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奧運會中的電化學元素

時間:2021-08-12閱讀:1696

Princeton  : Hi!雖說今年奧運沒有現場觀眾,但感覺熱度不減啊!

Solartron  :  那可不,你看金牌榜競爭可激烈了!!

Princeton : 太棒了!聽說東京奧運會為了倡導環保,所頒發的金牌是從近8萬噸電子垃圾中”提煉”出來的。

Solartron : 啊!電子垃圾? 那金牌會不會有毒,有沒輻射?

Princeton : 淡定!淡定!資源回收利用肯定要做無害化處理的啦。

Solartron :  哦,電子垃圾中真的有黃金?

Princeton :  當然,如廢棄的手機,平均每部就含有0.03克的黃金。而且還有銀,鈦,鈷等其它貴金屬。電子垃圾中金的含量遠高於一般金礦中的品位。

Solartron :  那麼如何將黃金從電子垃圾中“提煉”出來呢?

Princeton : 哈哈,看你急的!首先,需要把廢棄的電子裝置進行拆解,將含有貴金屬的部分物理分離出來。接下來的處理方式就有很多種了,有化學法,有生物法及液膜萃取法等等。

Solartron :  要提取那麼多黃金來製作奧運獎牌,應該是化學法的效率比較高吧?

Princeton :  沒錯,傳統的化學方式有硝酸分離法王水溶解法氰化物雙氧水法等,*後再用活潑性金屬將溶液中的黃金置換出來。但這些方法,在溶解和置換過程中,要麼有一定危險性,要麼會產生有毒的副產物,而且效率較低。

Solartron :  哦,那有什麼更好的方法,可以既高效又環保的來變廢為寶呢?

Princeton : 我們的電化學方法就可以啊!

Solartron :  真的嗎?小板凳已經搬好了,您開始吧!

Princeton :  首先需要用配置好的絡合劑(或退金液)將電子廢品中的黃金絡合到溶液中,然後在溶液中插入陰陽電極(我們也可理解為工作電極和對電極),選擇合適的還原電位,進行恆電位法即可把黃金從溶液中還原出來。

Solartron :  我知道恆電位法,就是Potentiostatic或Chronoamperometry。但如何選擇合適的還原電位呢?

Princeton :  思路不錯!Au的還原電位不但與絡合溶液成分有關,還與所選擇的工作電極(陰極)材質有關。大致的電位範圍是0.8V ~1.2V (vs SCE),所以,我們可以先進行一個稍大電位範圍的LSV測試。這樣,不但可以得到溶液中Au的還原電位,還可以分析出溶液中的其它金屬離子。

Solartron : 您果然是電分析的專家啊!

Princeton : 過獎了!不過在電解和電化學分析領域,普林斯頓的確是有專業性的解決方案哦。

Solartron : 怎麼說?

Princeton : 由於電解液成分和導電性的不同,比如我們剛提到的Au絡合溶液,在對其進行電解或還原時,電化學工作站需要到的槽壓(工作電極與對電極之間的電壓)可能是不一樣的。比如有一些絡合效能很好的溶液,但其導電性卻較差,這樣電化學工作站就需要有較高的槽壓輸出能力。關於槽壓,我們在“那些您未曾留意過的高壓”中有詳細的解釋哦。

Solartron : P3000A(30V槽壓)以及輸力強的EchemLab XM(100V槽壓)都可針對性地解決這些電化學應用吧?並且這些型號具有極寬的電流範圍,從pA-A級別的電流範圍,可以滿足不同規格範圍的測試。

Princeton : Bingo!

Solartron :  不聊了,我要去拾掇拾掇那些我準備扔的小家電了。

Princeton : 哈哈!

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