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文檔簡介
第十八章重量分析法學(xué)習(xí)要求★掌握重量分析結(jié)果的計(jì)算?!锪私獬恋?xiàng)l件及影響沉淀溶解度的因素。★了解重量分析法的基本原理和主要步驟?!锪私獬恋碇亓糠▽?duì)沉淀形式、稱量形式的要求。
§18-1重量分析法概論
重量分析是定量分析方法之一。它是根據(jù)生成物的重量來確定被測物質(zhì)組分含量的方法。在重量分析中一般是先使被測組分從試樣中分離出來,轉(zhuǎn)化為一定的稱量形式,然后用稱量的方法測定該成分的含量。
根據(jù)被測成分與試樣中共存成分分離的不同途徑,重量分析法分為沉淀重量法、氣化重量法(揮發(fā)法)和電解重量法。
利用沉淀反應(yīng)將待測組分以難溶化合物形式沉淀下來,經(jīng)過濾、洗滌、烘干、灼燒后,轉(zhuǎn)化成具有確定組成的稱量形式,稱量并計(jì)算被測組分含量的分析方法稱沉淀重量法。重量分析法的特點(diǎn):
準(zhǔn)確度高,精密度較高,適用范圍廣;但是費(fèi)時(shí),繁瑣,不適合微量組分的分析。
一、沉淀重量法對(duì)沉淀形式的要求
1.溶解度小。
沉淀的溶解度必須很小,才能使被測組分沉淀完全。根據(jù)一般分析結(jié)果的誤差要求,沉淀的溶解損失不應(yīng)超過分析天平的稱量誤差,即0.2毫克。
2.沉淀的純度要高。
沉淀應(yīng)該是純凈的,不應(yīng)混雜質(zhì)沉淀劑或其他雜質(zhì),否則不能獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果。
3.易過濾和洗滌。
4.易轉(zhuǎn)化成適宜的稱量形式。二、對(duì)稱量形式的要求1.具有確定的化學(xué)組成,且與其化學(xué)式相符。2.性質(zhì)穩(wěn)定,不受空氣組分(如CO2,H2O等)的影響,本身也不應(yīng)易分解或易變質(zhì)。3.較大的摩爾質(zhì)量,以減小稱量的相對(duì)誤差,提高分析的準(zhǔn)確度。
例如,測定鋁時(shí),稱量形式可以是Al2O3(M=101.96)或8-羥基喹啉鋁(M=459.44)。如果在操作過程中損失沉淀1mg,以A12O3為稱量形式時(shí)鋁的損失量:
A12O3:2Al=1:x
(M=102)
(2M=54)
x≈0.5mg
以8-羥基喹啉鋁為稱量形式時(shí)鋁的損失量:
A1(C9H6NO)3:A1=1:xx=0.06mg
待測離子沉淀劑沉淀形式處理過程稱量形式
過濾8000CBa2++SO42-BaSO4↓BaSO4
洗滌灼燒
過濾烘干Ca2++C2O42-
CaC2O4?2H2O↓CaO
洗滌灼燒
過濾烘干試樣溶液+沉淀劑沉淀形式↓稱量形式
洗滌灼燒分析過程注:稱量形式與沉淀形式可以相同,也可以不同被測物沉淀形
稱量形溶解、加入沉淀劑陳化、濾洗、烘(燒)沉淀重量法的分析過程被測物沉淀劑沉淀形
稱量形濾,洗灼燒,800℃SO42-+BaCl2
BaSO4
BaSO4
酸度對(duì)強(qiáng)酸型沉淀物的溶解度影響不大,但對(duì)弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影響較大
