难溶金属氢氧化物最佳沉淀条件
[理学]8沉淀-溶解平衡
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第六章:沉淀-溶解平衡主要内容：溶解度和溶度积沉淀的生成和溶解沉淀的溶解重点难点：溶度积的概念。
系统达沉淀-溶解平衡时，存在以下平衡，溶度积：溶解度(S)与溶度积之间的关系和有关计算。
如：溶度积规则。
J > ，沉淀从溶液中析出，J = ，溶液为饱和溶液，J < ，无沉淀析出，若原来有沉淀，则沉淀溶解。
沉淀溶解平衡的移动。
通过改变溶液的pH值、生成配合物、转化为另一种沉淀的方法，都可以用来改变离子的浓度,使沉淀溶解平衡发生移动。
熟悉沉淀-溶解平衡移动问题关键是解决与沉淀反应油瓜不能的多重平衡问题，吃透几个典型例子,就可以作到举一反三，正确处理好各物种间的数量关系,得出合理的结果。
教学目的：熟悉难溶电解质的沉淀溶解平衡，掌握标准溶度积常数及其与溶解度的关系和有关计算。
掌握溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解。
熟悉pH 值对难溶金属氢氧化物和金属硫化物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。
熟悉沉淀的配位溶解 平衡的简单计算。
了解分步沉淀和两种沉淀间的转化及有关计算。
§6.2 沉淀的生成和溶解6.2.1溶度积规则对于难溶电解质的多相离子平衡 物质：反应商 J = { c (A m +) }n { c (B n -) }m沉淀-溶解平衡的反应商判据，即溶度积规则： ● ，平衡向左移动，沉淀析出；● ，处于平衡状态，饱和溶液； ●，平衡向右移动，无沉淀析出，若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。
例6-3 25℃下，在1.00L ，,0.030mol·L -1 AgNO 3 溶液中加入0.50L 0.060 mol·L -1的 CaCl 2 溶液，能否生成 AgCl 沉淀，生成 AgCl 的质量是多少？最后溶液中c (Ag +)是多少？解：考虑混合稀释，所以有AgCl沉淀析出。
因为c0(Cl-) >c0(Ag+)，生成 AgCl 沉淀时，Cl-是过量的。
设平衡时 c (Ag+) = x mol·L-1开始浓度/(mol·L-1) 0.020 0.040变化浓度/(mol·L-1) 0.020-x0.020-x平衡浓度/(mol·L-1) x0.040-(0.020-x)x [ 0.040 - ( 0.020-x ) ] = 1.80×10-10x = 9.0 ×10-9c (Ag+) = 9.0 ×10-9mol·L-1M r (AgCl ) = 143.3，析出AgCl 的质量：m ( AgCl ) = 0.020 mol·L-1× 1.50 L ×143.3 g· mol-1 = 4.3 g6.2.2 同离子效应与盐效应1.同离子效应在难溶电解质饱和溶液中，加入含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用称为同离子效应。
水滑石 两步沉淀法
水滑石两步沉淀法
水滑石（Layered Double Hydroxide, LDH）是一种层状双金属氢氧化物，由两种或两种以上金属离子组成，具有层状晶体结构。
在水滑石的制备过程中，有一种常用的方法是两步沉淀法。
两步沉淀法的具体步骤如下：
1. 第一步：制备金属氢氧化物沉淀
在这一步中，首先将金属盐（如镁盐和铝盐）溶解在水中，形成金属离子溶液。
