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1、第三章第三章 沉淀分离法沉淀分离法3-1 3-1 概述概述3-2 3-2 无机沉淀剂分离法无机沉淀剂分离法3-3 3-3 有机沉淀剂分离法有机沉淀剂分离法3-4 3-4 均相沉淀法均相沉淀法 3-5 3-5 共沉淀分离法共沉淀分离法3-1 3-1 概概 述述 沉淀沉淀是指任何均相流体中析出固体的过程。是指任何均相流体中析出固体的过程。 沉淀分离法沉淀分离法以沉淀反应为基础,选择以沉淀反应为基础,选择合适的合适的沉淀剂沉淀剂有选择性的沉淀某些离子,使欲分离的组有选择性的沉淀某些离子,使欲分离的组分与其他组分分离的方法。分与其他组分分离的方法。 通过沉淀反应把通过沉淀反应把欲测组分欲测组分分离出来
2、;或者把分离出来;或者把共存共存的组分的组分共沉淀下来,从而达到分离的目的。共沉淀下来,从而达到分离的目的。 沉淀分离法原理简单,不需特别的装置,是一种沉淀分离法原理简单,不需特别的装置,是一种经典的分离技术,在实验室以及工业生产中广泛经典的分离技术,在实验室以及工业生产中广泛应用。应用。一、一、沉淀的基本原理沉淀的基本原理 以沉淀反应为基础,即根据以沉淀反应为基础,即根据溶解度溶解度原理,利用待原理,利用待测组分或干扰组分与沉淀剂反应,把待测组分沉淀测组分或干扰组分与沉淀剂反应,把待测组分沉淀出来,或将干扰组分沉淀析出而除去。出来,或将干扰组分沉淀析出而除去。 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡在难溶
3、电解质的饱和溶液中,在难溶电解质的饱和溶液中,未溶解的电解质和溶液中相应离子之间建立的多相未溶解的电解质和溶液中相应离子之间建立的多相电离平衡。电离平衡。3-1 概 述例如:例如:PbI2的饱和溶液中的平衡:的饱和溶液中的平衡:平衡常数表达式为:平衡常数表达式为: 表示在难溶电解质饱和溶液中,难溶电解质离表示在难溶电解质饱和溶液中,难溶电解质离子子活度幂的乘积活度幂的乘积,称为,称为溶度积溶度积(难溶电解质的饱和(难溶电解质的饱和溶液中离子活度可近似于浓度)。溶液中离子活度可近似于浓度)。 22)()(IaPbaKspKSP3-1 概 述 Ksp在一定温度下的饱和溶液中是一个常数,是衡在一定温
4、度下的饱和溶液中是一个常数,是衡量沉淀溶解度的量沉淀溶解度的 一个尺度。其大小取决于沉淀的一个尺度。其大小取决于沉淀的结构、温度等因素。结构、温度等因素。 根据溶度积的数值,可判断定温下难溶电解质在根据溶度积的数值,可判断定温下难溶电解质在溶液中沉淀或溶解的情况。溶液中沉淀或溶解的情况。3-1 概 述例如,在例如,在PbI2的饱和溶液中,的饱和溶液中, 若若 c(Pb2+) c 2(I-) , 溶液溶液过饱和过饱和,有沉淀析出;,有沉淀析出; 若若 c (Pb2+) c 2(I-)= , 溶液恰好达到饱和,既无沉淀析出,又无溶液恰好达到饱和,既无沉淀析出,又无PbI2固体溶解;固体溶解; 若若
5、 c (Pb2+) c 2(I-) , 溶液未饱和,无沉淀析出。溶液未饱和,无沉淀析出。spKspKspK3-1 概 述二、沉淀二、沉淀形成的条件形成的条件 沉淀形成的必要条件:某种溶质是沉淀形成的必要条件:某种溶质是过饱和过饱和的。的。 使溶质达到过饱和的方法有使溶质达到过饱和的方法有: 降温冷却、蒸发、盐析法(加入无机盐)、溶剂转降温冷却、蒸发、盐析法(加入无机盐)、溶剂转化法、化法、 反应沉淀法(加入沉淀剂)反应沉淀法(加入沉淀剂) 一定条件下,溶质在溶剂中有一定的溶解度,达到一定条件下,溶质在溶剂中有一定的溶解度,达到了这个溶解度就是饱和溶液,溶液过饱和后多余的了这个溶解度就是饱和溶液
6、,溶液过饱和后多余的溶质就要析出。溶液的过饱和度就是沉淀析出的推溶质就要析出。溶液的过饱和度就是沉淀析出的推动力。动力。3-1 概 述 影响影响溶解度溶解度(S)的因素的因素 (1)温度温度 温度温度,S;温度温度,S,如,如CaSO4、Na2SO4等等 (2) pH值值 弱酸盐如:草酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硫化物等,其弱酸盐如:草酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硫化物等,其阴离子与阴离子与H+结合生成弱酸而影响溶解度。结合生成弱酸而影响溶解度。 (3)同离子效应同离子效应 溶解度因共同离子中的一种过量存在而减小的现象。溶解度因共同离子中的一种过量存在而减小的现象。 为使沉淀完全,加入适当过量的沉淀剂是有
7、效的。为使沉淀完全,加入适当过量的沉淀剂是有效的。3-1 概 述 (4)盐效应)盐效应 当溶液中有与构成沉淀的离子不同的离子存在时,沉当溶液中有与构成沉淀的离子不同的离子存在时,沉淀的溶解度增大的现象。淀的溶解度增大的现象。 (同离子效应的影响远大于盐效应,通常只考虑同离子效应)(同离子效应的影响远大于盐效应,通常只考虑同离子效应) (5)络合剂的影响)络合剂的影响 某些被测离子与加入的沉淀剂发生络合反应,生成稳某些被测离子与加入的沉淀剂发生络合反应,生成稳定的络合物,使溶解度增大定的络合物,使溶解度增大 ,甚至没有沉淀的生成。,甚至没有沉淀的生成。 (6)有机溶剂的影响)有机溶剂的影响 加入