pH↓,[H+]↑,S↑
因?yàn)樗岫茸兓瑯?gòu)晶離子會(huì)與溶液中的H+或OH-反應(yīng),降低了構(gòu)晶離子的濃度,使沉淀溶解平衡移向溶解的方向,從而使沉淀溶解度增大?!?8-2沉淀的完全程度與影響沉淀溶解度的因素一、酸效應(yīng):
溶液酸度對(duì)沉淀溶解度的影響稱為酸效應(yīng)。
CaC2O4Ca2++C2O42-C2O42-+H+HC2O4-HC2O4-+H+H2C2O4溶液酸度對(duì)CaC2O4溶解度的影響二、配位效應(yīng)(Formationofcomplexions)
存在配位劑與構(gòu)晶離子形成配位體,使沉淀的溶解度增大的現(xiàn)象。
§18-3影響沉淀純度的因素一、共沉淀現(xiàn)象1.吸附共沉淀(表面吸附):
沉淀表面的吸附作用引起雜質(zhì)隨沉淀共同沉積下來的現(xiàn)象。
共沉淀按其產(chǎn)生的原因可分為:
吸附共沉淀、包藏共沉淀和混晶共沉淀三類。
在進(jìn)行沉淀反應(yīng)時(shí),某些可溶性雜質(zhì)同時(shí)沉淀下來的現(xiàn)象,叫做共沉淀現(xiàn)象。
第一吸附層(又叫吸附層):
首先,優(yōu)先吸附過量的構(gòu)晶離子;例如:
AgCl沉淀容易吸附Ag+或Cl-。其次,如無過量構(gòu)晶離子存在,則優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子大小接近、電荷相同的離子;
例如:BaSO4沉淀比較容易吸附Pb2+。
第三,濃度較高的離子也能被優(yōu)先吸附。吸附規(guī)則從靜電引力的作用來說,在溶液中任何帶相反電荷的離子都同樣有被吸附的可能性。但是,實(shí)際上表面吸附是有選擇性的,選擇吸附的規(guī)律是:第二吸附層(又叫擴(kuò)散層):第一,優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子形成溶解度小的鹽的離子。
例如在沉淀BaSO4時(shí),溶液中除Ba2+外還含有NO3-、Cl-、Na+和H+;當(dāng)加入沉淀劑稀硫酸的量不足時(shí),則BaSO4沉淀首先吸附Ba2+而帶正電荷,然后吸附NO3-而不易吸附Cl-,因?yàn)锽a(NO3)2的溶解度小于BaCl2。如果加入稀H2SO4過量,則BaSO4沉淀先吸附SO42-而帶負(fù)電荷,然后吸附Na+而不易吸附H+、因?yàn)镹a2SO4的溶解度比H2SO4為小。第二,離子價(jià)數(shù)高、濃度大的離子,也易優(yōu)先被吸附。
如Fe3+比Fe2+容易被吸附。
此外,吸附雜質(zhì)量的多少,還與下列因素有關(guān):
(1)沉淀的總表面積愈大,吸附雜質(zhì)的量愈多。所以無定形沉淀較晶形沉淀吸附雜質(zhì)多,細(xì)小的晶形沉淀較粗大的晶形沉淀吸附雜質(zhì)多。
(2)雜質(zhì)離子的濃度愈大,被吸附的量也愈多。
(3)溶液的溫度也影響著雜質(zhì)的吸附量,因?yàn)槲阶饔檬且粋€(gè)放熱過程,所以溶液的溫度愈高,吸附的雜質(zhì)量愈少。BaSO4晶體表面吸附示意圖吸附層——吸附剩余構(gòu)晶離子SO42-擴(kuò)散層——吸附陽離子或抗衡離子Fe3+
制備大顆粒沉淀或晶形沉淀.
適當(dāng)提高溶液溫度.
