沉淀的形成與溶解

1、2022-6-15 1 1 沉淀的類型沉淀的類型類別類別顆粒直徑顆粒直徑特性特性示例示例晶形晶形沉淀沉淀0.11m顆粒大，內(nèi)部排列規(guī)顆粒大，內(nèi)部排列規(guī)則，緊密，極易沉于則，緊密，極易沉于容器底部容器底部粗晶：粗晶：MgNH4PO4細晶：細晶：BaSO4無定形無定形沉淀沉淀0.02 m內(nèi)部排列雜亂無章，內(nèi)部排列雜亂無章，疏松，絮狀沉淀，體疏松，絮狀沉淀，體積龐大，含大量水，積龐大，含大量水，不易沉底。不易沉底。Al(OH)3 Fe(OH)3凝乳狀凝乳狀沉淀沉淀介于兩者之間介于兩者之間AgCl2022-6-15 二、沉淀的形成過程二、沉淀的形成過程沉淀的形成過程沉淀的形成過程 ，一般可以進行如下描

2、述：，一般可以進行如下描述：2 2沉淀的形成過程沉淀的形成過程2022-6-15 2022-6-15 2 2 沉淀的形成過程沉淀的形成過程2022-6-15 2 2 沉淀的形成過程沉淀的形成過程總之，生成何種沉淀與成核速率、聚集速率和定向總之，生成何種沉淀與成核速率、聚集速率和定向速率有關。速率有關。2022-6-15 混晶混晶 吸附吸附 后沉淀后沉淀 影響沉淀純度的因素影響沉淀純度的因素共沉淀共沉淀 吸留與包夾吸留與包夾 3 3 影響沉淀純度的主要因素影響沉淀純度的主要因素2022-6-15 3 3 影響沉淀純度的主要因素影響沉淀純度的主要因素(1)表面吸附：表面吸附：表面吸附是在沉淀表面上

3、吸附了某些雜質(zhì)所引起表面吸附是在沉淀表面上吸附了某些雜質(zhì)所引起 的共沉淀。的共沉淀。 原因：由于沉淀晶體表面上的離子電荷作用力未達到平原因：由于沉淀晶體表面上的離子電荷作用力未達到平 衡衡 。 2022-6-15 Fe3+ Fe3+ 第二吸附層（擴散層）第二吸附層（擴散層） 溶溶 雙電層雙電層 SO42- SO42- 液液 第一吸附層（吸附層）第一吸附層（吸附層） Ba2+ SO42-Ba2+ SO42- 沉淀內(nèi)部沉淀內(nèi)部SO42-Ba2+ SO42-Ba2+ Ba2+ SO42-Ba2+ SO42- 可簡單記作：可簡單記作：BaSO4 ) SO42- ) Fe3+ 吸附層吸附層 擴散層擴散層

4、3 3 影響沉淀純度的主要因素影響沉淀純度的主要因素2022-6-15 3 3 影響沉淀純度的主要因素影響沉淀純度的主要因素2022-6-15 影響吸附雜質(zhì)量的因素：影響吸附雜質(zhì)量的因素：減少表面吸附的主要措施：減少表面吸附的主要措施： 洗滌洗滌 與沉淀的總表面積有關。與沉淀的總表面積有關。同量的沉淀，同量的沉淀，顆粒愈小顆粒愈小，比表，比表面愈大，與溶液的接觸面也愈大，面愈大，與溶液的接觸面也愈大，吸附的雜質(zhì)也就愈多吸附的雜質(zhì)也就愈多。 與溶液的溫度有關。與溶液的溫度有關。因為吸附作用是一個放熱過程，因因為吸附作用是一個放熱過程，因此，溶液溫度升高時，吸附雜質(zhì)的量就減少。此，溶液溫度升高時，

5、吸附雜質(zhì)的量就減少。與溶液中雜質(zhì)的濃度有關。與溶液中雜質(zhì)的濃度有關。雜質(zhì)的濃度越大，吸附雜質(zhì)的雜質(zhì)的濃度越大，吸附雜質(zhì)的量就越多。量就越多。3 3 影響沉淀純度的主要因素影響沉淀純度的主要因素2022-6-15 (2) 混晶：混晶： 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：如果溶液中雜質(zhì)離子與沉淀構晶離子的半徑相近，如果溶液中雜質(zhì)離子與沉淀構晶離子的半徑相近， 晶體結(jié)構相似，雜質(zhì)會晶體結(jié)構相似，雜質(zhì)會進入晶格排列進入晶格排列形成混晶共沉淀。形成混晶共沉淀。 例如，例如， BaSO4與與PbSO4，AgCl與與AgBr，MgNH4PO4 6H2O 與與MgNH4AsO4 6H2O等都可形成混晶共沉淀。等都可形成混晶

6、共沉淀。消除措施：消除措施：減少和消除混晶的最好的方法就是將這類雜質(zhì)離子減少和消除混晶的最好的方法就是將這類雜質(zhì)離子 預先分離除去。預先分離除去。 (3) 吸留吸留(包夾，包藏包夾，包藏)：產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：吸留是由于沉淀劑加入太快，使沉淀急速生長，吸留是由于沉淀劑加入太快，使沉淀急速生長，沉淀表面吸附的雜質(zhì)來不及離開就被隨后生成的沉淀所覆蓋，沉淀表面吸附的雜質(zhì)來不及離開就被隨后生成的沉淀所覆蓋，使雜質(zhì)和母液機械地嵌入沉淀內(nèi)部所致。使雜質(zhì)和母液機械地嵌入沉淀內(nèi)部所致。消除措施：消除措施：通過改變沉淀條件、通過改變沉淀條件、陳化或重結(jié)晶陳化或重結(jié)晶的方法予以減免。的方法予以減免。3 3 影響沉