8、适当的有机溶剂,能使无机盐的溶解度加入适当的有机溶剂,能使无机盐的溶解度,有效的有效的发生沉淀发生沉淀 例如,例如,PbSO4在在100g水中的溶解度为水中的溶解度为4.1mg, 在在20%乙醇中仅为乙醇中仅为0.41mg; 在纯的乙醇中则只有在纯的乙醇中则只有0.0027mg。3-1 概 述1. 晶形沉淀晶形沉淀2.胶状胶状沉淀沉淀d 0.1 md 0.02 m颗粒大颗粒大, 结构紧密结构紧密,体积小体积小,杂质少杂质少, 易过滤洗涤。易过滤洗涤。如如BaSO4、草酸钙草酸钙等。等。含水多含水多, 结构疏松结构疏松,体积大体积大, 杂质多杂质多, 难过滤洗涤。难过滤洗涤。如如 Fe2O3xH
9、2O等等三、沉淀的类型三、沉淀的类型3-1 概 述性质介于二者之间性质介于二者之间如如AgCl等等 3.凝乳状沉淀凝乳状沉淀d: 0.02 0.1 m成因:沉淀自身的性质;成因:沉淀自身的性质; 沉淀时的条件。沉淀时的条件。四、沉淀的条件控制四、沉淀的条件控制 形成形成晶形沉淀晶形沉淀:热、稀、慢、搅、陈:热、稀、慢、搅、陈 形成形成胶状沉淀胶状沉淀:冷、浓、快、加电解质、不需陈化:冷、浓、快、加电解质、不需陈化 胶状溶液很难过滤,为使胶体溶液较易过滤,可在胶状溶液很难过滤,为使胶体溶液较易过滤,可在溶胶中加入一定的溶胶中加入一定的电解质电解质,夺取胶体粒子周围的水,夺取胶体粒子周围的水分可促
10、进凝结。分可促进凝结。 如:亚砷酸水溶液中,通入如:亚砷酸水溶液中,通入H2S生成的生成的As2S3 ,很难过滤,很难过滤,加入加入HCl或或NaCl等电解质,过滤就容易多了。等电解质,过滤就容易多了。 3-1 概 述3-1 概 述五、五、晶形沉淀晶形沉淀生成的过程生成的过程 包括包括三个阶段三个阶段:核的形成、沉淀的生长、陈化:核的形成、沉淀的生长、陈化 (1)形成过饱和溶液与核的形成)形成过饱和溶液与核的形成 溶液达到溶液达到过饱和状态过饱和状态时,首先有几个阴阳离子相聚形成结时,首先有几个阴阳离子相聚形成结晶核,进一步在其周围聚集了阴阳离子、胶体粒子,成长晶核,进一步在其周围聚集了阴阳离
11、子、胶体粒子,成长为肉眼可见的粒子。为肉眼可见的粒子。 一旦有核产生,就开始形成沉淀,过饱和状态开始解体一旦有核产生,就开始形成沉淀,过饱和状态开始解体(2)沉淀的生长)沉淀的生长 溶液中阴阳离子、胶体粒子等向晶核运动并在其表面上沉溶液中阴阳离子、胶体粒子等向晶核运动并在其表面上沉积下来,使核慢慢生长为沉淀。积下来,使核慢慢生长为沉淀。 核的形成速度核的形成速度 核的生长速度核的生长速度 过饱和度浓度越大,核的形成速度越快,数目越多过饱和度浓度越大,核的形成速度越快,数目越多 3-1 概 述(3)陈化)陈化 生成的沉淀不马上过滤,将其与母液一起放置生成的沉淀不马上过滤,将其与母液一起放置一段时
12、间,使沉淀粒子再长大的过程。一段时间,使沉淀粒子再长大的过程。 陈化,是使沉淀粒子变得粗大的一种有效方陈化,是使沉淀粒子变得粗大的一种有效方法法 加热和搅拌可缩短陈化时间。加热和搅拌可缩短陈化时间。 3-1 概 述 六、沉淀分离法的类型六、沉淀分离法的类型: 1、无机沉淀剂分离法、有机沉淀剂分离法、无机沉淀剂分离法、有机沉淀剂分离法 2、常规沉淀分离法、常规沉淀分离法 均相沉淀分离法均相沉淀分离法 共沉淀分离法共沉淀分离法常量、微量组分分离常量、微量组分分离痕量组分的分离富集痕量组分的分离富集分类分类共沉淀分离无机共沉淀有机共沉淀吸附共沉淀混晶共沉淀固溶体共沉淀胶体凝聚共沉淀无机沉淀分离沉淀为
13、氢氧化物有机沉淀分离沉淀为硫化物沉淀其他无机沉淀物沉淀分离法沉淀为螯合物(内络盐)沉淀为缔合物沉淀为多元络合物3-2 3-2 无机沉淀剂分离法无机沉淀剂分离法3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离3.2.2 硫化物沉淀法硫化物沉淀法3.2.3 硫酸盐沉淀法硫酸盐沉淀法3.2.4 其他沉淀形式其他沉淀形式3-2 3-2 无机沉淀剂分离法无机沉淀剂分离法 沉淀反应的要求:沉淀反应的要求: 生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定。生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定。 无机沉淀剂是沉淀分离中最早使用的沉淀剂,主无机沉淀剂是沉淀分离中最早使用的沉淀剂,主要用于要用于金属离子金属离子的分离。的分离。 主要形
14、式有:主要形式有:氢氧化物、硫化物氢氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、草酸盐、卤化物等。盐、磷酸盐、草酸盐、卤化物等。 元素周期表中的大部分元素周期表中的大部分金属离子金属离子都能生成氢氧都能生成氢氧化物沉淀,各种氢氧化物沉淀的溶度积又相差很化物沉淀,各种氢氧化物沉淀的溶度积又相差很大,因此大,因此只要控制溶液的只要控制溶液的pH值,改变溶液中的值,改变溶液中的OH-,即可进行选择性沉淀。,即可进行选择性沉淀。 缺点缺点:选择性选择性较差,共沉淀现象较严重,为此,较差,共沉淀现象较严重,为此,沉淀应在沉淀应在较浓的热溶液中较浓的热溶液中进行,以降低离子的水进行,以降低离子的
15、水合程度。合程度。 常用的沉淀剂有:常用的沉淀剂有:NaOH溶液、氨水溶液、氨水+铵盐、铵盐、ZnO悬浊液等。悬浊液等。3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离1、单一金属离子、单一金属离子开始沉淀开始沉淀以及以及沉淀完全的沉淀完全的pH值计算值计算 在沉淀分离中,欲分离组分残留在溶液中的量越在沉淀分离中,欲分离组分残留在溶液中的量越少,沉淀就越完全,分离效果越好。少,沉淀就越完全,分离效果越好。 氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀的溶解度与溶液的的溶解度与溶液的酸度酸度有关,调节有关,调节溶液溶液的的pH值,可使某些值,可使某些 Mn 沉淀下来。由氢氧沉淀下来。由氢氧化物沉淀的化物沉淀的KSP可估