洗滌沉淀,減小表面吸附.減小共沉淀的方法:2、包藏共沉淀沉淀速度過快,表面吸附的雜質(zhì)來不及離開沉淀表面就被隨后沉積下來的沉淀所覆蓋,包埋在沉淀內(nèi)部,這種因吸附而留在沉淀內(nèi)部的共沉淀現(xiàn)象叫做包藏共沉淀。減少或消除方法
改變沉淀?xiàng)l件,重結(jié)晶或陳化以減少雜質(zhì)。3、形成混晶存在與構(gòu)晶離子晶體構(gòu)型相同、離子半徑相近、電子層結(jié)構(gòu)相同的雜質(zhì)離子,沉淀時(shí)進(jìn)入晶格中形成混晶;如BaSO4和PbSO4,CaC2O4和SrC2O4易形成混晶。減小或消除混晶共沉淀方法:
將雜質(zhì)事先分離除去;加入絡(luò)合劑或改變沉淀劑,以消除干擾離子。二、后沉淀(繼沉淀)現(xiàn)象
溶液中被測組分析出沉淀之后,將沉淀與母液放置一段時(shí)間(即陳化作用)的過程中,溶液中其它本來難以析出沉淀的組分(雜質(zhì)離子)在該沉淀表面繼續(xù)沉積的現(xiàn)象。注:后沉淀經(jīng)加熱、放置后會(huì)更加嚴(yán)重。
消除方法:縮短沉淀與母液的共置時(shí)間。例:在含有Cu2+、Zn2+等離子的酸性溶液中,通入H2S時(shí)最初得到的CuS沉淀中并不夾雜ZnS。但是如果沉淀與溶液長時(shí)間地接觸、則由于CuS沉淀表面上從溶液中吸附了S2-,而使沉淀表面上S2-濃度大大增加,致使S2-濃度與Zn2+濃度的乘積大于Zn2+的溶度積常數(shù),于是在CuS沉淀的表面上,就析出ZnS沉淀。提高沉淀純度措施1、選擇適當(dāng)分析步驟。
測少量組分含量時(shí),首先沉淀含量少的組分。2、改變易被吸附雜質(zhì)的存在形式,降低其濃度;分離除去;或掩蔽。如將Fe3+還原成Fe2+,或使Fe3+與酒石酸、檸檬酸形成絡(luò)合物來降低其濃度。3、選擇合適的沉淀劑。選用有機(jī)沉淀劑可有效減少共沉淀。4、改善沉淀?xiàng)l件。溫度,濃度,試劑加入次序或速度,是否陳化。5、選擇適當(dāng)?shù)南礈靹┻M(jìn)行洗滌,提高沉淀的純度。6、及時(shí)進(jìn)行過濾分離,以減少后沉淀。7、再沉淀。有效減小包藏共沉淀及后沉淀現(xiàn)象。一、沉淀的類型§18-4沉淀的形成與沉淀?xiàng)l件沉淀按其顆粒的大小分為:
晶形,凝乳狀和無定形三種沉淀。凝乳狀和無定形沉淀又統(tǒng)稱非晶形沉淀。
晶形沉淀:
顆粒直徑0.1~1μm,排列整齊,結(jié)構(gòu)緊密,比表面積小,吸附雜質(zhì)少易于過濾、洗滌
例:BaSO4↓(細(xì)晶形沉淀),MgNH4PO4↓(粗晶形沉淀)
無定形沉淀:
顆粒直徑﹤0.02μm
結(jié)構(gòu)疏松比表面積大,吸附雜質(zhì)多不易過濾、洗滌
例:Fe2O3?2H2O↓
凝乳狀沉淀:顆粒直徑界于兩種沉淀之間。
例:AgCl↓二、沉淀形成的一般過程成核作用均相成核異相成核長大凝聚構(gòu)晶離子晶核沉淀顆粒無定形沉淀晶形沉淀
沉淀類型晶形沉淀非晶形沉淀CaC2O4,BaSO4凝乳狀無定形MgNH4PO4AgClFe(OH)3顆粒直徑0.1~1
m0.02~0.1
m<0.02
m定向長大均相成核作用(自發(fā)成核):