然后，通过加入碱性物质（如氢氧化钠或氢氧化铵）使溶液中的金属离子与氢氧根离子结合，生成金属氢氧化物沉淀。
这一步可以通过控制溶液的pH值和反应时间来调节沉淀的量和质量。
2. 第二步：沉淀物的洗涤和干燥
将第一步生成的金属氢氧化物沉淀物进行洗涤，以去除杂质和残余的金属离子。
洗涤后的沉淀物可以通过真空干燥、冷冻干燥等方法进行干燥，得到纯净的水滑石。
两步沉淀法是一种简单、有效的水滑石制备方法。
通过调整沉淀条件，可以实现对水滑石的晶体结构、形貌和组成进行调控，从而满足不同应用领域的需求。
此外，这种方法具有原料成本低、环保无污染等优点。
需要注意的是，两步沉淀法并非唯一的水滑石制备方法。
还有其他方法，如共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。
不同方法制备的水滑石在性能和应用上可能存在差异，可以根据实际需求选择合适的制备方法。
化学八大沉淀及颜色
化学八大沉淀及颜色化学中，沉淀是指溶液中的物质在一定条件下失去溶解性，出现颗粒状固体物质的过程。
八大沉淀是指八种常见的沉淀反应，分别是氢氧化物沉淀、碳酸盐沉淀、氯化物沉淀、硫酸盐沉淀、磷酸盐沉淀、硫化物沉淀、氧化物沉淀和银盐沉淀。
这些沉淀的形成不仅有着学术上的作用，而且在日常生活中也有着非常广泛的应用。
首先，氢氧化物沉淀是指在酸性或弱酸性溶液中，加入氢氧化物产生的白色或棕色沉淀。
氢氧化物沉淀的反应常用于净化废水中的镉、铬等重金属离子。
其次，碳酸盐沉淀是指在水溶液中，加入碳酸盐产生的不溶性沉淀。
碳酸盐沉淀的反应可用于检测水中钙离子、镁离子等。
第三，氯化物沉淀是指在水溶液中，加入银离子或汞离子等产生的沉淀。
氯化物沉淀的反应可用于检测水中氯离子。
第四，硫酸盐沉淀是指在水溶液中，加入硫酸盐产生的沉淀。
硫酸盐沉淀的反应可用于检测水中钡离子、铅离子等。
第五，磷酸盐沉淀是指在水溶液中，加入磷酸盐产生的沉淀。
磷酸盐沉淀的反应可用于检测水中磷酸盐离子。
第六，硫化物沉淀是指在水溶液中，加入硫化物产生的沉淀。
硫化物沉淀的反应可用于检测水中汞离子、铜离子等。
第七，氧化物沉淀是指在水溶液中，加入氧化物产生的沉淀。
氧化物沉淀的反应可用于检测水中铁离子、锰离子等。
第八，银盐沉淀是指在水溶液中，加入银离子产生的沉淀。
银盐沉淀的反应可用于检测水中氯离子、溶解的无机物等。
总的来说，八大沉淀是化学中非常重要的基础实验，也是相关领域实验研究的基础。
同学们在学习实验操作时，一定要掌握好每一种沉淀的颜色、形态、反应条件等，这样才能够在实验操作中得心应手、安全高效。
化学沉淀法
溶度积常数LMmNn的影响因素： 1 ）同名离子效应－当沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含 有某一离子的试剂，则沉淀溶解度减少向沉淀方向移动→ 2）盐效应－在有强电解质存在状况下，溶解度随强电解质浓度 的增大而增加，反应向溶解方向转移←。 4）络合效应－若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络 合剂，则反应向相反方向进行，沉淀溶解，甚至不发生沉淀。
注意:加热温度要注意控制，温度过高，氧化反应过快， 会使Fe(Ⅱ)不足而Fe(Ⅲ)过量。 反应温度60～80°C ,时间20min ,比较合适。 加热充氧的方式有二： (1)一种是对全部废水加热充氧; (2)另一种是先充氧，然后将组成调整好了的氢氧化物沉 淀分离出来，再对沉淀物加热。
(4)固液分离 沉降过滤、浮上分离、离心分离和磁力分离。 由于铁氧体的比重较大(4.4～5.3)，采用沉降过滤和 离心分离都能获得较好的分离效果。 (5)沉渣处理
LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n=k•[MmNn]=常数
根据溶度积原理，可以判断溶液中是否有沉淀产生：
A 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n <
B 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n = C 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n >
LMmNn时，
LMmNn时， LMmNn时，
Байду номын сангаас
溶液未饱和，全溶，无沉淀。
代入上式
[ M n ]
LM (OH ) n ( KH 2O ) n [H ]
将上式取对数
lg[ M n ] lg L n lg KH 2O n lg[ H ] PL nPKH 2O nPH x nPH
金属离子氢氧化物沉淀完全时的ph值
金属离子氢氧化物沉淀完全时的ph值
镁离子在ph值大于12以上的时候，能全部沉淀完全成为氢氧化物，所以用edta测钙离子时，溶液的ph要控制在12以上。
氢氧化镁的溶度积为2.06×10^-13，如以10^-4 mol/l 作为沉淀完全的标志，则氢氧根浓度为4.54×10^-5，此时ph=9.66。
ph = 7，镁离子最小浓度 20.6mol/l，也就是约50克每再升，ph=6.5的时候就更高了。
5克每再升的话须要ph=8，1克每再升须要ph=8.4。
氢氧化物具有碱的特性。
能与酸生成盐和水。
可溶性氢氧化物与可溶的盐进行复分解反应。
难溶于水或微溶于水的氢氧化物受热分解为相应的氧化物和水。
一般碱金属氢氧化物强热或灼热分解。
活性较弱的金属氢氧化物微微加热即分解，如氢氧化铁。
化学沉淀法
(1)配料反应 为了形成铁氧体，通常要有足量的Fe2+和Fe３+。通常要额 外补加硫酸亚铁和氯花亚铁等。
投加二价铁离子的作用有三： 1)补充Fe2+； 2)通过氧化，补充Fe3+； 3)如废水中有六价铬，则Fe2+能将其还原为Cr3+，作为形成
废水中其它金属氢氧化物的反应大致相同，二价金属离子 占据部分Fe(Ⅱ)的位置，三价金属离子占据部分Fe( Ⅲ)的 位置，从而使其它金属离子均匀地混杂到铁氧体晶格中去， 形成特性各异的铁氧体。
例x)O如3，。Cr2+离子存在时形成铬铁氧体FeO(Fex+xCr1—
注意:加热温度要注意控制，温度过高，氧化反应过快， 会使Fe(Ⅱ)不足而Fe(Ⅲ)过量。
mg/L。
三、 铁氧体沉淀法
1 铁氧体（Ferrite）概述
物理性质----是指一类具有一定晶体结构的复合氧化物， 它具有高的导磁率和高的电阻率（其电阻率比铜大 1013～1014倍），是一种重要的磁性介质。铁氧体不溶 于酸、碱、盐溶液，也不溶于水。
铁氧体沉淀法
铁氧体的组成----尖晶石型铁氧体化学组成BO•A2O3。
3）酸效应－溶液的PH值可影响沉淀物的溶解度，称为酸效应。
4）络合效应－若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络 合剂，则反应向相反方向进行，沉淀溶解，甚至不发生沉淀。
应用：如果污水中含有大量的Mn+离子，要降低[浓M n度 ]m，[N可m向]n 污 水中投入化学物质，提高污水中Nm-浓度，使离子积大于溶度积L， 结果MmNn从污水中沉淀折出，降低 Mm+浓度。
化学沉淀法
Ph.D. Dissertation
7/27/2013
Ph.D. Dissertation
7/27/2013处理残渣的方法源自 部分沉淀渣泥返回处理流程等。（葫芦