16、算可估算Mn+开始析出沉淀时的开始析出沉淀时的pH 。 在常量分离中,当溶液中的离子还剩下在常量分离中,当溶液中的离子还剩下10-4C0(即(即99.99%的离子已被沉淀的离子已被沉淀 )时,即可认为沉时,即可认为沉淀完全。淀完全。3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离 例:已知例:已知Ksp,Fe(OH)3 =410-38,Fe3+=0.01mol/l, 问:要使问:要使Fe3+沉淀下来,溶液的沉淀下来,溶液的pH应为应为多少?多少? 解:解: Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 pOH2.2时,时, Fe3+开始沉淀。开始沉淀。)/(106.101.010412338Lmol
17、OH3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离113638104.310104OH pOH=10.5 ,即当,即当 pH=3.5时,时, Fe3+沉淀完全。沉淀完全。 Fe3+形成氢氧化物沉淀的形成氢氧化物沉淀的pH范围是:范围是:2.23.5 注意注意: 上面的计算是近似的。上面的计算是近似的。那么,当那么,当Fe3+沉淀完全时,溶液的沉淀完全时,溶液的pH又是多少呢又是多少呢?溶液中的离子还剩下溶液中的离子还剩下10-4C0 即即10-6 mol/L时,沉淀完全。时,沉淀完全。3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离1. 无定形沉淀的无定形沉淀的KSP与沉淀的形态、陈化情况有关。与沉
18、淀的形态、陈化情况有关。实际的实际的KSP与计算用的与计算用的KSP值是有差距的。值是有差距的。原因原因:2. 溶液中存在其他离子,影响离子的活度,应该溶液中存在其他离子,影响离子的活度,应该 用用 Kap 代替代替KSP。3. 溶液中不仅有溶液中不仅有Fe3+,还有还有Fe(OH)2+、Fe(OH)+、FeCl2+、Fe(H2O)2Cl-4等等,实际的溶解度要大得多。实际的溶解度要大得多。实际上,为了使某种离子实际上,为了使某种离子沉淀完全,所需沉淀完全,所需 pH 往往往往比计算值略高。如:比计算值略高。如: Fe(OH)3 沉淀完全实际在沉淀完全实际在4 以以上,而不是上,而不是 3.5
19、 。 3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离u不同的金属离子不同的金属离子开始沉淀开始沉淀及及沉淀完全时沉淀完全时的的pH值不同,可值不同,可通过通过控制控制pH值值来控制离子的沉淀;来控制离子的沉淀; 两种金属离子能否两种金属离子能否完全分离完全分离取决于两种取决于两种沉淀溶解度的相对沉淀溶解度的相对大小大小,完全分离的标准是:后沉淀离子开始沉淀时,先沉,完全分离的标准是:后沉淀离子开始沉淀时,先沉淀的离子已沉淀完全(即其在溶液中的浓度小于淀的离子已沉淀完全(即其在溶液中的浓度小于10-4C0 )3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离2、分步沉淀(混合离子的沉淀分离)、分步沉淀(
20、混合离子的沉淀分离) 如果溶液中同时含有几种离子,而且这些离子如果溶液中同时含有几种离子,而且这些离子均可与适当的试剂反应生成难溶物,那么溶度积小均可与适当的试剂反应生成难溶物,那么溶度积小的将先被沉淀出来;溶度积大的将后被沉淀出来。的将先被沉淀出来;溶度积大的将后被沉淀出来。这种先后沉淀的现象称为这种先后沉淀的现象称为分步沉淀分步沉淀。利用分步沉淀,可分离溶液中的离子,但要求它们利用分步沉淀,可分离溶液中的离子,但要求它们的的Ksp要有足够的差异,才能使溶解度最小的先形成要有足够的差异,才能使溶解度最小的先形成沉淀析出,而其他离子后析出。沉淀析出,而其他离子后析出。3.2.1 氢氧化物沉淀分
21、离氢氧化物沉淀分离分步沉淀实验实验:如果一种溶液中同时含有如果一种溶液中同时含有I-和和Cl-, 当慢慢滴加当慢慢滴加 AgNO3溶液,刚开始生成黄色溶液,刚开始生成黄色AgI沉淀,加沉淀,加AgNO3 达到一定量,就会出现达到一定量,就会出现AgCl沉淀。沉淀。定义:定义:这种先后沉淀的现象,称为分步沉淀。这种先后沉淀的现象,称为分步沉淀。问题:问题:为什么为什么AgIAgI先沉淀,先沉淀, AgClAgCl后沉淀?后沉淀?解释:解释:假设假设I- = Cl- =0.01mol/L或当或当AgClAgCl开始生成时,开始生成时,AgAg+ +=1.8=1.81010-8-8mol/Lmol/
22、L此时此时I-沉淀完全,沉淀完全, Cl-是否开始沉淀?是否开始沉淀?LmolAg/103 .910103 .912517I- =10 5 mol/L 设溶液中两种金属离子设溶液中两种金属离子Mm+和和Nn+,它们的浓度分别为:,它们的浓度分别为:cM和和cN,溶度积常数分别为,溶度积常数分别为KSP(M)和和KSP(N)。 当当Mm+沉淀完全而沉淀完全而Nn+尚未沉淀,即可认为达到分离目的。尚未沉淀,即可认为达到分离目的。 因此因此, Mm+开始沉淀时开始沉淀时: Mm+ OH-m KSP(M) , 沉淀完全时,沉淀完全时, 若组分若组分N不析出,则:不析出,则: Nn+ OH-n KSP(