過飽和溶液中,構(gòu)晶離子通過靜電作用相互締合,自發(fā)形成晶核的作用稱為均相成核作用。
當(dāng)離子聚集達(dá)到一定的大小時(shí),便形成晶核,晶核中粒子數(shù)目的多少與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。例如BaSO4的晶核由7-8個(gè)構(gòu)晶離子組成,CaF2的晶核由9個(gè)構(gòu)晶離子組成,Ag2CrO4和AgC1的晶核由6個(gè)構(gòu)晶離子組成。異相成核作用:
非過飽和溶液中,構(gòu)晶離子借助溶液中固體微粒(起到晶種的作用)形成晶核的作用叫做異相成核作用。如果溶液中存在有外來懸浮顆粒,則能促進(jìn)晶核的生成、此種現(xiàn)象稱為異相成核作用。一般情況下,使用的玻璃容器壁上總附有一些很小的固體微粒,所用的溶劑和試劑中難免含有一些微溶性物質(zhì)顆粒,因此,異相成核作用總是或多或少地存在。晶核的生長影響沉淀顆粒大小和形態(tài)的因素:聚集速度:構(gòu)晶離子聚集成晶核后,來不及繼續(xù)定向排列,就以較快速度無序聚集長大,形成無定形沉淀的速度。定向速度:構(gòu)晶離子以一定順序排列于晶格內(nèi),形成晶形沉淀的速度。注:沉淀顆粒大小和形態(tài)決定于聚集速度和定向速度比率大小。
聚集速度<定向排列速度→晶形沉淀
聚集速度>定向排列速度→無定形沉淀S:
晶核的溶解度Q:加入沉淀劑瞬間沉淀物質(zhì)的濃度Q-S:過飽和度K:常數(shù),與沉淀的性質(zhì)、溫度、介質(zhì)等有關(guān)沉淀的分散度相對(duì)過飽和度
沉淀的分散度表示顆粒的大小,溶液相對(duì)過飽和度越大,即分散度越大,所得沉淀的顆粒就越小。三、沉淀?xiàng)l件的選擇為了獲得純凈、易于過濾和洗滌的沉淀,對(duì)于不同類型的沉淀、應(yīng)當(dāng)采取不同的沉淀?xiàng)l件。1.晶形沉淀
特點(diǎn):顆粒大,易過濾、易洗滌;
結(jié)構(gòu)緊密,表面積小,吸附雜質(zhì)少。
沉淀?xiàng)l件:
a.稀溶液——降低過飽和度,減少均相成核。
b.熱溶液——增大溶解度,減少雜質(zhì)吸附。
c.充分?jǐn)嚢柘侣渭映恋韯乐咕植窟^飽和。
d.加熱陳化——生成大顆粒純凈晶體。2.非晶型形沉淀
特點(diǎn):溶解度小,顆粒小,難以過濾洗滌;
結(jié)構(gòu)疏松,表面積大,易吸附雜質(zhì)沉淀?xiàng)l件:
濃溶液—降低水化程度,使沉淀顆粒結(jié)構(gòu)緊密
熱溶液—促進(jìn)沉淀微粒凝聚,減小雜質(zhì)吸附
攪拌下較快加入沉淀劑—加快沉淀聚集速度
不需要陳化—趁熱過濾、洗滌,防止雜質(zhì)包裹
適當(dāng)加入電解質(zhì)——防止形成膠體溶液§18-5
沉淀的過濾、洗滌、烘干或灼燒
和分析結(jié)果的計(jì)算過濾:將沉淀與母液中其它組分分離。濾器的選擇:濾紙的選擇:快、中、慢速濾紙。對(duì)需要灼燒的沉淀,常用無灰濾紙。過濾方法:傾瀉法。一、沉淀的過濾、洗滌、烘干或灼燒洗滌:洗去雜質(zhì)和母液。選擇洗滌液原則:
溶解度小,不易生成膠體的沉淀→蒸餾水。溶解度較大的沉淀→沉淀劑稀溶液(母液)。
易發(fā)生膠溶的無定形沉淀→易揮發(fā)電解質(zhì)溶液。
