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奥运会中的电化学元素

时间:2021-08-12阅读:226

Princeton  : Hi!虽说今年奥运没有现场观众,但感觉热度不减啊!

Solartron  :  那可不,你看金牌榜竞争可激烈了!!

Princeton : 太棒了!听说东京奥运会为了倡导环保,所颁发的金牌是从近8万吨电子垃圾中”提炼”出来的。

Solartron : 啊!电子垃圾? 那金牌会不会有毒,有没辐射?

Princeton : 淡定!淡定!资源回收利用肯定要做无害化处理的啦。

Solartron :  哦,电子垃圾中真的有黄金?

Princeton :  当然,如废弃的手机,平均每部就含有0.03克的黄金。而且还有银,钛,钴等其它贵金属。电子垃圾中金的含量远高于一般金矿中的品位。

Solartron :  那么如何将黄金从电子垃圾中“提炼”出来呢?

Princeton : 哈哈,看你急的!首先,需要把废弃的电子设备进行拆解,将含有贵金属的部分物理分离出来。接下来的处理方式就有很多种了,有化学法,有生物法及液膜萃取法等等。

Solartron :  要提取那么多黄金来制作奥运奖牌,应该是化学法的效率比较高吧?

Princeton :  没错,传统的化学方式有硝酸分离法王水溶解法氰化物双氧水法等,最后再用活泼性金属将溶液中的黄金置换出来。但这些方法,在溶解和置换过程中,要么有一定危险性,要么会产生有毒的副产物,而且效率较低。

Solartron :  哦,那有什么更好的方法,可以既高效又环保的来变废为宝呢?

Princeton : 我们的电化学方法就可以啊!

Solartron :  真的吗?小板凳已经搬好了,您开始吧!

Princeton :  首先需要用配置好的络合剂(或退金液)将电子废品中的黄金络合到溶液中,然后在溶液中插入阴阳电极(我们也可理解为工作电极和对电极),选择合适的还原电位,进行恒电位法即可把黄金从溶液中还原出来。

Solartron :  我知道恒电位法,就是Potentiostatic或Chronoamperometry。但如何选择合适的还原电位呢?

Princeton :  思路不错!Au的还原电位不但与络合溶液成分有关,还与所选择的工作电极(阴极)材质有关。大致的电位范围是0.8V ~1.2V (vs SCE),所以,我们可以先进行一个稍大电位范围的LSV测试。这样,不但可以得到溶液中Au的还原电位,还可以分析出溶液中的其它金属离子。

Solartron : 您果然是电分析的专家啊!

Princeton : 过奖了!不过在电解和电化学分析领域,普林斯顿的确是有专业性的解决方案哦。

Solartron : 怎么说?

Princeton : 由于电解液成分和导电性的不同,比如我们刚提到的Au络合溶液,在对其进行电解或还原时,电化学工作站需要到的槽压(工作电极与对电极之间的电压)可能是不一样的。比如有一些络合性能很好的溶液,但其导电性却较差,这样电化学工作站就需要有较高的槽压输出能力。关于槽压,我们在“那些您未曾留意过的高压”中有详细的解释哦。

Solartron : P3000A(30V槽压)以及输力强的EchemLab XM(100V槽压)都可针对性地解决这些电化学应用吧?并且这些型号具有极宽的电流范围,从pA-A级别的电流范围,可以满足不同规格范围的测试。

Princeton : Bingo!

Solartron :  不聊了,我要去拾掇拾掇那些我准备扔的小家电了。

Princeton : 哈哈!

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