Rutenyumun elektrokimyasal özellikleri ve rutenyum elektrodla bikromat redüksiyonu

Abstract

101 ÖZST Platin grubu metallerinden olan rutenyumun elektrokim-,;.: nal özellikleri diğerlerine oranla çok az araştırılmıştır. r-ü. nedenle çeşitli ortamlardaki davranışları, oksitlerinden o^zıları, değişik oksitlerinin oluştuğu ve indirgendiği potan siyeller kesinlikle bilinmemektedir. Bu noktaları açıklığa kavuşturmak amaeı ile bu çalışmada 800,1000,1200^1350,1600 `iVda değişik sürelerde oksitlenmiş ve 300,400 mY'da redük- lenmiş elektrodlarla HoS0`,HN0.,,ve HC10, çözeltileri içerisin- v 2 4 3 4,r3 potansiyostatik polarizasyon ve histerezis eğrileri elde edilmiş ve bunlardan yararlanarak oksitlerin oluştuğu, indir gendiği potansiyeller ve hidrojen bölgesi saptanmıştır. Yakın zamanlara değin platin grubu metallerinin oksit leyici ve redükleyici maddeler içeren ortamların çoğundan etkilenmediği sanılırdı. Bu metallerin değişik değerlikli ok sitlerinin sadece kimyasal maddelerin etkisi ile anodik po larizasyon olmaksızın medana getirilebileceği daha önce ka nıtlanmıştı (15) « Bu konuda rutenyumun tutumunu saptamak, han gi oksitlerinin oluştuğunu belirlemek amacı ile 400 mV'da -2 r :3 dükle nmiş, 800 mV-'da oksitlenmiş elektrodlarla 10 M 0o(30,)0,10~2 M KMn0.,10T4-0,125 M K_Cro0` içeren 1 N HoS0. ?.ro 10` -0,125 M K^Cr 0? içeren İN HC10 çözeltileri içeri sinde açık devre potansiyelleri belirlenmiş ve bu ortamların etkisi ile rutenyumun değişik değerlikli oksitlerinin oluş tuğu saptanmıştır. Çalışmanın diğer- bir bölümünde rutenyum elektrodla bi- kronat ro düksiyönu incelenmiştir, Bu amaçla ayrı hjt% 1 N :i2S0 ve 1 N HC10,2. N HC10 içeren 10~6~10~2 M K2Cr20 çö~102 zeltileri içerisinde oksitli ve redüklenmiş elektrodlarla akım-potansiyel eğrileri elde edilmiştir.Sülfürik asitli -6 -5 ortamda 10 - 2.10 M K-Cr-O- konsantrasyonları arasında 400-500 mV dolaylarında H.Fick kanununa göre i=&.C fdrmü- lü gereğince akıraJLa bikromat konsantrasyonu arasında lineer bir bağıntı bulunmuş tur. Per ki orik asitli çözeltilerde ise bu lineer değişimin 450-600 mV potansiyel bölgesinde 6*10 M KpCr_07 konsantrasyonuna değin sürdüğü saptanmıştır, 1600 mV'da oksitlenmiş elektrodla bikromat içeren çözeltilerde -4 bu lineer lik 10 M K2Cr-0_ kopsantrasyonuna kadar ve 650, 700,900,1050 mV bölgelerinde,1350 mV'da oksitlenmiş elek trodla aynı koşullarda elde edilmiş olan eğrilerde ise 4*10 M 'a kadar 900 ve 10J50 mV'daki sınır akımı bölgele rinde gözlenmiştir. Söz konusu potansiyel bölgeleri rutenyum oksitin redüksiyonu ile ilgili olduğundan bikromat redüksi- yonunun metal oksitiniı r^ln'r^ivem? >;:'Ot-rı:`isi:--l.ir3.do olduğu sonucTT ç^ütarıljoışirııu. _

BSTEAOI « The electrochemical properties of Ruthenium are less well investigated then the other platinum group metals. Thus the behaviour of ruthenium in different oxidizing media and the potentials at which ruthenium oxides are formed and re duced are not strictly known.,.îti- order to remedy these deficiencies polarization and hysteresis curves were obtained in -^£0,, `HNO. and HC10. «; 4.. j ?- ? ? 4 with oxidized electrode- (at 3ÖC, 13-.0, 1200, 1350 and 1600 mV) and with reduced eicctrodoa (at BOO and 400 mV). From these curves the potentials at which the oxides are formed and reduced and the hydrogen region of Ru were found. Till recent times it was considered ühat platinum me tals are not affected `by oxidizing and reducing media» With some of the platinum metals it isconfirmed that the metals are also chemically oxidized in oxidizing solutions (15)« To investigate tr.e behaviour of Ru in various oxidi sing media the rest potentials were obtained in 1 N H-SO. $$dch contained 10~2 M Ce(S0 ), 10~2 M JÜ&ıO, 10~4- 0,125 -4 -2 M ICr 0` and in 1 K HC10. which contained 10 - 10 U K20r_0_ solutions. Prom these rest porcutials it Fas shown that various oxides t>f Ruthenium were formed in these solution. In another part of this worh tn-j reduction of the Cr?0,r ion with Ru electrode wae investigate *.. f^r this purpose -6 -2 polarization curves wer^ obtained jLn.1 N %L,S0. * 10 %. 10 M K20r20? and 1 N HC1C + 10`6 - 10~2 L KgCr^O solutions `with oxidized and redx;ced Ruthenium elpctrodes.In the solutions which contained H SO. the current den-- aity change<., linearly with the concentiation of dichromate from lO**6 irp 2xl0``2 M X_Cro0_ at 40l - 500 mV.*Thus these 2 2. pj, f relations obeyed Pick's 'first law. ` -In» HC10. solutions this linear change was found at 450 - 600 mV and from 10 to 6 x 10 J H K Or^O. when the electrode was oxidized at 1600 mV the current density- -4 concentration plot obeye:. t.ae i=JI0 equation upto 10 M KgCrgO at 650» 700, 9C0, 1050 mV regions and when it is oxidized at 1350 mV under the same circumstances this line ar change occured at 900 and 1050 mV up to 4.10 M K Cr.O. These potential regions are all in the limiting Current regions associated with the formation and the reduction of the various oxides of Ru, It is therefore confirmed that Cr.Qj8 ions are reduced at the same potentials as the rut henium oxides are reduced.