洗滌方法:少量多次。烘干或灼燒:除去沉淀中吸留水分和洗滌液中揮發(fā)性物質(zhì),將沉淀形式定量轉(zhuǎn)變?yōu)榉Q量形式。二、結(jié)果的計(jì)算1.稱量形式與被測組分形式一樣2.稱量形式與被測組分形式不一樣換算因數(shù)(Stoichiometricfactor-F)作業(yè):2、3、4、6。
重量分析法第一節(jié)重量分析法的一般步驟和特點(diǎn)第二節(jié)重量分析對(duì)沉淀的要求第三節(jié)沉淀的形成第四節(jié)影響沉淀純度的因素第五節(jié)沉淀的操作條件第六節(jié)重量分析的計(jì)算和示例重量分析法(gravimetricanalysis)是采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎ贡粶y組分與試樣中的其它組分分離,轉(zhuǎn)化為一定的稱量形式,然后用稱重的方法測定該組分的含量。重量分析法包括化學(xué)沉淀法、汽化法、電解法、萃取法等。通常重量分析指的是化學(xué)沉淀法,以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ),根據(jù)稱量反應(yīng)生成物的重量來測定物質(zhì)含量。第一節(jié)重量分析法的一般步驟和特點(diǎn)一、重量分析法的一般步驟二、重量分析法的特點(diǎn)一、重量分析法的一般步驟
重量分析法的一般步驟為:試樣→試液→沉淀形式→稱量形式→計(jì)算結(jié)果。試樣經(jīng)適當(dāng)步驟分解后,制成含被測組分的試液。加入沉淀劑后,得到含被測組分的沉淀形式。經(jīng)過濾、洗滌、灼燒或干燥,得到稱量形式。根據(jù)稱量形式可以進(jìn)行重量分析結(jié)果計(jì)算。沉淀形式和稱量形式可以相同,也可以不同。二、重量分析法的特點(diǎn)
重量分析法直接用分析天平稱量獲得分析結(jié)果,不需基準(zhǔn)物質(zhì)或標(biāo)準(zhǔn)試樣作為參比,分析結(jié)果的準(zhǔn)確度較高,一般測定的相對(duì)誤差不大于0.1%。重量分析不足之處是操作繁瑣,費(fèi)時(shí)較多,對(duì)低含量組分的測定誤差較大,所以不適于生產(chǎn)中的控制分析和微量組分的測定。高含量的硅、磷、鎢、稀土元素等試樣的精確分析,至今仍然使用重量分析法。第二節(jié)重量分析對(duì)沉淀的要求一、對(duì)沉淀形式的要求二、對(duì)稱量形式的要求三、對(duì)沉淀劑選擇的要求一、對(duì)沉淀形式的要求
1、沉淀的溶解度要小,使被測組分能定量沉淀完全;
2、沉淀要純凈,盡量避免混進(jìn)雜質(zhì);
3、沉淀應(yīng)是粗大的晶形沉淀,易于過濾、洗滌。對(duì)于非晶形沉淀,必須選擇適當(dāng)?shù)某恋項(xiàng)l件,使沉淀結(jié)構(gòu)盡可能緊密。
4、沉淀經(jīng)干燥或燃燒后,易于得到組成恒定、性質(zhì)穩(wěn)定的稱量形式.二、對(duì)稱量形式的要求
1、化學(xué)組成恒定,符合一定化學(xué)式,這是對(duì)稱量形式最重要的要求。