23、N) ,即即 有有 这就是两种离子氢氧化物沉淀分离的这就是两种离子氢氧化物沉淀分离的条件条件。 nNNSPcKOH)(mMMSPcKOH4)(103.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离4)()(10)()(MSPMnmNNSPKccK例例:铝:铝和铁的分离和铁的分离 含含Al3和和Fe3的的HCl溶液溶液100mL,以甲基红为指,以甲基红为指示剂,滴加示剂,滴加250g/L NaOH溶液,过量约溶液,过量约15mL,低温煮沸数分钟,保温放置,使低温煮沸数分钟,保温放置,使Fe3沉淀后过沉淀后过滤;滤; 用用30g/L 的热的热NaOH溶液洗涤沉淀,洗涤液与滤溶液洗涤沉淀,洗涤液与滤液合并
24、,滴加液合并,滴加2mol/L HCl至微酸性后用于测定至微酸性后用于测定Al 3。 3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离 (1)NaOH 溶液溶液作沉淀剂:作沉淀剂: 控制控制 pH 12 ,以,以 NaOH 为沉淀剂,实现为沉淀剂,实现两性金属两性金属与与非两性非两性金属离子的分离。金属离子的分离。 大部分非两性金属离子能完全沉淀,只有大部分非两性金属离子能完全沉淀,只有 Ca(OH)2 、Sr(OH)2 等部分沉淀,而两性金属和非金属离子等部分沉淀,而两性金属和非金属离子留在溶液中。留在溶液中。 3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离 (2)氨水氨水加铵盐加铵盐作沉淀剂作沉
25、淀剂 控制控制pH=8-10,用于沉淀,用于沉淀不与不与NH3络合络合的Mn+。3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离 加入铵盐(如加入铵盐(如NH4Cl) 的作用:的作用: 形成缓冲体系,控制形成缓冲体系,控制 pH (8 9), 防止生成防止生成 Mg(OH)2 沉淀,减小沉淀,减小 Al(OH)3 溶解。溶解。 利用大量利用大量NH4+作平衡离子,减少作平衡离子,减少 M(OH) n 对其它对其它Mn+的吸附。的吸附。 NH4Cl 是是电解质,促使胶体沉淀凝聚。电解质,促使胶体沉淀凝聚。 优点优点是:沉淀经过滤、洗涤并灼烧成氧化物称重是:沉淀经过滤、洗涤并灼烧成氧化物称重时,铵盐在
26、低温下可挥发除去。时,铵盐在低温下可挥发除去。 3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离例例:铍的分离测定:铍的分离测定 试样经预处理,除去试样经预处理,除去Be以外的能与碱生成氢氧化物的金属离以外的能与碱生成氢氧化物的金属离子,制成含子,制成含Be440mg的中性溶液,每的中性溶液,每200mL 至少加至少加5g NH4Cl,煮沸,滴加稀氨水至,煮沸,滴加稀氨水至pH8-9,煮沸,煮沸1-2min,滤出大,滤出大部分生成的乳白色沉淀。部分生成的乳白色沉淀。 由于由于Be(OH)2沉淀易吸附在器壁上,需用沉淀易吸附在器壁上,需用NH4NO3 溶液(溶液(pH 8.5,20g/L)将沉淀转移
27、到滤纸上,附在器壁上的沉淀用少)将沉淀转移到滤纸上,附在器壁上的沉淀用少量稀硝酸加热溶解,经原滤纸过滤,用量稀硝酸加热溶解,经原滤纸过滤,用NH4NO3溶液充分洗溶液充分洗净,滤液及洗涤液放置数小时,以确认有无净,滤液及洗涤液放置数小时,以确认有无Be(OH )2沉淀生沉淀生成。成。 将沉淀转入铂坩埚中低温灰化滤纸后,于将沉淀转入铂坩埚中低温灰化滤纸后,于1000灼烧灼烧1h,置,置于装有于装有H2SO4或或P2O5的干燥器中恒重,称量的干燥器中恒重,称量BeO。 3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离(3)ZnO 悬浊液悬浊液分离某些高价离子分离某些高价离子 ZnO悬浊液在水溶液中存在
28、如下的平衡:悬浊液在水溶液中存在如下的平衡: ZnO + H2O Zn(OH)2 Zn2+ + 2OH- Zn2+OH-2 = Ksp = 1.0 10-17 当当ZnO悬浊液加入微酸性溶液中时,由于悬浊液加入微酸性溶液中时,由于H+ + OH- H2O破坏了原来的平衡,破坏了原来的平衡,ZnO开始溶解,直到溶开始溶解,直到溶液中液中ZnO与与Zn2+达到新的平衡。达到新的平衡。3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离ZnO悬浊液,可以控制溶液pH 6在水溶液中:在水溶液中:ZnO +H2O Zn(OH)2 Zn2+2OH-172102 . 1spKOHZn102 . 1217ZnOH若若
29、Zn2+=0.1mol/LLmolOH/101 . 11 . 0102 . 1817pOH = 8 pH = 6Zn2+: 1.000.01mol/L pH: 5.56.5 因此在微因此在微酸性溶液中加入酸性溶液中加入ZnO悬浊液后,可调节悬浊液后,可调节溶液的溶液的pH值为值为5.5-6.5之间。之间。 利用利用ZnO悬浊液,控制溶液的悬浊液,控制溶液的pH值,可分离值,可分离Fe3+、Al3+、Cr3+与与Co2+、Mn2+、Ni2+ 等。等。 氢氧化物沉淀的特点氢氧化物沉淀的特点:选择性较差,共沉淀现象:选择性较差,共沉淀现象严重,为此,沉淀在较浓的热盐溶液中进行严重,为此,沉淀在较浓的
