沉淀的形成和沉淀条件的选择
第5章 5.3沉淀的形成与沉淀条件
二、沉淀的形成过程 沉淀的形成是一个很复杂的过程,大致表示如下:
成核作用 成长过程 构晶离子 晶核 沉淀微粒
均相成核 异相成核
聚集 定向排列
无定型 晶型
沉淀形成过程的两种速度: 聚集速度:构晶离子聚集成晶核,再进一步堆积成 沉淀微粒的速度。 定向速度:构晶离子按一定晶格排列在晶核上的速 度。 晶 格 — Ba2+ — SO42- — Ba2+ — SO42| | | | — SO42- — Ba2+ — SO42- — Ba2+ | | | | — Ba2+ — SO42- — Ba2+ — SO42| | | | — SO42- — Ba2+ — SO42- — Ba2+
1
三、影响沉淀纯度的因素 1、 共沉淀 在操作条件下,某些物质本身不能单独析出沉 淀,当溶液中产生沉淀时,它便随同生成的沉淀 一起析出。 共沉淀的几种类型: 1)表面吸附 由于在沉淀表面上吸附了杂质而使沉淀玷污的 现象。 原因:处于沉淀表面的离子的电荷作用力未完电 层 — Ba2+ — SO42- — Ba2+ — SO42- …. Ba2+…. Cl| | | | — SO42- — Ba2+ — SO42- — Ba2+ | | | | — Ba2+ — SO42- — Ba2+ — SO42-…. Ba2+…. Cl| | | | — SO42- — Ba2+ — SO42- — Ba2+ 吸附层 扩散层
一、沉淀的类型
第五章 沉淀溶解平衡 与沉淀分析法
§5.3 沉淀的形成与
沉淀条件
一、沉淀的类型 二、沉淀的形成过程 三、影响沉淀纯度的 因素 四、沉淀条件的选择
沉淀条件五字原则
沉淀条件五字原则
沉淀条件五字原则是指在进行沉淀处理时,要考虑五个条件,即温度、浓度、时间、pH值和搅拌。
这五个条件对于沉淀的形成和沉淀物的质量都有重要影响。
1. 温度:温度可以影响物质的溶解度和反应速率,适当的温度可以促进沉淀物的形成和沉淀速度,但过高的温度可能会导致物质的分解或不完全沉淀。
2. 浓度:适当的浓度可以提高沉淀物的产率和纯度,过低的浓度可能导致沉淀物形成困难,过高的浓度可能会造成杂质的混入。
3. 时间:沉淀需要一定的时间来完成,过短的时间可能无法充分沉淀,而过长的时间可能会导致沉淀物的粒径增大或结晶。
4. pH值:pH值可以影响物质的溶解度和沉淀物的形成,适当的pH 值可以促进沉淀物的形成和纯度,但过高或过低的pH值可能导致沉淀物的溶解或不完全沉淀。
5. 搅拌:适当的搅拌可以促进物质的混合和反应,有利于沉淀物的形成和分散,但过强的搅拌可能会导致沉淀物的破碎或杂质的混入。
沉淀条件五字原则是指在进行沉淀处理时,要综合考虑温度、浓度、时间、pH值和搅拌等五个条件,以确保沉淀的形成和沉淀物的质量。
[业务]沉淀的类型及沉淀条件的选择
沉淀的类型及沉淀条件的选择5.3 沉淀的类型及沉淀条件的选择5.3.1 沉淀的类型按颗粒大小分的不同,可将沉淀粗略分为两大类:一类是晶形沉淀;另一类是无定形沉淀,或称非晶形沉淀或胶状沉淀。
晶形沉淀的颗粒直径约为0.1-1mm,构晶离子排列规则、结构紧密,例如BaSO4。
无定形沉淀颗粒直径小于0.02mm,沉淀颗粒无规则堆积,沉淀疏松含水多,体积大,例如Fe2O3·nH2O。
介于晶形沉淀与无定形沉淀之间的是凝乳状沉淀,它颗粒大小介于以上两者之间,例如AgCl。
沉淀属于何种类型,由沉淀性质决定,但沉淀条件也起很大的作用。
如沉淀的颗粒大小与进行沉淀反应时构晶离子的浓度有关。
5.3.2 沉淀的形成过程沉淀过程中,首先是构晶离子在过饱和溶液中形成晶核,然后进一步成长为按一定晶格排列的晶形沉淀。