岛Zn厂废水） 固化沉淀渣，如制砖、水泥等。 充填。（干尾砂制浆） 湿法处理沉淀渣以回收有用金属。（铜 镍）
Ph.D. Dissertation
7/27/2013
硫化物沉淀法
向废液中加入硫化氢、硫酸铵或碱金属的 硫化物，与处理物质反应生成难溶硫化物沉淀， 已达到分离净化的目的。
氢氧化物：M(OH)n == Mn+ + OHLM(OH)n = [Mn+]•[OH]n
Ph.D. Dissertation
7/27/2013
同时水的离子积: Kw [ H ][OH _ ] 10 14 得： M n ] 14 n npH lg LM (OH ) n lg[ 1 LM (OH ) n pH 14 lg n [M n ]
不足：不能单独回收有用金属，处理成本高，硫酸盐含 量高。
Ph.D. Dissertation
7/27/2013
结束语
化学沉淀法是一种传统的水处理方法，具有
技术成熟、投资少、处理成木低、自动化程度 高等诸多优点，在国内外得到广泛应用。 目前，如何既满足废水处理的需要，又实现废 水中重金属回收和处理出水资源化的技术，是 化学沉淀法处理含重金属废水研究的一个重要 方向。 由于含重金属废水产生的过程不同，废水中重 金属离子存在的状态与价态各异，对于不同的 含重金属废水，应采取不同的废水处理工艺或 工艺组合，以强化废水处理的效果。
催化剂制备原理-沉淀法
速
率
快,易产生错位和晶格缺陷,但 也易包藏杂质、晶粒较小 沉淀剂应在搅拌下均匀缓慢加 入,以免局部过浓
非晶形沉淀应在较浓溶液中进
溶液过饱和度
行,沉淀剂应在搅拌下迅速加 入
生成速率或长大速率
➢ 温度
晶
晶核生成速率
核
长
大
速
率
晶体颗粒大小
温度
结论： 晶核生成速率、长大速率存 在极大值〔晶核生成速率最 大时的温度比晶核长大速率 最大时的温度低得多〕 低温有利于晶核生成,不利于 晶核长大,一般得到细小颗粒 晶形沉淀应在较热溶液中进 行,并且热溶液中沉淀吸附杂 质少、沉淀时间短〔一般7080 oC〕
导向剂
• 配位〔共〕沉淀法
先在金属盐溶液中加入配位剂,形成金属配位物溶液,然后与沉淀剂一起并 流到沉淀槽中进行沉淀.由于配位剂的加入,控制金属离子的浓度,使得沉 淀物的粒径分布均匀
• 沉淀的后处理过程
➢ 老化 ➢ 过滤 ➢ 洗涤 ➢ 干燥 ➢ 焙烧 ➢ 成型 ➢ 活化
小结：
晶形沉淀形成条件： 沉淀应在稀溶液中进行 沉淀剂应在搅拌下均匀缓慢加入 较热溶液中进行 老化 非晶形沉淀形成条件： 沉淀应在较浓溶液中进行 沉淀剂应在搅拌下迅速加入 沉淀后,加入较大量热水稀释〔减少杂质〕,
〔防止形成结构或组成不均匀的沉淀〕
Ni(NO3)2 + HNO3溶液 = 1.1
NaNO3溶液 = 1.2
Na2SiO3溶液 = 1.3
Ni/SiO2制备 〔苯选择加氢催化剂〕
形成均匀的水溶胶或胶冻,再经分离、 洗涤、干燥、焙烧、还原即得催化剂
• 导晶沉淀法
借助晶化导向剂〔晶种〕引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效 方法 — 预加少量晶种引导结晶快速完整形成 例：制备高硅钠型分子筛〔丝光沸石、X型、Y型分子筛〕
催化剂制备原理-沉淀法
沉淀剂 S2S2-
CO32CrO42-
母体 硫代乙酰胺
硫脲 三氯乙酸盐 尿素与HCrO4-
➢ 超均匀共沉淀法
将沉淀操作分两步进展：首先制成盐溶液的悬浮层，然 后将悬浮层立刻瞬间混合成均匀的过饱和溶液。经一段 时间〔诱导期〕后，形成超均匀的沉淀物 关键：瞬间混合—快速搅拌
〔防止形成构造或组成不均匀的沉淀〕
• 沉淀法的分类