30、热盐溶液中进行“小体积沉淀小体积沉淀”。 3.2.1 氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离 “小体积沉淀法小体积沉淀法”特点特点:用用尽量少尽量少的溶液和的溶液和尽量高尽量高的浓度,同时加的浓度,同时加入大量无干扰作用的盐的情况下进行沉淀。入大量无干扰作用的盐的情况下进行沉淀。目的目的:使形成的沉淀含水量减少,结构紧密,且使形成的沉淀含水量减少,结构紧密,且减少对其他组分的吸附,提高分离效率。减少对其他组分的吸附,提高分离效率。例如例如:在大量的:在大量的NaCl存在的情况下,使用存在的情况下,使用NaOH分离分离Al3和和Fe3,在较浓的热溶液中沉淀并,在较浓的热溶液中沉淀并用热溶液洗涤可消除共
31、沉淀。用热溶液洗涤可消除共沉淀。3.2.2 硫化物沉淀分离硫化物沉淀分离v 沉淀剂:沉淀剂:H2Sv 约约40余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀;余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀;v 各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大;各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大;v 根据根据H2S的分布曲线,溶液中的分布曲线,溶液中S2-的浓度与的浓度与pH有关,有关, 控制控制溶液溶液pH 可控制分步沉淀。可控制分步沉淀。v 缺点:缺点: H2S 有毒,气味难闻;选择性差,有毒,气味难闻;选择性差,多数为胶状沉多数为胶状沉淀,共沉淀严重。淀,共沉淀严重。 除碱金属碱土金属外,重金属离子可分别在不同酸度下除碱金属碱土金
32、属外,重金属离子可分别在不同酸度下形成硫化物沉淀。沉淀剂形成硫化物沉淀。沉淀剂H2S H2S HS S2- K1=5.710-8 K2=1.210-15 饱和饱和H2S溶液中溶液中H2S=0.1mol/L : 可见可见S- 与酸度有关,与酸度有关,H+ S2-因此可通过控制酸度来因此可通过控制酸度来控制控制S2-,而达到分离目的。,而达到分离目的。S2- = 0.1 9.2 10-22 /H+2 强酸强酸条件条件(0.3 mol L-1HCl)通入通入H2S:沉淀:沉淀Cu2+、Pb2+、Cd2+、Ag+、Bi3+、Hg2+、As3 +等。等。 弱酸弱酸条件通入条件通入H2S:除上述外,:除上
33、述外,pH为为2左右沉淀左右沉淀Zn2+;pH56时沉淀时沉淀Ni2+、Co2+、Fe2+等。等。3.2.2 硫化物沉淀分离硫化物沉淀分离 为避免共沉淀发生,改用为避免共沉淀发生,改用硫代乙酰胺硫代乙酰胺水解法水解法进行均相沉淀。进行均相沉淀。3.2.2 硫化物沉淀分离硫化物沉淀分离硫化物沉淀法的应用硫化物沉淀法的应用 在系统分析中,将常见的在系统分析中,将常见的24种金属阳离子分为种金属阳离子分为5组,组,硫化物沉淀分离法可用于第硫化物沉淀分离法可用于第2组与第组与第3组的分离及第组的分离及第2组内部的分离。组内部的分离。 第第1组:(银组)组:(银组)Ag+、Hg22+、Pb2+; 第第2
34、组:(铜组)组:(铜组)Pb、Bi3+、Cu2+、Cd2+ (锡组)(锡组) Hg2+、As3+/5+、Sb3+/5+、 Sn2+/4+ 第第3组:组:Al3+、Cr3+、Fe2+/3+、Mn2+、Zn2+、 Co2+、Ni2+第一组第一组在在H+0.3mol/L时通入时通入H2S第二组第二组在在弱酸性弱酸性溶液中溶液中第三组第三组在在氨性氨性溶液中溶液中铜组离子:铜组离子:Ag+、Cu2+、Bi3+、Cd2+、Pb2+、Hg2+、Pd2+、Rh3+、Ru3+等沉淀,另等沉淀,另:Ga3+、In3+、Tl3+部分沉淀部分沉淀除了第一组的离除了第一组的离子外,还有:子外,还有:pH=2-3,Zn
35、2+沉沉淀;淀;pH=5-6,Co2+、Ni2+沉淀;沉淀;pH=6-7,In3+、Tl3+沉淀沉淀除砷组外,上述除砷组外,上述各种离子以及各种离子以及Mn2+、Fe2+能生能生成硫化物沉淀;成硫化物沉淀;Al3+、Ga3+、Cr3+ Be2+、Ti4+、Th4+ 等生成氢等生成氢氧化物沉淀氧化物沉淀Fe3+大部分还原大部分还原为为Fe2+,形成,形成FeS沉淀沉淀砷组离子:砷组离子:As3+、Sb3+、Sn2+、Ge4+、 Ir4+ Au3+、Se(IV)、 Pt4+ 、Te(IV)等等 该组离子硫化物该组离子硫化物能溶于多硫化铵能溶于多硫化铵(NH4)2Sx溶溶液生成硫代酸盐液生成硫代酸盐
36、 金属硫化物沉淀剂的作用金属硫化物沉淀剂的作用3.2.2 硫化物沉淀分离硫化物沉淀分离 大多数大多数硫酸盐硫酸盐都易溶于水,只有都易溶于水,只有Ca、Sr、Ba、Ra和和Pb的硫酸盐较难溶。利用这一特点,可从共的硫酸盐较难溶。利用这一特点,可从共存的其他元素中把它们分离出来。存的其他元素中把它们分离出来。3.2.3 硫酸盐沉淀分离硫酸盐沉淀分离Ca2+Sr2+Ba2+Pb2SO42-CaSO4SrSO4BaSO4PbSO4溶于溶于NH4Ac3.2.4 其他形式的沉淀其他形式的沉淀8-4 其其 它它 无无 机机 沉沉 淀淀 剂剂沉沉 淀淀 剂剂沉沉 淀淀 介介 质质可可 以以 沉沉 淀淀 的的
37、离离 子子稀稀HCl稀稀HNO3Ag+、 Pb2+( 溶溶 解解 度度 较较 大大 ) 、 Hg2+、 Ti( IV)稀稀H2SO4稀稀HNO3Ca2+、 Sr2+、 Ba2+、 Pb2+、 Ra2+HF或或NH4F弱弱 酸酸 介介 质质Ca2+、 Sr2+、 Th( IV) 、 稀稀 土土H3PO4或或Na H2PO4或或Na2 HPO4或或 Na3 PO4酸酸 性性 介介 质质弱弱 酸酸 性性 介介 质质氨氨 性性 介介 质质Zr(IV), Hf(IV), Th( IV) , Bi3+Al3+、 Fe3+、 Cr3+Cu2+等等 过过 渡渡 金金 属属 及及 碱碱 金金 属属 离离 子子其