1. 晶核的形成晶核的形成有均相成核和异相成核两种情况。
(1)均相成核:是由构晶离子互相缔合而成的晶核。
如硫酸钡沉淀的晶核是Ba2+与SO42-缔合,形成BaSO4、(Ba2SO4)2+和[Ba(SO4)2]2+等等多聚体。
这些是结晶体的胚芽。
形成晶核的基本条件必须是溶液处于过饱和状态,即形成晶核时溶液的浓度Q要大于该物质的溶解度s。
(2) 异相成核:溶液中存在微细的其它颗粒,如尘埃、杂质等微粒,在沉淀过程中,它们起着晶核的作用,诱导沉淀形成。
2. 聚集与定向过程在形成晶核后,溶液的构晶离子不断向晶核表面扩散,并沉积在晶核表面,使晶核逐渐长大成为沉淀的微粒,沉淀微粒又可聚集为更大的聚集体,此过程称为聚集过程。
在聚集过程的同时,构晶离子按一定的晶格排列而形成晶体,此过程称为定向过程。
沉淀类型与聚集过程和定向过程的速度有关。
如果聚集速度大于定向速度,晶体未能定向排列,就堆聚在一起,因而得到的是无定形沉淀。
如果定向速度大于聚集速度,构晶离子得以定向排列,形成晶形沉淀。
聚集速度主要与溶液的相对过饱和度有关,定向速度主要与沉淀物质的性质有关,例如极性较强的盐类,一般具有较大的定向速度。
高三化学酸与沉淀知识点
高三化学酸与沉淀知识点在高三化学中,酸与沉淀是一个非常重要的知识点,涉及到酸碱中和反应以及溶液中沉淀的形成。
本篇文章将对高三化学酸与沉淀的知识点进行详细讲解。
一、酸的概念及性质1. 酸的定义:酸是指能够释放出H+离子(质子)的化合物,在水中形成氢离子的溶液称为酸性溶液。
2. 酸的性质:呈酸性的物质通常具有以下性质:a. 能够与碱发生中和反应,产生盐和水的化合物;b. 具有腐蚀性,可以溶解金属、石灰石等物质;c. 酸性溶液具有酸味,能够改变红色石蕊试纸的颜色为蓝色。
二、酸碱中和反应1. 酸碱中和的概念:是指当酸与碱按化学计量比进行反应时,生成盐和水的化学反应过程。
2. 酸碱中和反应的示例方程式:a. HCl + NaOH → NaCl + H2Ob. H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2Oc. HNO3 + KOH → KNO3 + H2O三、酸碱指示剂1. 酸碱指示剂的作用:用于判断溶液是酸性、中性还是碱性。
2. 常见的酸碱指示剂和其变色范围:a. 酚酞:红色(酸性)→无色(中性)→黄色(碱性)b. 甲基橙:红色(酸性)→黄色(碱性)c. 石蕊试纸:红色(酸性)→蓝色(碱性)四、酸的浓度1. 酸的浓度表示方法:可以通过溶液中的H+离子的浓度来表示酸的浓度,常用的有以下两种方式:a. 摩尔浓度(mol/L):表示单位体积(升)溶液中所含酸的物质的量;b. 酸度pH值:-log[H+],表示溶液中H+离子的浓度。
五、沉淀的概念及形成条件1. 沉淀的定义:指溶液中由于化学反应而生成的不溶于溶液的固体颗粒。
2. 沉淀形成的条件:a. 在双盐交互作用下,生成的离子产物溶解度积小于反应产品的浓度积;b. 反应生成的固体沉淀在溶液中不溶解。
六、酸与沉淀的应用1. 酸的应用:酸广泛应用于日常生活和工业生产中,例如制备肥料、食品酸化调味、金属清洗等。
2. 沉淀的应用:沉淀在分析化学、实验室制备和工业生产中有广泛的应用,例如制备药品、纸浆、矿石提取等。
化学物质的沉淀
化学物质的沉淀在化学实验中,我们经常会遇到沉淀现象。
沉淀是指在溶液中由于化学反应产生的固态物质,它会悬浮在溶液中形成一个独立的固体相。
沉淀是化学反应过程中重要的一个现象,它不仅在实验室中应用广泛,也在工业生产过程中有着重要的地位。
本文将探讨化学物质的沉淀现象及其在实验和工业中的应用。
一、沉淀的形成原因化学物质的沉淀是由于化学反应中生成了不溶于溶液中的固态产物。
