第二章 沉淀分离法1.ppt

1、1,第二章沉淀分离法separation by precipitation,2,沉淀分离法是在试料溶液中加入沉淀剂，使某一成分以一定组成的固相析出，经过滤而与液相分离的方法。,3,2.1 沉淀生成的条件,2.1.1 溶度积和同离子效应 2.1.2 盐效应 2.1.3 氢离子浓度及络合剂 2.1.4 有机溶剂 2.1.5 温度,4,2.1.1 溶度积和同离子效应,Ksp是衡量沉淀溶解度的尺度 有效分离：Ksp106或更小 几种离子均可沉淀时，其Ksp要有足够的差异,5,同离子效应：,沉淀的溶解度因其共同离子的 一种过量存在而减小的现象。 可用于沉淀洗涤,减少损失.,6,2.1.2 盐效应,盐效应

2、：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。 原因：大量的无关离子存在时，溶液的离子强度增大，离子的活度系数相应减小，使原来饱和的难溶盐溶液变为不饱和。,7,2.1.3 氢离子浓度及络合剂,氢离子浓度对强酸盐沉淀影响小。对弱酸盐形成的沉淀，尤其是由有机试剂生成的沉淀影响较大。,8,在含难溶盐的溶液中，加入能与被测定的离子生成络合物的络合剂时，沉淀的溶解度随络合剂添加量的增大而增大。,9,2.1.4 有机溶剂,往水中加入乙醇、丙酮等有机溶剂，无机盐的溶解度会减小。 原因：减小了溶剂化作用和较低的介电常数（水78.5， 乙醇24 ）,10,2.1.5 温度,沉淀的溶解，绝大部分

3、是吸热反应，其溶解度一般随温度的升高而增大。,11,2.2 沉淀生成过程,12,13,2.3 沉淀类型,2.3.1 分级沉淀 2.3.2 共沉淀 2.3.3 均相沉淀,14,2.3.1 分级沉淀,两种阴离子（或阳离子）与相同的阳离子（或阴离子）形成难溶盐，其溶度积相差足够大时，加入沉淀剂可从混合溶液中将其分别沉淀出来加以分离。,15,2.3.2 共沉淀,当沉淀从溶液中析出时，某些本来不应沉淀的组分同时被沉淀下来的现象。 共沉淀机理：吸附、生成混晶、形成固溶体、吸留和包藏、后沉淀等,16,pH上升及下降法 直接产生沉淀剂,2.3.3 均相沉淀,通过适当化学反应，均匀缓慢地生成沉淀剂。,17,逐渐

4、除去溶剂 预先加入挥发性比水大，且易将待测沉淀溶解的有机溶剂，通过加热将有机溶剂蒸发，使沉淀均匀析出。 破坏可溶性络合物 用加热方法破坏络合物，或用一种离子从络合物中置换出被测离子，以破坏被测离子络合物 。,18,2.4 沉淀操作条件,注： 杂质可忽略不计； 纯度增大，仍有杂质残留； 0 无显著变化； 纯度降低,19,2.5 常量组分的沉淀分离,2.5.1 无机沉淀剂分离法 2.5.2 有机沉淀剂分离法,20,2.5.1 无机沉淀剂分离法,2.5.1.1 氢氧化物沉淀分离法,（1）氢氧化物与pH值的关系 多数金属离子能生成氢氧化物沉淀，但沉淀的溶解度往往相差很大。 可以通过控制溶液酸度使某些金

5、属离子彼此分离。,21,设金属离子Mn在溶液中的起始浓度为C，沉淀完全时残留在溶液中的浓度应小于10-6molL-1，由式（21）可计算M(OH)n开始沉淀及沉淀完全时溶液的pH值。,22,23,注意：这种计算是近似的 氢氧化物是无定形沉淀，沉淀的溶解度和析出的沉淀的形态、陈化情况及其它因素有关。 金属离子不只以一种阳离子形式存在，可能形成多种羟基络合物及其它络合物。 一般的Ksp是指稀溶液中，无其它离子存在时难溶化合物的溶度积，实际的溶度积Kap与Ksp之间有一定差距。 因此，实际的使金属离子氢氧化物沉淀完全的pH值高于理论计算值，必须由实验确定。,24,各种氢氧化物和含水氧化物沉淀时的pH

6、值范围,25,（2）常用控制pH值的方法 NaOH法 NaOH是强碱，可使两性元素与非两性元素分离。 NaOH沉淀分离法的分离情况： NaOH溶液中往往含有微量CO32-，使部分 Ca2+，Sr2+，Ba2+形成碳酸盐沉淀。因此NaOH主要用于表中第（I）和第（III）类离子的分离 加入三乙醇胺、EDTA、H2O2、乙二胺等络合剂以改善分离效果。 采用小体积的较浓溶液沉淀分离，可克服吸附和共沉淀现象。,26,氨水法 氨水沉淀分离法的分离情况：,27,ZnO悬浊液,28,氧化锌的溶解度与pH值的关系,29,2.5.1 无机沉淀剂分离法,2.5.1.2 硫化物沉淀分离法,（1）常用沉淀剂H2S,H

7、2S饱和溶液中H2S0.1molL-1。S2-与溶液的酸度有关。,30,硫化物完全沉淀的最高盐酸浓度,31,（2）均相沉淀剂硫代乙酰胺,32,2.5.2 有机沉淀剂分离法,2.5.2.1 生成鳌合物的沉淀剂,33,（1）8羟基喹啉,34,（2）丁二酮肟,35,（3）铜铁灵、新铜铁灵,36,（4）铜试剂：二乙基胺二硫代甲酸钠（DDTC）,37,2.5.2 有机沉淀剂分离法,2.5.2.2 生成缔合物的沉淀剂,38,2.5.2 有机沉淀剂分离法,2.5.2.3 生成三元络合物的沉淀剂,（1）吡啶,39,（2）1，10邻二氮杂菲,40,沉淀分离常用有机试剂,41,2.6 共沉淀分离和富集痕量组分,2

8、.6.1 无机共沉淀剂分离法 2.6.2 有机共沉淀剂分离法,42,利用共沉淀作用将痕量组分分离或富集起来的方法。 共沉淀富集要求： 欲富集的痕量组分回收率高， 共沉淀剂不干扰待富集组分的测定。,43,2.6.1 无机共沉淀剂分离法,2.6.1.1 吸附或吸留作用的共沉淀剂 氢氧化物与硫化物,44,2.6.1 无机共沉淀剂分离法,2.6.1.2 生成混晶的共沉淀剂,45,常用无机共沉淀剂,46,2.6.1 无机共沉淀剂分离法,2.6.1.3 生成晶核的共沉淀剂,47,2.6.1 无机共沉淀剂分离法,2.6.1.4 沉淀的转化作用,48,2.6.2 有机共沉淀剂分离法,优点： 富集效率高 选择性好 沉淀剂可借灼烧而挥发除去,49,2.6.2 有机共沉淀剂分离法,2.6.2.1 形成缔合物或鳌合物的共沉淀,50,2.6.2 有机共沉淀剂分离法,2.6.2.2 利用胶体的凝聚作用进行共沉淀,辛可宁、丹宁、动物胶等可与带有相反电荷的被测元素的化合物胶体发生凝聚作用而沉淀。,51,2.6.2 有机共沉淀剂分离法,2.6.2.3 惰性共沉淀,52,有机共沉淀应用示例,53,习 题,1、进行氢氧化物沉淀分离时，为什么不能完全根