38、它无机沉淀剂其它无机沉淀剂例例1:铅的沉淀分离:铅的沉淀分离 含有含有Pb2+0.01-0.1g的试样溶液中加的试样溶液中加 10mL H2SO4(1+1),加热加热至冒白烟,冷却后以水洗杯壁,再次冒烟除去至冒白烟,冷却后以水洗杯壁,再次冒烟除去HNO3、HCl等,等,加加100mL水,煮沸数分钟后冷却至室温,用滤纸过滤,用水,煮沸数分钟后冷却至室温,用滤纸过滤,用H2SO4(1+100)洗涤沉淀数次,再用乙醇洗净,沉淀连同滤纸洗涤沉淀数次,再用乙醇洗净,沉淀连同滤纸一起放入原烧杯中,加一起放入原烧杯中,加50mL NH4Ac溶液,煮沸,溶解溶液,煮沸,溶解PbSO4 ,溶液于,溶液于pH =
39、 5-6 条件下,以二甲酚橙为指示剂,用条件下,以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标液滴定标液滴定Pb2+。 例例2:稀土元素与铝的分离:稀土元素与铝的分离 试样的试样的HCl溶液于铂皿中蒸至近干,加溶液于铂皿中蒸至近干,加50mL水和水和15mL HF,混匀,放置,混匀,放置 3h 以上使稀土元素沉淀。以上使稀土元素沉淀。用聚乙烯漏斗过滤,以用聚乙烯漏斗过滤,以20mL 5%的(的(V/V)的)的HF洗涤铂皿及滤纸上的沉淀,最后再用水洗一次,洗涤铂皿及滤纸上的沉淀,最后再用水洗一次,沉淀与沉淀与H2SO4 一起加热至冒白烟,或用(硼酸一起加热至冒白烟,或用(硼酸 + 硝酸)混合液溶解。硝酸)混合
40、液溶解。 3.2.4 其他形式的沉淀其他形式的沉淀3-3 3-3 有机沉淀剂分离法有机沉淀剂分离法3.3.1 3.3.1 螯合物沉淀螯合物沉淀3.3.2 3.3.2 离子缔合物沉淀离子缔合物沉淀3.3.3 3.3.3 三元络合物沉淀三元络合物沉淀 优点优点: 1、沉淀表面不带电荷沉淀表面不带电荷,吸附的杂质少,共沉淀不严重;吸附的杂质少,共沉淀不严重; 2、选择性好,专一性高,获得的沉淀性能好;选择性好,专一性高,获得的沉淀性能好; 3、有机沉淀剂分子量大,有利于重量法测定。有机沉淀剂分子量大,有利于重量法测定。 缺点缺点:不少沉淀剂本身在水中的溶解度很小,沉淀物有时:不少沉淀剂本身在水中的溶
41、解度很小,沉淀物有时会浮在表面或漂移至器皿边,给过滤或离心分离带来不便。会浮在表面或漂移至器皿边,给过滤或离心分离带来不便。 形成的沉淀可分为三大类:形成的沉淀可分为三大类:螯合物沉淀螯合物沉淀离子缔合物沉淀离子缔合物沉淀三元络合物沉淀三元络合物沉淀3-3 有机沉淀剂分离法 几种常见有机沉淀剂及其分离应用 有机沉淀剂有机沉淀剂 分分 离离 应应 用用 草酸草酸 用于用于Ca2+、Sr2+、Ba2+、Th(IV)、稀土金属、稀土金属离子与离子与Fe3+、Al3+、Zr(IV)、Nb(V)、Ta(V)等等离子的分离,前者形成草酸盐沉淀,后者生离子的分离,前者形成草酸盐沉淀,后者生成可溶性配合物。成
42、可溶性配合物。 铜铁试剂铜铁试剂(N-亚亚硝基苯胲铵盐硝基苯胲铵盐)用于在用于在1:9 H2SO4介质中沉淀介质中沉淀Fe3+、Ti(IV)、V(V)而与而与Al3+、Cr3+、Co2+、Ni2+等离子间等离子间的分离。的分离。 铜试剂铜试剂(二乙基胺二乙基胺二硫代甲酸钠二硫代甲酸钠)用于沉淀除去重金属,使其与用于沉淀除去重金属,使其与Al3+、稀土和、稀土和碱金属离子分离。碱金属离子分离。 形成形成螯合物螯合物沉淀沉淀 此类沉淀剂上一般含有此类沉淀剂上一般含有两种基团两种基团 如如8羟基喹啉、铜铁试剂(羟基喹啉、铜铁试剂(N-亚硝基胲铵)、钽亚硝基胲铵)、钽试剂(试剂(N-苯甲酰苯胲)、二乙
43、基胺二硫代甲酸钠苯甲酰苯胲)、二乙基胺二硫代甲酸钠(DDTC,即铜试剂)、丁二酮肟等均属此类。,即铜试剂)、丁二酮肟等均属此类。酸性基团酸性基团 -OH、-COOH、-SO3H、-SH等,基团中等,基团中的的H 被被Mn+置换。置换。碱性基团碱性基团 -NH2、=NH、-N-、=CO、=CS等,基团等,基团以配位键与以配位键与金属离子金属离子结合,生成环状结构的螯合物。结合,生成环状结构的螯合物。3.3.1 形成螯合物沉淀(1 1) 8-8-羟基喹啉羟基喹啉难溶于水,两难溶于水,两性,可与多种二价、三价、四价阳离子形性,可与多种二价、三价、四价阳离子形成螯合物。成螯合物。介质介质沉淀沉淀溶液溶
44、液HAc-Ac- (pH 5)Fe3+ 、Al3+ Be2+、Mg2+、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 酒石酸盐酒石酸盐(pH 13)Cu2+ 、Cd2+ 、Zn2+ 、Mg2+ Al3+ 、Fe3+ 、Cr3+ 、Pb2+ 、Sn2+ 3.3.1 形成螯合物沉淀 (2)丁二酮肟)丁二酮肟Ni2+的专属沉淀剂的专属沉淀剂在在氨性氨性溶液中,酒石酸存在下,与溶液中,酒石酸存在下,与Ni2+的反应几乎是特效的。的反应几乎是特效的。它它与与Ni 生成生成鲜红色鲜红色的螯合物沉淀:的螯合物沉淀:四个氮原子以正方平面的构四个氮原子以正方平面的构型分布在型分布在Ni2+ 的周围,形成两个五元环的难溶化合
45、物。的周围,形成两个五元环的难溶化合物。+ 2HHHOOOOCH3CH3CCNNNiNNCCCH3CH3C=NOHCH3C=NOHCH3+ 2Ni+3.3.1 形成螯合物沉淀(3 3)铜铁灵)铜铁灵 (N-亚硝基苯胲铵盐亚硝基苯胲铵盐)N-ONH4N=O+ n1Mn+=ONN-OM1n+ NH4+3.3.1 形成螯合物沉淀NONH4NO铜铁灵在稀酸溶液中,多种高价离子铜铁灵在稀酸溶液中,多种高价离子反应生成沉淀反应生成沉淀.如:如:Fe3+、Ga3+、Sn(IV)、U(IV)、Ti(IV)、Zr(IV)、Ce4+等。等。 在弱酸性溶液中能与在弱酸性溶液中能与In3+、Cu2+、Mn(VI)等离
46、子生成沉淀。等离子生成沉淀。铜铁灵沉淀剂分离的离子:铜铁灵沉淀剂分离的离子:介质沉淀溶液中留存强酸1%矿物胶W 、Fe3+ 、Ti 、V 、Zr 、Bi3+ 、Mo 、Nb 、Ta 、Sn4+ 、U 、Pd2+ K+ 、Na+ 、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 、Al3+ 、Co2+ 、Cu2+ 、Mn2+ 、Ni2+ 、P 、U 、Mg2+ 3.3.1 形成螯合物沉淀(4 4)铜试剂()铜试剂(二乙基胺二硫代甲酸钠,二乙基胺二硫代甲酸钠,DDTC)DDTC) 铜试剂是一种含硫化合物,能与 Ag+、Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+、Hg2+、Pb2+、Bi3+、Zn2+、Fe3+、Sn
47、4+、等离子生成沉淀。 使重金属离子与Al3+、稀土、碱土离子分离。3.3.1 形成螯合物沉淀(C2H5)2NCSSNa+ M 2+(C2H5)2NCSSMSSCN (C2H5)2 + 2Na+离子缔合物沉淀离子缔合物沉淀 某些有机沉淀剂在溶液中电离成阳离子或阴离子,某些有机沉淀剂在溶液中电离成阳离子或阴离子,它们与带相反电荷的离子结合,生成离子缔合物它们与带相反电荷的离子结合,生成离子缔合物沉淀。沉淀。3.3.2 离子缔合物沉淀离子缔合物沉淀常用的此类沉淀剂有:常用的此类沉淀剂有: 1)苦杏仁酸(苯羟乙酸)苦杏仁酸(苯羟乙酸) 沉淀沉淀Zr4+、Hf4+等等 2)二苦胺(六硝基二苯胺)二苦胺
48、(六硝基二苯胺) 沉淀沉淀K+、Rb+、Cs+等等 3)四苯硼酸钠四苯硼酸钠 用来沉淀用来沉淀K+、Rb+、Cs+3.3.2 离子缔合物沉淀离子缔合物沉淀 被沉淀组分与被沉淀组分与两种不同的配体两种不同的配体形成三元络合物。形成三元络合物。 常用的此类沉淀剂有:常用的此类沉淀剂有: 吡啶吡啶:在:在SCN- 存在存在下,吡啶可与下,吡啶可与Cd2+,Co2+,Mn2+,Cu2+ Ni2+,Zn2+等生成沉淀。等生成沉淀。 2C6H5N +Cu2+ Cu(C6H5N)22+ Cu(C6H5N)22+ +2 SCN- Cu(C6H5N)2(SCN)2 1,10邻二氮杂菲邻二氮杂菲:在:在Cl-存在
49、下与存在下与Pd2+形成三元络合物:形成三元络合物: Pd2+ + C12H8N2 Pd(C12H8N2)2+ Pd(C12H8N2)2+ +2 Cl- Pd(C12H8N2) Cl23.3.3 三元络合物沉淀三元络合物沉淀3-4 3-4 均相沉淀法均相沉淀法 通常的沉淀分离操作是把沉淀剂通常的沉淀分离操作是把沉淀剂直接加入直接加入到试到试液中,使之生成沉淀。虽然沉淀剂通常总在不断液中,使之生成沉淀。虽然沉淀剂通常总在不断搅拌下慢慢的加入,但总是难以避免沉淀剂在溶搅拌下慢慢的加入,但总是难以避免沉淀剂在溶液中的局部过浓现象,于是往往得到颗粒细小的液中的局部过浓现象,于是往往得到颗粒细小的晶形沉
50、淀如晶形沉淀如BaSO4、CaC2O4,或是体积庞大结构,或是体积庞大结构疏松的胶体沉淀,如疏松的胶体沉淀,如Fe(OH)3、Al(OH)3等。等。 为了改变沉淀的形态,可采用为了改变沉淀的形态,可采用均相沉淀法均相沉淀法。3-4 均相沉淀法 均相沉淀法均相沉淀法通过适当的化学反应,能在溶通过适当的化学反应,能在溶液内部均匀的生成沉淀剂,从而可避免上述的局液内部均匀的生成沉淀剂,从而可避免上述的局部过浓的现象,使沉淀能够均匀缓慢的析出。此部过浓的现象,使沉淀能够均匀缓慢的析出。此为均相沉淀法。为均相沉淀法。 优点优点:晶型颗粒大;非晶型结构紧密、体积小、:晶型颗粒大;非晶型结构紧密、体积小、共
51、沉淀杂质少、纯度高且不必陈化。共沉淀杂质少、纯度高且不必陈化。3-4 均相沉淀法 一、均相沉淀的原理一、均相沉淀的原理 对任一种溶液来说,只有当对任一种溶液来说,只有当相对过饱和度相对过饱和度超过超过临界过饱和度临界过饱和度,晶核才能生成。如果在沉淀开始时,整个溶液中沉淀物质的晶核才能生成。如果在沉淀开始时,整个溶液中沉淀物质的相对过饱和度均匀地保持在刚能超过临界过饱和度,使晶核相对过饱和度均匀地保持在刚能超过临界过饱和度,使晶核可以形成,但是聚集速率较小,形成的晶核就比较少,以后可以形成,但是聚集速率较小,形成的晶核就比较少,以后继续保持均匀的适当低的相对过饱和度,晶核就逐渐长大,继续保持均
52、匀的适当低的相对过饱和度,晶核就逐渐长大,这样就能获得颗粒粗大、形状完整的晶形沉淀。均相沉淀法这样就能获得颗粒粗大、形状完整的晶形沉淀。均相沉淀法就是根据这个原理。就是根据这个原理。 在沉淀过程中,粒子在沉淀过程中,粒子聚集速率聚集速率和和定向速率定向速率影响着生成沉淀的影响着生成沉淀的类型和形状。类型和形状。 定向速率定向速率主要由沉淀物质的本质决定,主要由沉淀物质的本质决定,聚集速率聚集速率则取决于溶则取决于溶液中沉淀物质的液中沉淀物质的相对过饱和度相对过饱和度。3-4 均相沉淀法 二、均相沉淀的途径二、均相沉淀的途径 在沉淀过程中,控制一定的条件,使溶液通过在沉淀过程中,控制一定的条件,