➢ 单组分沉淀法 溶液中只有一种金属盐与沉淀剂作用，形成单一组分沉淀 物〔用于制备单组分催化剂或载体〕 例：氧化铝的制备 酸法：Al3+ + OH- Al2O3· nH2O 碱法：AlO2- + H3O+ Al2O3· nH2O 注意： 对于两性物质，pH过高，沉淀会重新溶解 氨水作沉淀剂时，氨浓度过高形成配离子，沉淀溶解 (NH4)2CO3、Na2CO3作沉淀剂时，可能生成碳酸盐、 氢氧化物、碱式碳酸盐沉淀
• 比较常见的是：金属盐与沉淀剂发生复分解反响 • 金属盐+沉淀剂——>难溶金属盐+金属水合物
(氢氧化物〕〔沉淀〕 • 沉淀组成、构造对催化剂性能有重要影响，控
制沉淀条件是保证催化剂质量的关键。几乎所有 的催化剂均有一定是由沉淀法制备的，如用浸渍 法制备负载型催化剂载体，SiO2、Al2O3是用沉 淀法制备的。
(NH2)2CO +
3H2O
90～100℃ 2NH4+
+
2OH－
+
CO2
优点：抑制一般沉淀法（母中体沉）淀剂与待沉淀溶液混合不（均沉匀淀、剂）
沉淀颗粒粗细不均、沉淀含杂质较多等缺点
常用的均匀沉淀剂母体
沉淀剂 OHPO43-
C2O42SO42SO42-
混凝沉淀最佳ph
混凝沉淀最佳ph以混凝沉淀最佳pH为标题混凝沉淀是一种常见的水处理过程，用于去除水中的悬浮物和溶解物。
在混凝沉淀过程中，pH值的控制非常重要，因为它会影响混凝剂的性能以及溶解物的沉淀效果。
本文将探讨混凝沉淀过程中最佳的pH值，以及其对水质处理的影响。
在混凝沉淀过程中，常用的混凝剂包括铝盐和铁盐。
这些化学物质能与水中的悬浮物和溶解物发生化学反应，形成较大的颗粒或沉淀物，从而方便后续的沉淀和过滤。
然而，混凝剂的性能受到pH值的影响。
不同的混凝剂对于不同的水质有适用的pH范围，因此需要根据水质的特点来选择最佳的pH值。
我们来看一下铝盐混凝剂。
铝盐的混凝效果在pH值为6至7之间最佳。
在这个范围内，铝盐会形成极小的氢氧化物沉淀，这些沉淀物具有较高的比表面积，能够更好地吸附悬浮物和溶解物。
当pH值低于6时，铝盐的混凝效果会降低，因为氢氧化物的形成速度减慢。
当pH值高于7时，铝盐会形成较大的氢氧化物沉淀，这些沉淀物比较粗糙，不利于悬浮物和溶解物的吸附。
因此，对于使用铝盐混凝剂的水处理工艺，控制pH值在6至7之间是最佳选择。
而对于铁盐混凝剂，其最佳pH值则略有不同。
铁盐混凝剂在pH值为5至6之间表现最佳。
在这个范围内，铁盐会形成较小的氢氧化物沉淀，有利于吸附悬浮物和溶解物。
当pH值低于5时，铁盐的混凝效果会下降，因为氢氧化物的形成速度减慢。
当pH值高于6时，铁盐会形成较大的氢氧化物沉淀，同样不利于悬浮物和溶解物的吸附。
因此，对于使用铁盐混凝剂的水处理工艺，控制pH值在5至6之间是最佳选择。
pH值的控制还会影响溶解物的沉淀效果。
在一些情况下，水中可能存在着一些溶解的金属离子，如铁、锰等。
这些金属离子在水中以溶解的形式存在，对水质造成不利影响。
通过调节pH值，可以使这些金属离子发生沉淀反应，从而实现去除的目的。
例如，当pH值为8至10时，可以使铁离子以氢氧化物的形式沉淀下来。
因此，在一些水处理工艺中，提高pH值可以帮助去除溶解的金属离子。
沉淀的溶解度及其影响因素
沉淀的溶解度及其影响因素在利用沉淀反应进行重量分析时，要求沉淀反应进行完全，一般可根据沉淀溶解度的大小来衡量。
通常，在重量分析中要求被测组分在溶液中的残留量在0.000 1g 以内，即小于分析天平的称量允许误差。
但是，很多沉淀不能满足这个条件。
例如，在1 000 mL水中，BaSO4的溶解度为0.002 3 g, 故沉淀的溶解损失是重量分析法误差的重要来源之一。
因此，在重量分析中，必须了解各种影响沉淀溶解度的因素。
一、沉淀的溶解度当水中存在1: 1型难溶化合物MA时，MA溶解并达到饱和状态后，有下列平衡关系：MA (固)MA (水)M+ + A-式中MA (固) 表示固态的MA，MA (液) 表示溶液中的MA，在一定温度下它的活度积是一常数，即：a (M+)×a (A-) == (7—1)式中a (M+)和a (A-)是M+和A-两种离子的活度，活度与浓度的关系是：a (M+) = (M+) ×ceq(M+)；a (A—) = ( A—) ×ceq (A—)(7—2)式中(M+)和( A—)是两种离子的活度系数，它们与溶液中离子强度有关。
将式( 7 - 2 )代入(7 – 1 )得(M+) ceq(M+)·( A-) ceq(A-) = (7—3)故= ceq(M+)·ceq(A—) = (7—4)称为微溶化合物的溶度积常数，简称溶度积。
在纯水中MA的溶解度很小，则ceq(M+) = ceq(A—) = so(7—5)ceq(M+)·ceq(A—) = so2 =(7—6)上二式中的so是在很稀的溶液内，没有其他离子存在时MA的溶解度，由so所得溶度积非常接近于活度积。
一般溶度积表中所列的是在很稀的溶液中没有其他离子存在时的数值。
实际上溶解度是随其他离子存在的情况不同而变化的。
因此溶度积只在一定条件下才是一个常数。
如果溶液中的离子浓度变化不太大，溶度积数值在数量级上一般不发生改变。
5.1沉淀溶解平衡及其影响因素
例1：计算298K，Ag2CrO4(s)在纯水中和在 0.10 mol.dm-3 AgNO3溶液中的溶解度（已知298K，Ag2CrO4的Ksp = 1.12 10-12)
解:（1）纯水中
Ag2CrO4(s) = 2 Ag+(aq) + CrO42-(aq)
平衡时：
2s
s
Ksp = [Ag+]2 [CrO42-] = (2s)2 s
1.21
0.00500
1.385
1.08
0.00500
1.42
1.48
0.0100
1.427
1.12
0.0100
1.63
1.70
0.0360
2.35
2.45
表 5-2 PbSO4 在 Na2SO4 溶液中溶解度
Na2SO4 的浓度 c/ mol/L
0
PbSO4 溶解度 s/10-3 mol/L
0.15
2. 计算难溶硫化物开始沉淀和沉淀完全时的PH值。
（4）络合效应
L是外加的络合剂
L是构晶离子本身 络合效应与同离子效应并存
L是外加的络合剂
例题1
AgI 在0.1 mol/L NH3 溶液中的溶解度。 Ksp (AgI) = 8.3×10 –17
解： AgI = Ag + + I -
NH3
Ag(NH3) 1 1[NH3] 2[NH3]2
沉淀的溶解损失是重量分析法误差的重 要来源之一，因此必须了解各种影响沉淀溶 解度的因素。
➢ 溶解度 solubility (s)
在一定的温度和压力下，物质在一定量的溶剂中， 当沉淀与溶解达到平衡时所溶解的最大量(单位有很多 种）。
沉淀反应及沉淀溶解平衡
Qc > Ksp
Qc ＝ Ksp
Qc < Ksp
例：等体积的0.2mol· L–1的Pb(NO3)2和0.2mol· L–1 KI
水溶液混合，是否会产生PbI2沉淀？ PbI2(s) = Pb2+(aq) + 2I–(aq) KspӨ = [Pb2+][I–]2 = 1.4 × 10–8 Qc = c(Pb2+) · c(I–)2 = 0.1 × (0.1)2 = 1 × 10–3 >> KspӨ 会产生沉淀
(2) c(Ca2+)=0.001mol· L–1，c(SO42–)=0.001 mol· L–1
Qc = c(Ca2+)/cӨc(SO42–)/cӨ= 1 10–6 Ksp 没有CaSO4沉淀生成。