2、稱量形式要穩(wěn)定,不易吸收空氣中的水分和二氧化碳,在干燥、灼燒時(shí)不易分解,否則不適于用作稱量形式;
3、摩爾質(zhì)量盡可能大,少量的待測組分可以得到較大量的稱量物質(zhì),因而提高分析靈敏度,減小稱量誤差.三、對(duì)沉淀劑選擇的要求
1、具有較好的選擇性,即要求沉淀只能與待測組分生成沉淀,而與試液中的其他組分不起作用。
2、易揮發(fā)或灼燒除去,便于除去沉淀中未洗凈而帶有的沉淀劑。
3、有機(jī)沉淀劑一般比無機(jī)沉淀劑好,原因是有機(jī)沉淀劑的選擇性好,沉淀組成固定,易于分離和洗滌,分析速度快,稱量形式的摩爾質(zhì)量大,誤差小。第三節(jié)沉淀的形成一、沉淀的類型二、沉淀的形成一、沉淀的類型按照嘗嘗顆粒大小和外觀形態(tài),可將沉淀粗略分為三種類型是:(1)晶形沉淀:顆粒直徑0.1~1μm,排列整齊,結(jié)構(gòu)緊密,吸附雜質(zhì)少易于過濾、洗滌。例:BaSO4↓(細(xì)晶形沉淀),MgNH4PO4↓(粗晶形沉淀)。(2)無定形沉淀:顆粒直徑﹤0.02μm,結(jié)構(gòu)疏松比表面積大,吸附雜質(zhì)多不易過濾、洗滌。例:Fe2O3?2H2O↓。(3)凝乳狀沉淀:顆粒直徑和性質(zhì)界于兩種沉淀之間。例:AgCl↓。二、沉淀的形成
當(dāng)溶液達(dá)到過飽和狀態(tài)時(shí),組成深沉的構(gòu)晶離子由于靜電的作用相互締合為離子對(duì),并進(jìn)一步形成由更多一些構(gòu)晶離子構(gòu)成的離子聚合集體。當(dāng)締合到一定程度時(shí)就成為晶核。
一般認(rèn)為晶核由4~8個(gè)構(gòu)晶離子(或2~4個(gè)離子對(duì))組成。例如BaSO4的晶核形成過程:1晶核的形成
均相成核(自發(fā)成核):過飽和溶液中,構(gòu)晶離子通過相互靜電作用自發(fā)締合而成晶核,稱為均相成核。在進(jìn)行常常時(shí)的介質(zhì)和容器中,不可避免地存在大量肉眼看不見的固體微粒,這些外來的雜質(zhì)也能誘導(dǎo)晶核的形成,起著晶種的作用。異相成核:非過飽和溶液中,構(gòu)晶離子借助溶液中固體微粒形成晶核,稱為異相成核。
溶液中有晶核后,過飽和的構(gòu)晶離子繼續(xù)向晶核表面擴(kuò)散,并沉積在晶核上,使晶核逐漸成長為沉淀微粒,沉淀顆粒的類型是由聚集速度和定向速度的相對(duì)大小決定的。聚集速度:構(gòu)晶離子聚集成晶核后進(jìn)一步堆積使晶核形成沉淀微粒的速率。定向速度:構(gòu)晶離子在一定晶格中定向排列速率。聚集速度<定向速度→晶形沉淀聚集速度>定向速度→無定形沉淀2晶核的成長
聚集速率主要由沉淀時(shí)的條件決定,其中最重要的是溶液中生成沉淀物質(zhì)的過飽和度。
式中:v為沉淀生成的速率;Q為加入沉淀劑瞬間沉淀物質(zhì)的濃度,s為開始沉淀時(shí)沉淀物質(zhì)的溶解溶解度,(Q-s)/s為相對(duì)過飽和度,K是與沉淀的性質(zhì)、介質(zhì)、溫度有關(guān)的比例常數(shù)。相對(duì)過飽和度愈大,聚集速率越大。若要聚集速率小,獲得顆粒較大的沉淀,應(yīng)沒法降低(Q-s)/s為相對(duì)過飽和度:減少Q(mào)和增大s.