53、使溶液通过某种化学反应从内部逐渐均匀地产生沉淀剂,使沉某种化学反应从内部逐渐均匀地产生沉淀剂,使沉淀能够均匀缓慢的析出,这样也能够得到颗粒粗大淀能够均匀缓慢的析出,这样也能够得到颗粒粗大的晶形沉淀和结构致密、表面积较小的非晶形沉淀的晶形沉淀和结构致密、表面积较小的非晶形沉淀. 途径途径: (1)试剂水解)试剂水解 (2)在溶液中直接产生出沉淀)在溶液中直接产生出沉淀 (3)逐渐除去溶剂)逐渐除去溶剂 (4)破坏可溶性的络合物)破坏可溶性的络合物 3-4 均相沉淀法 (1)试剂水解)试剂水解 利用试剂水解后产生沉淀剂。利用试剂水解后产生沉淀剂。 例如,利用尿素水解产生的例如,利用尿素水解产生的O
54、H- 来沉淀金属离子,是均相沉来沉淀金属离子,是均相沉淀发最早成功的应用。淀发最早成功的应用。 尿素尿素本身的碱性很弱,本身的碱性很弱,Kb = 1.5*10-14,可以忽略不计,但加,可以忽略不计,但加热到热到90-100时,便发生水解,释放出时,便发生水解,释放出OH- : (NH2)2CO + 3H2O = CO2 + 2NH4+ + 2OH- 改变尿素的浓度及溶液温度可以控制改变尿素的浓度及溶液温度可以控制OH- 生成的速度,溶液生成的速度,溶液的冷却可以使水解停止。的冷却可以使水解停止。 一般样品溶液处于酸性,每一般样品溶液处于酸性,每250-500mL 溶液中可加入溶液中可加入10
55、-15 g 尿素,溶液加热至沸腾,尿素,溶液加热至沸腾,1-2 h 后就可完成沉淀。后就可完成沉淀。 3-4 均相沉淀法 尿素水解还可帮助生成良好的尿素水解还可帮助生成良好的草酸盐沉淀草酸盐沉淀,如果在中性或碱,如果在中性或碱性条件下用尿素沉淀性条件下用尿素沉淀Ca2+,得到的是细小的晶形沉淀,不易,得到的是细小的晶形沉淀,不易过滤。若将溶液酸化,其中的草酸根主要以过滤。若将溶液酸化,其中的草酸根主要以HC2O4- 和和H2C2O4形式存在,不会将形式存在,不会将Ca2+沉淀。加入尿素再煮沸,沉淀。加入尿素再煮沸,pH 的升高缓慢的生成的升高缓慢的生成C2O42- ,便得到颗粒粗大的草酸钙沉淀
56、。,便得到颗粒粗大的草酸钙沉淀。 利用均相沉淀法甚至可以获得具有晶形性质的利用均相沉淀法甚至可以获得具有晶形性质的Fe(OH)3和和Al(OH)3沉淀。即在几天时间内,慢慢的沉淀。即在几天时间内,慢慢的把把0.002 mol/L 氨溶液加到含有氨溶液加到含有100mg Al3+的溶液中,的溶液中,获得特别致密的获得特别致密的Al(OH)3沉淀。沉淀。 3-4 均相沉淀法 六次甲基四胺六次甲基四胺也是类似的试剂,它在酸性溶液中水也是类似的试剂,它在酸性溶液中水解为氨和甲醛:解为氨和甲醛: (CH2)6N4 + 10H2O = 4NH4+ 6HCHO + 4OH- , 产生的甲醛一般不干扰沉淀的生
57、成。产生的甲醛一般不干扰沉淀的生成。 氨基磺酸氨基磺酸的水溶液在加热时,会产生硫酸根:的水溶液在加热时,会产生硫酸根: NH2SO3H + H2O = H+ + SO42- + NH4+ 硫酸二甲酯硫酸二甲酯或或硫酸二乙酯硫酸二乙酯加热水解液能产生硫酸根:加热水解液能产生硫酸根: (C2H5)2SO4 + 2H2O = 2 H+ + SO42- + 2C2H5OH 用均相沉淀法产生的钙、锶、钡的沉淀都比直接加入硫酸根用均相沉淀法产生的钙、锶、钡的沉淀都比直接加入硫酸根效果好效果好 。3-4 均相沉淀法 氧化还原反应氧化还原反应也可用于均相沉淀中。例如在醋酸盐也可用于均相沉淀中。例如在醋酸盐缓冲
58、溶液中利用缓冲溶液中利用溴酸根溴酸根将铬将铬()氧化至铬酸根,可氧化至铬酸根,可得到纯净的铬酸铅晶形沉淀。氧化还原反应为:得到纯净的铬酸铅晶形沉淀。氧化还原反应为: 2Cr3+ + BrO3- + 5H2O = CrO42- + Br- + 10H+ 3-4 均相沉淀法表表 常用的均相沉淀体系常用的均相沉淀体系沉淀剂沉淀剂试试 剂剂发发 生生 的的 反反 应应沉淀元素沉淀元素OH-尿素尿素(NH2)2CO + 3H2O = CO2 + 2NH4+ + 2OH-Al、Ga、Th、Bi、Fe、SnS2-硫代乙酰胺硫代乙酰胺CH3CSNH2 + H2O = CH3CONH2 + H2SSb、Mo、C
59、u、CdSO42-氨基磺酸氨基磺酸硫酸二甲酯硫酸二甲酯H2NSO3H + H2O = NH4+ + SO42- + H+(CH3)2SO4+2H2O = 2H+ SO42- + 2CH3OHBa、Ca、Sr、PbC2O42-草酸二甲酯草酸二甲酯(CH3)2C2O4+2H2O=2CH3OH+C2O42- +2H+Ca、Mg、ZnPO43-磷酸三甲酯磷酸三甲酯(CH3)3PO4+3H2O=3CH3OH+ PO43-+3H+Zr、HfCO32-三氯乙酸三氯乙酸CCl3COOH+2OH- = CHCl3 + CO32- + H2OLa、Ba、RaCrO42-Cr3+ +溴酸盐溴酸盐2Cr3+BrO3-
60、 + 5H2O = CrO42- + Br- + 10H+Pb (2)在溶液中直接产生出沉淀剂)在溶液中直接产生出沉淀剂 在试液中加入能产生沉淀剂的试剂,通过反应,逐渐、均匀在试液中加入能产生沉淀剂的试剂,通过反应,逐渐、均匀地产生沉淀剂,使被测组分沉淀。地产生沉淀剂,使被测组分沉淀。 例如,用一般沉淀法获得的例如,用一般沉淀法获得的丁二酮肟丁二酮肟镍镍沉淀结构疏松,体沉淀结构疏松,体积庞大,当积庞大,当Ni2+含量超过含量超过40mg时,处理就比较困难。时,处理就比较困难。 如采用均相沉淀法,在含如采用均相沉淀法,在含Ni2+的试液中加入过量的丁二的试液中加入过量的丁二酮,用氨水调节酮,用氨
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