沉淀的类型和沉淀的形成过程.pdf

5 3 沉淀的类型和沉淀的形成过程 5 3 1 沉淀的类型 5 3 沉淀的类型和沉淀的形成过程 5 3 1 沉淀的类型 沉淀按其物理性质的不同 可粗略地分为两类 一类是晶形沉淀 另一类是无定形沉淀 无定形沉淀又称为非晶形沉淀或胶状沉淀 如 BaSO4是典型的晶形沉淀 Fe2O3 nH2O 是典型的无定形沉淀 AgCl 是一种凝乳状沉淀 按其性质来说 介于两者之间 5 3 2 沉淀的形成过程 5 3 2 沉淀的形成过程 关于晶形沉淀的形成 一般认为在沉淀过程中 首先是构晶离子在过饱和溶液中形成 晶核 然后进一步成长为按一定晶格排列的晶形沉淀 晶核的形成有两种情况 均相成核作用均相成核作用和异相成核作用异相成核作用 5 3 3 晶形沉淀和无定形沉淀的生成 5 3 3 晶形沉淀和无定形沉淀的生成 无定形沉淀 构晶离子 晶核 沉淀颗粒 晶体沉淀 5 4 影响沉淀纯度的主要因素 5 4 1 共沉淀现象 5 4 影响沉淀纯度的主要因素 5 4 1 共沉淀现象 当一种沉淀从溶液中析出时 溶液中某些其他组分 在该条件下本来是可溶的 但它们却 被沉淀带下来而混杂于沉淀之中 这种现象称为共沉淀现象 共沉淀现象主要有以下几类 1 表面吸附引起的共沉淀 1 表面吸附引起的共沉淀 吸附层吸附规律 优先吸附构晶离子 抗衡离子的吸附 a 与构晶离子形成溶解度 离解度最小的化合物 b 离子浓度越大 越易被吸附 c 离子电荷高的优先吸附 2 生成混晶或固溶体引起的共沉淀 2 生成混晶或固溶体引起的共沉淀 与构晶离子半径相近 形成的晶体结构相近的离子代替构晶离子形成混晶 不能洗去 应在沉淀前进行分离 如 BaSO4和 PbSO4 BaSO4和 KMnO4 3 吸留和包夹引起的共沉淀 3 吸留和包夹引起的共沉淀 表面吸附的抗衡离子在沉淀生长时被覆盖包藏在里面不能洗去 陈化可减小 严重时 成核作用 长大过程 凝 聚 成长 定向排列 需重沉淀 5 4 2 继沉淀现象 5 4 2 继沉淀现象 继沉淀又称为后沉淀 继沉淀现象是指溶液中某些组分析出沉淀后 另一种本来难以析出 沉淀的组分 在该沉淀的表面上继续析出沉淀的现象 例 MgC2O4可形成稳定的过饱和溶液而不沉淀 但用草酸盐沉淀分离 Ca 2 与 Mg2 析 出 CaC2O4沉淀表面有 MgC2O4析出 放置时间越长 继沉淀现象越严重 类似现象常见于金 属硫化物的沉淀分离中 避免或减少继沉淀的主要方法是缩短沉淀和母液共置时间缩短沉淀和母液共置时间 5 4 3 减少沉淀玷污的方法 5 4 3 减少沉淀玷污的方法 采取下列措施 A 选择适当的分析步骤 B 选择合适的沉淀剂 C 改变杂质的存在形式 D 改变沉淀条件 E 再沉淀 5 5 沉淀条件的选择 5 5 1 晶形沉淀的沉淀条件 5 5 沉淀条件的选择 5 5 1 晶形沉淀的沉淀条件 稀 热 慢 搅 陈 稀 热 慢 搅 陈 A 沉淀作用应当在适当稀的溶液中进行 B 应当在不断的搅拌下 缓慢地加入沉淀剂 C 沉淀作用应当在热溶液中进行 D 陈化 沉淀完全后 让初生成的沉淀与母液一起放置一段时间 这个过程称为陈化 5 5 2 无定形沉淀的沉淀条件5 5 2 无定形沉淀的沉淀条件 浓 热 电 不陈 浓 热 电 不陈 A 沉淀应当在较浓的溶液中进行 B 沉淀应当在热溶液中进行 C 沉淀时加入大量电解质或某些能引起沉淀微粒凝聚的胶体 D 不必陈化 此外 沉淀时不断搅拌 对无定形沉淀也是有利的 5 5 3 均匀沉淀法5 5 3 均匀沉淀法 对无定形沉淀而言 对无定形沉淀而言 这种方法中 加入到溶液中的试剂是通过化学反应过程 逐步地 均匀地在溶液内部产生 出来 使沉淀在整个溶液中缓慢地 均匀地析出 避免局部过浓现象 用均匀沉淀法得到的沉淀 颗粒较大 表面吸附杂质少 易滤 易洗 均匀沉淀法中的沉淀剂 如 C2O4 2 PO 4 3 S2 等 可用相应的有机酯类化合物或其他化合物 水解而获得 也可以利用络合物分解反应和氧化还原反应进行均匀沉淀 5 6 有机沉淀剂 5 6 有机沉淀剂 有机沉淀剂与无机沉淀剂相比 具有以下特点 A 试剂品种多 性质各异 有些试剂选择性很高 便于选择 B 沉淀的溶解度一般很小 有利于被测物质沉淀完全 C 沉淀吸附无机杂质较少 且沉淀易过滤 易洗涤 D 沉淀的摩尔质量大 被测组分在称量形式中占的百分比小 有利于提高分析的准确度 E 有些沉淀组成恒定 经烘干后即可称重 简化了重量分析操作 但是 有机沉淀剂也存在一些缺点 5 6 1 有机沉淀剂的分类 5 6 1 有机沉淀剂的分类 1 生成螯合物的沉淀剂 1 生成螯合物的沉淀剂 作为沉淀剂的螯合剂 至少有两个基团 一个是酸性基团 如 OH COOH SH SO3H 等 一 个是碱性基团 如 NH2 NH N CO CS 等 2 生成离子缔合物的沉淀剂 2 生成离子缔合物的沉淀剂 有些相对分子质量较大的有机试剂 在水溶液中以阳离子或阴离子形式存在 它们与带相 反电荷的离子反应后 可生成微溶性的离子缔合物沉淀 5 6 2 有机沉淀剂应用示例 5 6 2 有机沉淀剂应用示例 1 丁二酮肟 2 8 羟基喹啉 3 四苯硼酸