定向速率決定于沉淀物質(zhì)的本性。一般極性強(qiáng)的鹽類,如BaSO4等,具有較大的定向速率,易形成晶形沉淀。氫氧化物如Fe(OH)3等或硫化物只有較小的定向速率,其沉淀一般為無定形。沉淀的類型,不僅決定于沉淀的本質(zhì),也決定于沉淀時(shí)的條件,若適當(dāng)改變沉淀?xiàng)l件,也可能改變沉淀類型。第四節(jié)影響沉淀純度的因素一、共沉淀二、后沉淀
當(dāng)沉淀從溶液中析出時(shí),不可避免地從溶液中夾帶或多或少的其他組分(雜質(zhì)和母液)。為了獲得盡可能純凈的沉淀,首先要了解在沉淀形成過程中雜質(zhì)混入的原因,從而根據(jù)具體情況制訂出減少雜質(zhì)混入的措施。引起沉淀沾污的原因一般有共沉淀和后沉淀兩種。一、共沉淀共沉淀表面吸附包藏或吸留混晶或固溶體共沉淀:當(dāng)一種難溶液物從溶液中沉淀析出時(shí),溶液中的某些可溶性雜質(zhì)會(huì)被沉淀同時(shí)夾帶下來,混雜于沉淀之中,這種現(xiàn)象稱為共沉淀。表面吸附
表面吸附:沉淀表面構(gòu)晶離子電荷不平衡,導(dǎo)致沉淀表面吸附相反電荷的雜質(zhì)的現(xiàn)象。沉淀表面形成雙電層:吸附層——吸附剩余構(gòu)晶離子Ba2+
擴(kuò)散層——吸附陰離子或抗衡離子Cl-吸附規(guī)律(1)凡是與構(gòu)晶離子生成微溶或解離度很小的化合物的離子,優(yōu)先被吸附;如用Ba2+沉淀SO42-,BaSO4吸附Ba2+荷正電,陰離子按以下順序吸附,NO3->ClO3->Cl->I-;(2)雜質(zhì)離子的價(jià)數(shù)愈高,濃度愈大,則愈易被吸附;(3)沉淀的表面積越大,吸附雜質(zhì)越多;(4)與溶液的溫度有關(guān);吸附作用是一個(gè)放熱過程,溫度升高,吸附雜質(zhì)的量減小。
包藏或吸留:指雜質(zhì)包裹在沉淀內(nèi)部的共沉淀現(xiàn)象。原因:沉淀速度過快,表面吸附的雜質(zhì)來不及離開沉淀表面就被隨后沉積下來的沉淀所覆蓋,包埋在沉淀內(nèi)部,這種因吸附而留在沉淀內(nèi)部的共沉淀現(xiàn)象稱包藏或吸留。減少或消除方法改變沉淀?xiàng)l件,重結(jié)晶或陳化包藏或吸留
混晶或固溶體:存在與構(gòu)晶離子晶體構(gòu)型相同、離子半徑相近、電子層結(jié)構(gòu)相同的雜質(zhì)離子,沉淀時(shí)進(jìn)入晶格中形成混晶共沉淀。
減小或消除方法將雜質(zhì)事先分離除去;加入絡(luò)合劑或改變沉淀劑,以消除干擾離子例:BaSO4與PbSO4
,AgCl與AgBr
同型混晶
BaSO4中混入KMnO4(粉紅色)異型混晶混晶或固溶體二、后沉淀后沉淀:沉淀和母液一起放置一段時(shí)間(幾小時(shí))以后,溶液中某些本來難以沉淀的組分沉淀到原沉淀表面上的現(xiàn)象。如,用草酸鹽沉淀鈣并與鎂分離時(shí),草酸鈣上很少有鎂共沉淀,若陳化幾小時(shí),就會(huì)有多量的草酸鎂沉積在草酸鈣上。又如,用S2-沉淀Hg2+或Cu2+,共存Zn2+不共沉淀,陳化則ZnS隨后沉淀,20mim后,后沉淀可達(dá)90%以上。原因:沉淀表面吸附共存離子達(dá)過飽和。消除:陳化時(shí)間不能過久。第五節(jié)沉淀的操作條件一、晶形沉淀的沉淀?xiàng)l件二、無定形沉淀的沉淀?xiàng)l件三、均勻沉淀法一、晶形沉淀的沉淀的條件
a.熱而稀:熱溶液——增大溶解度,減少雜質(zhì)吸附;稀溶液——降低過飽和度,減少均相成核。
b.快攪慢滴:充分?jǐn)嚢柘侣渭映恋韯?,防止局部過飽和
c.陳化——生成大顆粒純凈晶體
d、洗滌:減少表面吸附。但會(huì)增加溶解損失,可用含同離子的電解質(zhì)稀溶液作洗滌劑。陳化:沉淀完成后,將沉淀與母液放置一段時(shí)間,這一過程稱為稱為陳化(加熱和攪拌可以縮短陳化時(shí)間)。
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