, połączony z dodatnim biegunem baterii, jest anodą.

Przy odpowiedniej wartości napięcia atomy metalu oddają elektrony i w postaci jonów przechodzą do roztworu w bibule:

(+) Fe⁰ → Fe²⁺ + 2e^–

2. W roztworze jony metalu reagują z odczynnikiem:

3Fe²⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3– → Fe₃[Fe(CN)₆]₂

Niebieska barwa błękitu Turnbulla jest charakterystyczną reakcją dla jonów żelaza(II).

W drugiej próbie potwierdzimy obecność miedzi w starej amerykańskiej jednocentówce. Tym razem bibule nasączamy 5% roztworem żelazocyjanku potasu K₄[Fe(CN)₆], dalej eksperyment przebiega analogicznie jak podczas pierwszej próby (fot. 5). Dowodem obecności miedzi jest brunatny osad żelazocyjanku tego metalu (fot. 6):

2Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]^4– → Cu₂[Fe(CN)₆]↓

Kolejny eksperyment polega na wykryciu ołowiu w kawałku taśmy wykonanej z tego metalu. Użytym elektrolitem jest 2% roztwór chromianu potasu K₂CrO₄ (fot. 7). Po przerwaniu przepływu prądu pod taśmą znajduje się żółty ślad osadu chromianu ołowiu (fot. 8):

 Pb²⁺ + CrO₄^2–→ PbCrO₄↓

Ostatnia próba to potwierdzenie obecności niklu w stopie, z którego wykonana jest moneta o nominale 1 zł. Roztwór elektrolitu zawiera 1% dimetyloglioksymu oraz 5% chlorku amonu NH₄Cl (fot. 9). Dowodem obecności niklu w badanej próbce jest różowa barwa kompleksowego połączenia jonów tego metalu (fot. 10):

 Znając charakterystyczne reakcje jonów metali można samodzielnie zaprojektować doświadczenie elektrograficzne oraz wykryć te metale w zawierających je stopach.

Zobacz to na filmie: