沉淀的形成与溶解

1、2021-10-29 1 1 沉淀的类型沉淀的类型类别类别颗粒直径颗粒直径特性特性示例示例晶形晶形沉淀沉淀0.11m颗粒大，内部排列规颗粒大，内部排列规则，紧密，极易沉于则，紧密，极易沉于容器底部容器底部粗晶：粗晶：MgNH4PO4细晶：细晶：BaSO4无定形无定形沉淀沉淀0.02 m内部排列杂乱无章，内部排列杂乱无章，疏松，絮状沉淀，体疏松，絮状沉淀，体积庞大，含大量水，积庞大，含大量水，不易沉底。不易沉底。Al(OH)3 Fe(OH)3凝乳状凝乳状沉淀沉淀介于两者之间介于两者之间AgCl2021-10-29 二、沉淀的形成过程二、沉淀的形成过程沉淀的形成过程沉淀的形成过程 ，一般可以进行如

2、下描述：，一般可以进行如下描述：2 2沉淀的形成过程沉淀的形成过程2021-10-29 2021-10-29 2 2 沉淀的形成过程沉淀的形成过程2021-10-29 2 2 沉淀的形成过程沉淀的形成过程总之，生成何种沉淀与成核速率、聚集速率和定向总之，生成何种沉淀与成核速率、聚集速率和定向速率有关。速率有关。2021-10-29 混晶混晶 吸附吸附 后沉淀后沉淀 影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素共沉淀共沉淀 吸留与包夹吸留与包夹 3 3 影响沉淀纯度的主要因素影响沉淀纯度的主要因素2021-10-29 3 3 影响沉淀纯度的主要因素影响沉淀纯度的主要因素(1)表面吸附：表面吸附：表面吸附

3、是在沉淀表面上吸附了某些杂质所引起表面吸附是在沉淀表面上吸附了某些杂质所引起 的共沉淀。的共沉淀。 原因：由于沉淀晶体表面上的离子电荷作用力未达到平原因：由于沉淀晶体表面上的离子电荷作用力未达到平 衡衡 。 2021-10-29 Fe3+ Fe3+ 第二吸附层（扩散层）第二吸附层（扩散层） 溶溶 双电层双电层 SO42- SO42- 液液 第一吸附层（吸附层）第一吸附层（吸附层） Ba2+ SO42-Ba2+ SO42- 沉淀内部沉淀内部SO42-Ba2+ SO42-Ba2+ Ba2+ SO42-Ba2+ SO42- 可简单记作：可简单记作：BaSO4 ) SO42- ) Fe3+ 吸附层吸附

4、层 扩散层扩散层3 3 影响沉淀纯度的主要因素影响沉淀纯度的主要因素2021-10-29 3 3 影响沉淀纯度的主要因素影响沉淀纯度的主要因素2021-10-29 影响吸附杂质量的因素：影响吸附杂质量的因素：减少表面吸附的主要措施：减少表面吸附的主要措施： 洗涤洗涤 与沉淀的总表面积有关。与沉淀的总表面积有关。同量的沉淀，同量的沉淀，颗粒愈小颗粒愈小，比表，比表面愈大，与溶液的接触面也愈大，面愈大，与溶液的接触面也愈大，吸附的杂质也就愈多吸附的杂质也就愈多。 与溶液的温度有关。与溶液的温度有关。因为吸附作用是一个放热过程，因因为吸附作用是一个放热过程，因此，溶液温度升高时，吸附杂质的量就减少。

5、此，溶液温度升高时，吸附杂质的量就减少。与溶液中杂质的浓度有关。与溶液中杂质的浓度有关。杂质的浓度越大，吸附杂质的杂质的浓度越大，吸附杂质的量就越多。量就越多。3 3 影响沉淀纯度的主要因素影响沉淀纯度的主要因素2021-10-29 (2) 混晶：混晶： 产生原因：产生原因：如果溶液中杂质离子与沉淀构晶离子的半径相近，如果溶液中杂质离子与沉淀构晶离子的半径相近， 晶体结构相似，杂质会晶体结构相似，杂质会进入晶格排列进入晶格排列形成混晶共沉淀。形成混晶共沉淀。 例如，例如， BaSO4与与PbSO4，AgCl与与AgBr，MgNH4PO4 6H2O 与与MgNH4AsO4 6H2O等都可形成混晶

6、共沉淀。等都可形成混晶共沉淀。消除措施：消除措施：减少和消除混晶的最好的方法就是将这类杂质离子减少和消除混晶的最好的方法就是将这类杂质离子 预先分离除去。预先分离除去。 (3) 吸留吸留(包夹，包藏包夹，包藏)：产生原因：产生原因：吸留是由于沉淀剂加入太快，使沉淀急速生长，吸留是由于沉淀剂加入太快，使沉淀急速生长，沉淀表面吸附的杂质来不及离开就被随后生成的沉淀所覆盖，沉淀表面吸附的杂质来不及离开就被随后生成的沉淀所覆盖，使杂质和母液机械地嵌入沉淀内部所致。使杂质和母液机械地嵌入沉淀内部所致。消除措施：消除措施：通过改变沉淀条件、通过改变沉淀条件、陈化或重结晶陈化或重结晶的方法予以减免。的方法予

7、以减免。3 3 影响沉淀纯度的主要因素影响沉淀纯度的主要因素2021-10-29 当沉淀从溶液中析出后，与母液一起放置一段时间后，溶当沉淀从溶液中析出后，与母液一起放置一段时间后，溶液中某些杂质离子可能沉淀到原沉淀上面，这一现象称为后沉液中某些杂质离子可能沉淀到原沉淀上面，这一现象称为后沉淀淀。这类现象大多发生在该沉淀形成的稳定的过饱和溶液中。这类现象大多发生在该沉淀形成的稳定的过饱和溶液中。 例如，在例如，在Mg2+存在下沉淀存在下沉淀CaC2O4时，时，CaC2O4沉淀析出时沉淀析出时并没有发现并没有发现MgC2O4沉淀析出。如果将草酸钙沉淀在含镁的母沉淀析出。如果将草酸钙沉淀在含镁的母液

8、中长时间放置，则会有较多的草酸镁在草酸钙的表面上析出。液中长时间放置，则会有较多的草酸镁在草酸钙的表面上析出。 其原因可解释为：由于其原因可解释为：由于CaC2O4沉淀在母液中长时间放置，沉淀在母液中长时间放置，CaC2O4沉淀表面选择性地吸附了构晶离子沉淀表面选择性地吸附了构晶离子C2O42-，从而使沉，从而使沉淀表面上淀表面上C2O42-的浓度大大增加，致使的浓度大大增加，致使C2O42-浓度和浓度和Mg2+浓度浓度的乘积大于的乘积大于MgC2O4沉淀的溶度积，于是在沉淀的溶度积，于是在CaC2O4沉淀表面析沉淀表面析出了出了MgC2O4沉淀。沉淀。2后沉淀后沉淀3 3 影响沉淀纯度的主要

9、因素影响沉淀纯度的主要因素2021-10-29 例如：在例如：在0.01mol/LZn2+的的0.15mol/LHCl溶液中通溶液中通H2S,放放置一个月也无置一个月也无ZnS沉淀析出。但当在上述溶液中加入沉淀析出。但当在上述溶液中加入Cu2+,最最初得到的初得到的CuS沉淀中夹杂的沉淀中夹杂的ZnS沉淀并不显著，但放置一段沉淀并不显著，但放置一段时间，便不断有时间，便不断有ZnS沉淀在沉淀在CuS沉淀表面析出。如何解释此沉淀表面析出。如何解释此现象？现象？消除措施：消除措施：避免和减少后沉淀的主要方法是避免和减少后沉淀的主要方法是 缩短沉淀在母液中的放置时间。缩短沉淀在母液中的放置时间。二、

10、提高沉淀纯度的方法二、提高沉淀纯度的方法1、选择适当的分析程序选择适当的分析程序 2、降低易被吸附的杂质离子的浓度降低易被吸附的杂质离子的浓度 3、选择适当的沉淀剂选择适当的沉淀剂 4、选择适当的沉淀条件选择适当的沉淀条件 5、选择适当的洗涤液选择适当的洗涤液 6、必要时再沉淀必要时再沉淀 3 3 影响沉淀纯度的主要因素影响沉淀纯度的主要因素2021-10-29 4 4 沉沉 淀淀 条条 件件 的的 选选 择择原则：原则：对晶形沉淀而言，主要应考虑如何获得易于过对晶形沉淀而言，主要应考虑如何获得易于过滤洗涤并具有滤洗涤并具有较大粒度的纯净沉淀较大粒度的纯净沉淀。同时因晶形沉。同时因晶形沉淀的溶

11、解度较大，在具体操作中应注意防止溶解损淀的溶解度较大，在具体操作中应注意防止溶解损失。失。 陈化的作用：陈化的作用：沉淀完毕后必须进行陈化，将沉淀和母液放沉淀完毕后必须进行陈化，将沉淀和母液放置一段时置一段时 间，间，可以使小晶体逐渐转变成较大晶体，同时又可使可以使小晶体逐渐转变成较大晶体，同时又可使晶体变得更加完整和纯净，获得大而纯的完整晶体。晶体变得更加完整和纯净，获得大而纯的完整晶体。这一过程这一过程称为沉淀的陈化。称为沉淀的陈化。 一般情况下在室温时陈化时间为一般情况下在室温时陈化时间为810小时，若在加热和小时，若在加热和搅拌的情况下，陈化时间可缩短至几十分钟。搅拌的情况下，陈化时间可缩短至几十分钟。一、一、晶形沉淀的沉淀条件晶形沉淀的沉淀条件 其沉淀条件综合为：其沉淀条件综合为：“稀、慢、搅、热、陈化。稀、慢、搅、热、陈化。 2021-1