例：50 mL含Ba2+离子浓度为0.01 mol· L–1的溶液与 30 mL浓度为0.02 mol· L–1的Na2SO4混合，是否生成 BaSO4 沉淀？反应平衡后溶液中的 Ba2+ 浓度为多少？ 解：混合后溶液总体积80mL，则混合后各物质浓度 为：
BaSO4(s)
溶解 沉淀
Ba2+(aq) + SO42–(aq)
多相平衡体系，平衡时： Ksp= c(Ba2+)/c c(SO42– )/c Ksp大小与物质的溶解度有关。 平衡状态即为该温度下此物质的饱和溶液。
对于一任意组成为 AmBn 形式的难溶电解质，在水溶
液中有以下的平衡：
c(Ba2+) = (0.01 50 ) / 80= 0.00625 mol· L–1，
c(SO42–) = (0.02 30 ) / 80= 0.0075 mol· L–1
化学沉淀及氧化还原法
原理： 无机汞（Hg2+、Hg+）：在碱性pH值为 8～10下，与硫 化物沉淀反应生成沉淀，溶度积很小，除汞率很高。 有机汞：先用氯氧化剂将其氧化成无机汞，再通过沉
淀加以去除。
一、基本原理
物质在水中的溶解能力可用溶解度表示。溶解 度的大小主要取决于物质和溶剂的本性，也与 温度、盐效应、晶体结构和大小等有关。 习惯上溶解度大于1g/100gH2O物质列为可溶物； ＜0.1g/100gH2O的，列为难溶物； 介于两者之间的，列于微溶物。 利用化学沉淀法处理水所形成的化合物都是难 溶物。
图4-28 金属氢氧化物的容度积 与pH值的关系
[M
n
] K sp /[ ] [H ]
n
Kw
n
lg[M
] lg K sp n lg K w npH npH pK sp 14
(1)金属离子浓度相同时，溶度积Ksp愈小,则开始析出氢氧化物沉 淀的pH值愈低；
(2)同一金属离子，浓度愈大，开始析出沉淀的pH值愈低。
[An+]m[Bm-]n=Ksp，溶液达饱和无沉淀产生；
[An+]m[Bm-]n ＞Ksp，将产生沉淀，因此，根据溶度积，可以初 步判断水中离子是否能用化学沉淀法来分离以及分离的程度。
二、 化学沉淀法工艺及设备
流程和设备与化学混凝法相类似。 包括化学药剂（沉淀剂）的配制和投加设备： (1)化学沉淀剂的配制与投加； (2)沉淀剂与原水混合、反应； (3)固液分离，设备有沉淀池、气浮池等； (4)泥渣处理与利用。
2、硫化物沉淀法
1）原理
金属硫化物的溶解度一般比其氢氧化物的
溶解度小得多，因此，采用硫化物沉淀法可以
氢氧化钠溶液产生黑灰色沉淀现象
氢氧化钠溶液产生黑灰色沉淀现象
氢氧化钠溶液产生黑灰色沉淀现象，通常是由于某些杂质或反应物与氢氧化钠发生了化学反应，生成了不溶于水的黑色或灰色沉淀物。
以下是一些可能导致这种现象的原因：
杂质反应：如果氢氧化钠溶液中含有杂质，如铁离子、铜离子等金属离子，这些离子可能与氢氧根离子（OH⁻）发生反应，生成相应的金属氢氧化物沉淀。
例如，铁离子（Fe³⁺）与氢氧根离子反应会生成黑色的氢氧化铁（Fe(OH)₃）沉淀。
氧化反应：在某些情况下，溶液中的物质可能被氧化，生成黑色的氧化物沉淀。
例如，如果溶液中含有亚硫酸盐（如Na₂SO₃），在空气中氧化为硫酸盐（如Na₂SO₄），同时可能伴随有黑色沉淀物的生成。
微生物污染：如果氢氧化钠溶液长时间存放或不当保存，可能会受到微生物的污染。
某些微生物在生长过程中可能产生黑色或灰色的代谢产物，导致溶液中出现沉淀。
配位反应：在某些情况下，溶液中的金属离子可能与氢氧根离子形成配位化合物，这些配位化合物可能以沉淀的形式析出。
这些沉淀物可能是黑色或灰色的。
为了解决这个问题，可以采取以下措施：
检查原料：确保使用的氢氧化钠原料是纯净的，没有杂质。