7、淀純度的主要因素影響沉淀純度的主要因素2022-6-15 當沉淀從溶液中析出后，與母液一起放置一段時間后，溶當沉淀從溶液中析出后，與母液一起放置一段時間后，溶液中某些雜質(zhì)離子可能沉淀到原沉淀上面，這一現(xiàn)象稱為后沉液中某些雜質(zhì)離子可能沉淀到原沉淀上面，這一現(xiàn)象稱為后沉淀淀。這類現(xiàn)象大多發(fā)生在該沉淀形成的穩(wěn)定的過飽和溶液中。這類現(xiàn)象大多發(fā)生在該沉淀形成的穩(wěn)定的過飽和溶液中。 例如，在例如，在Mg2+存在下沉淀存在下沉淀CaC2O4時，時，CaC2O4沉淀析出時沉淀析出時并沒有發(fā)現(xiàn)并沒有發(fā)現(xiàn)MgC2O4沉淀析出。如果將草酸鈣沉淀在含鎂的母沉淀析出。如果將草酸鈣沉淀在含鎂的母液中長時間放置，則會有較多

8、的草酸鎂在草酸鈣的表面上析出。液中長時間放置，則會有較多的草酸鎂在草酸鈣的表面上析出。 其原因可解釋為：由于其原因可解釋為：由于CaC2O4沉淀在母液中長時間放置，沉淀在母液中長時間放置，CaC2O4沉淀表面選擇性地吸附了構晶離子沉淀表面選擇性地吸附了構晶離子C2O42-，從而使沉，從而使沉淀表面上淀表面上C2O42-的濃度大大增加，致使的濃度大大增加，致使C2O42-濃度和濃度和Mg2+濃度濃度的乘積大于的乘積大于MgC2O4沉淀的溶度積，于是在沉淀的溶度積，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 影響沉淀純度的主要因素影響沉淀純度的主要因

9、素2022-6-15 例如：在例如：在0.01mol/LZn2+的的0.15mol/LHCl溶液中通溶液中通H2S,放放置一個月也無置一個月也無ZnS沉淀析出。但當在上述溶液中加入沉淀析出。但當在上述溶液中加入Cu2+,最最初得到的初得到的CuS沉淀中夾雜的沉淀中夾雜的ZnS沉淀并不顯著，但放置一段沉淀并不顯著，但放置一段時間，便不斷有時間，便不斷有ZnS沉淀在沉淀在CuS沉淀表面析出。如何解釋此沉淀表面析出。如何解釋此現(xiàn)象？現(xiàn)象？消除措施：消除措施：避免和減少后沉淀的主要方法是避免和減少后沉淀的主要方法是 縮短沉淀在母液中的放置時間。縮短沉淀在母液中的放置時間。二、提高沉淀純度的方法二、提高

10、沉淀純度的方法1、選擇適當?shù)姆治龀绦蜻x擇適當?shù)姆治龀绦?2、降低易被吸附的雜質(zhì)離子的濃度降低易被吸附的雜質(zhì)離子的濃度 3、選擇適當?shù)某恋韯┻x擇適當?shù)某恋韯?4、選擇適當?shù)某恋項l件選擇適當?shù)某恋項l件 5、選擇適當?shù)南礈煲哼x擇適當?shù)南礈煲?6、必要時再沉淀必要時再沉淀 3 3 影響沉淀純度的主要因素影響沉淀純度的主要因素2022-6-15 4 4 沉沉 淀淀 條條 件件 的的 選選 擇擇原則：原則：對晶形沉淀而言，主要應考慮如何獲得易于過對晶形沉淀而言，主要應考慮如何獲得易于過濾洗滌并具有濾洗滌并具有較大粒度的純凈沉淀較大粒度的純凈沉淀。同時因晶形沉。同時因晶形沉淀的溶解度較大，在具體操作中應注意

11、防止溶解損淀的溶解度較大，在具體操作中應注意防止溶解損失。失。 陳化的作用：陳化的作用：沉淀完畢后必須進行陳化，將沉淀和母液放沉淀完畢后必須進行陳化，將沉淀和母液放置一段時置一段時 間，間，可以使小晶體逐漸轉(zhuǎn)變成較大晶體，同時又可使可以使小晶體逐漸轉(zhuǎn)變成較大晶體，同時又可使晶體變得更加完整和純凈，獲得大而純的完整晶體。晶體變得更加完整和純凈，獲得大而純的完整晶體。這一過程這一過程稱為沉淀的陳化。稱為沉淀的陳化。 一般情況下在室溫時陳化時間為一般情況下在室溫時陳化時間為810小時，若在加熱和小時，若在加熱和攪拌的情況下，陳化時間可縮短至幾十分鐘。攪拌的情況下，陳化時間可縮短至幾十分鐘。一、一、晶形沉淀的沉淀條件晶形沉淀的沉淀條件 其沉淀條件綜合為：其沉淀條件綜合為：“稀、慢、攪、熱、陳化。稀、慢、攪、熱、陳化。 2022-