On the interpretation of the xps spectra of adsorbed layers of flotation collectors - ethyl xanthate on metallic lead

• Autorzy: Nowak P. , Laajalehto K.

Warianty tytułu

PL

O interpretacji emisyjnych widm elektronowych (XPS) warstw adsorpcyjnych odczynników flotacyjnych - ksantogenian etylowy na powierzchni ołowi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Ethyl xanthate adsorption on metallic lead was studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) after treatment of lead sample at different potentials in aqueous NaNO3 solutions containing ethyl xanthate. Continuous increase of the amount of ethyl xanthate species on the lead surface was observed as the potential was raised from - 400 mV to - 340 mV at the ethyl xanthate concentration of 10-4 M. At the potential of –400 mV and the concentration of 10-4 M the amount of xanthate at the surface was at the detection limit. Lead oxide and lead carbonate were found as the main oxidation products of metallic lead. Ethyl xanthate layer was found to decompose to sulfide like species in a few hours of excitation with monochromatic AlKa radiation, if XPS measurement was done at room temperature. Cooling the sample with liquid nitrogen down to T ≈ 130 K prevented the decomposition.

PL

Adsorpcję ksantogenianu etylowego na powierzchni metalicznego ołowiu z roztworów wodnych NaNO3 badano metodą spektrometrii fotoelektronów generowanych promieniowaniem rentgenowskim (XPS, ESCA). W roztworze ksantogenianu o stężeniu 10-4 mol dm-3, wraz ze wzrostem potencjału od wartości -400 mV do - 340 mV (względem standardowej elektrody wodorowej), ilość ksantogenianu na powierzchni wrasta od wartości znikomo małej (na pograniczu możliwości detekcji) do pokrycia wielowarstwowego. Widmo produktu sorpcji jest identyczne z widmem ksantogenianu ołowiu. We wszystkich widmach obserwowano produkty utlenienia ołowiu, produktu te zidentyfikowano jako mieszaninę węglanu i tlenku ołowiu (II), przy czym im wyższy potencjał polaryzacji próbki w roztworze ksantogenianu tym mniej produktów utlenienia obserwowano na powierzchni. Produkty te powstawały w wyniku utlenienia ołowiu w trakcie kontaktu próbki z powietrzem atmosferycznym podczas przenoszenia próbki z roztworu do spektrometru, co świadczy o tym, że powstająca warstwa produktu sorpcji ksantogenianu nie zabezpiecza powierzchni ołowiu przed utlenianiem. W wyniku naświetlania powierzchni promieniowaniem rentgenowskim w trakcie pomiaru, powstały na powierzchni ołowiu ksantogenian ołowiu rozkłada się do produktu, którego widmo jest identyczne z widmem siarczku ołowiu. Można temu zapobiec przeprowadzając pomiar w temperaturze ciekłego azotu.

Słowa kluczowe

EN

X-ray photoelectron spectroscopy; xanthate; surface adsorption; lead

PL

ksantogenian; adsorpcja; ołów; spektrometria; promieniowanie rentgenowskie

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 41
• Strony: 107--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Nowak P.

autor

Laajalehto K.

• Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, ul. Niezapominjaek 8, 30 239 Cracow, Poland,

Bibliografia

• JOHANSSON, L.S., JUHANOJA, J., LAAJALEHTO, K., SUONINEN, E. and MIELCZARSKI, J., 1986. XPS studies of xanthate adsorption on metals and sulfides, Surf. Interface Anal., 18: 501-505.
• KARTIO, I., LAAJALEHTO, K., SUONINEN, E., KARTHE, S. and SZARGAN, R., 1992. Technique for XPS measurements of volatile adsorbed layers: application to studies of sulphide flotation, Surf. Interface Sci., 18: 807-810.
• KARTIO, I., LAAJALEHTO, K. and SUONINEN, E., 1999. Characterization of the ethyl xanthate adsorption layer on galena (PbS) by synchrotron radiation excited photoelectron spectroscopy, Colloids Surf. A, 154: 97-101.
• LAAJALEHTO, K., NOWAK, P. and SUONINEN, E., 1993. On the XPS and IR identification of the products of xanthate sorption at the surface of galena, Int. J. Miner. Process., 37: 123-147.
• LAAJALEHTO, K., SMART, R.St.C, RALSTON, J. and SUONINEN, E., 1993. STM and XPS investigation of reaction of galena in air, Appl. Surf. Sci., 64: 29-39.
• McCARRON, J.J., WALKER, G.W. and BUCKLEY, A.N., 1990. An X-ray photoelectron spectroscopic investigations of chalcopyrite and pyrite surfaces after conditioning in sodium sulfide solutions, Int. J. Miner. Process., 30: 1-16.
• NOWAK, P., LAAJALEHTO, K. and KARTIO, I., 2000. A flotation related X-ray photoelectron spectroscopic study of the oxidation of galena surface, Colloids Surf. A, 161: 447-460.
• SMART, R.St.C., 1991. Surface layers in base metal sulphide flotation, Minerals Engineering, 4: 891-909.
• TOLUN, R. and KITCHENER, A., 1964. Electrochemical study of the galena-xanthate-oxygen flotation system, Trans. IMM, 73: 313-322.
• WOODS, R., 1972. The anodic oxidation of ethyl xanthate on metal and galena electrodes, Aust. J. Chem., 25:2329-2335.
• WOODS, R., CHEN, Z. and YOON, R.-H., 1997. Isotherms for the chemisorption of ethyl xanthate on lead, Int. J. Miner. Process., 50: 47-52.