过滤：通过过滤可以去除大部分沉淀物，得到较纯净的氢氧化钠溶液。
储存条件：确保氢氧化钠溶液在干燥、清洁的环境中储存，避免微生物污染。
分析沉淀物：通过化学分析或仪器分析，确定沉淀物的成分，从而找到产生沉淀的原因。
请注意，处理化学试剂时应遵循安全操作规程，确保个人安全和环境保护。
如果问题复杂或不确定如何处理，建议咨询化学专家或专业机构。
edta标定中出现的白色沉淀
edta标定中出现的白色沉淀白色沉淀在EDTA标定中出现的原因可能有多种。
其中最常见的原因是在EDTA标定溶液中存在杂质或者反应物通过化学反应生成的产物。
下面将介绍一些相关的参考内容，以帮助理解为什么在EDTA标定中会出现白色沉淀。
1. EDTA 与金属离子的络合反应EDTA（乙二胺四乙酸）是一种常用的配位试剂，可以与金属离子形成稳定的络合物。
当EDTA与金属离子反应时，往往会产生白色的络合物沉淀。
例如，当EDTA与钙离子反应时，会生成不溶于水的白色钙-EDTA络合物。
2. 碱金属盐的存在在EDTA标定中常用的标准溶液中，可能含有一些碱金属盐，例如氯化钠、氯化钾等。
这些盐在EDTA溶液中会发生离子交换反应，形成不溶于水的沉淀。
因此，在标定过程中，如果溶液中存在碱金属盐，就会产生白色的沉淀。
3. 氢氧化物的存在一些金属离子的盐在水中溶解时，会与水分子发生水解反应，生成氢氧化物沉淀。
当EDTA与这些金属离子反应时，由于络合反应的进行，水分子会被取代，从而使水解反应生成的沉淀消失或减少。
4. 碱性条件EDTA标定常常在碱性条件下进行。
在碱性溶液中，一些金属离子可以与氢氧根离子形成不溶于水的金属氢氧根沉淀。
这些沉淀通常呈白色或淡黄色。
因此，当EDTA标定溶液的pH值偏高时，会更容易观察到白色沉淀的形成。
总的来说，白色沉淀在EDTA标定中的出现是因为溶液中存在一些与EDTA反应产生的产物或者反应物的杂质。
这些产物或杂质会通过化学反应形成不溶于水的沉淀，从而在标定过程中观察到白色沉淀的形成。
锰离子水解沉淀的条件
锰离子水解沉淀的条件锰是一种重要的化学元素，广泛存在于自然界中。
锰离子在水中的存在形式有多种，其中一种形式是水解沉淀。
水解沉淀是指锰离子在水中发生水解反应，形成锰氢氧化物沉淀的过程。
锰离子水解沉淀的条件包括溶液的pH值、温度和氧气含量等因素。
溶液的pH值是影响锰离子水解沉淀的重要因素之一。
一般来说，在酸性溶液中，锰离子不容易发生水解沉淀反应。
当溶液的pH值逐渐升高时，锰离子开始发生水解反应，生成氢氧化锰沉淀。
但是，如果溶液过于碱性，锰离子的水解反应也会受到抑制。
因此，适宜的pH范围对于锰离子水解沉淀是非常重要的。
温度也是影响锰离子水解沉淀的因素之一。
通常情况下，提高溶液的温度可以促进锰离子的水解反应。
随着温度的升高，锰离子的水解速率也会增加，生成的氢氧化锰沉淀量也会增加。
但是，过高的温度可能会导致反应过快，从而影响反应的控制。
因此，在进行锰离子水解沉淀实验时，需要控制好适宜的温度范围。
氧气含量对于锰离子水解沉淀也有一定的影响。
氧气可以加速锰离子的水解反应，促进氢氧化锰沉淀的生成。
因此，在进行锰离子水解沉淀实验时，需要保持溶液中的氧气含量充足。
锰离子水解沉淀的条件包括溶液的pH值、温度和氧气含量。
适宜的pH范围、适宜的温度以及充足的氧气含量可以促进锰离子的水解反应，生成氢氧化锰沉淀。
这些条件的控制对于锰离子水解沉淀实验的成功非常重要。
希望通过本文的介绍，读者们对锰离子水解沉淀的条件有了更加清晰的了解。
锰离子的水解沉淀是化学实验中的一个重要现象，通过合理控制条件，可以实现对锰离子的分离和沉淀，从而为进一步研究和应用提供了基础。