而产生沉淀的原因主要有以下几种:1.沉淀反应:两种溶液中的阳离子与阴离子结合形成不溶于水的产物,从而生成沉淀。
例如,当氯化钠溶液与硝酸银溶液混合时,氯化钠中的阳离子和硝酸银中的阴离子结合形成不溶性氯化银沉淀。
2.酸碱中和反应:在酸碱中和反应中,酸溶液和碱溶液中的阳离子和阴离子结合形成不溶性的盐类沉淀。
例如,盐酸溶液与氢氧化铝溶液混合生成氯化铝沉淀。
3.气体的析出:在某些反应中,会生成气体并析出,这些气体也可以看作是一种沉淀现象。
例如,酸和碳酸氢盐反应时,会产生二氧化碳气体并析出。
二、实验中的沉淀现象沉淀现象在化学实验中经常出现,并且可以通过观察沉淀的形态、颜色等来判断反应是否发生。
在实验中,我们经常会用到以下方法来促使沉淀的生成:1.加热反应:有些反应在加热的条件下会更加剧烈地进行,从而形成更多的沉淀。
加热可以通过增加反应速率来促使沉淀的生成。
2.调整溶液的酸碱度:通过调节溶液的酸碱度,可以改变产生沉淀的反应。
在一些反应中,只有在适当的酸碱条件下,才能生成沉淀。
3.溶质浓度的改变:改变溶质的浓度可以调控沉淀物质的生成。
增加溶质的浓度会增加沉淀的量。
三、工业应用中的沉淀除了在化学实验室中的应用外,沉淀现象在工业生产中也有重要应用。
以下是几个典型的例子:1.矿石提炼:在矿石提炼过程中,常常需要通过沉淀来分离出有用的金属元素。
例如,从含铅矿石中提取铅时,可以通过沉淀反应,将铅与其他金属分离出来。
2.废水处理:在工业生产中,废水通常含有大量的有害离子或重金属离子。
化学物质沉淀
化学物质沉淀化学物质沉淀现象是指在某种溶液中,由于化学反应或物理条件变化,原本溶解在溶液中的固体物质变得不溶而沉淀于溶液中的过程。
这一现象在许多化学和生物学实验中都是非常常见的,而且在工业生产和自然界中也有广泛的应用和出现。
本文将探讨化学物质沉淀现象的产生原因、过程以及实际应用。
一、化学物质沉淀的产生原因化学物质沉淀的产生可以有多种原因,主要包括:1. 反应生成物的溶解度小于反应物溶解度:当反应过程中生成的产物的溶解度小于反应物的溶解度时,产物会形成沉淀。
2. 反应生成物的饱和度达到或超过极限:当溶液中某种物质的浓度饱和度达到或超过其溶解度极限时,过剩的物质就会发生沉淀。
3. 溶剂浓度的改变:溶剂浓度的改变,特别是溶剂蒸发或稀释的情况下,可能导致之前溶解的物质无法保持在溶液中,从而发生沉淀。
4. 温度和压力的变化:温度和压力的改变会导致溶解度的变化,一些物质在高温下溶解度较大,在低温下溶解度较小,温度的变化可能导致物质从溶液中沉淀。
二、化学物质沉淀的过程化学物质沉淀的过程可以分为三个关键步骤:核化、生长和沉淀。
1. 核化:核化是指在溶液中形成初级颗粒或晶核的过程。
初级颗粒通常是由溶质聚集、组合而成的微小颗粒,这些颗粒作为沉淀的起始点。
核化过程受到溶液中的浓度、温度、搅拌等因素的影响。
2. 生长:生长是指在初级颗粒表面附着或聚集其他颗粒,从而逐渐增长形成较大的沉淀颗粒的过程。
生长速度受到溶液中溶质的浓度、温度、搅拌速率等因素的影响。
3. 沉淀:当沉淀颗粒的大小足够大而无法继续悬浮在溶液中时,它们会沉降到溶液底部形成可见的沉淀。
三、化学物质沉淀的应用化学物质沉淀现象在许多领域都有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1. 分离和纯化:通过控制溶液中的化学物质沉淀来分离和纯化混合物中的特定成分。
例如,在实验室中,可以利用沉淀现象分离和提纯化合物。
2. 分析和检测:通过观察和测量溶液中的沉淀物,可以对化合物的组成和性质进行分析和检测。
沉淀溶解平衡与沉淀条件的选择
S0称为物质的分子溶解度或固有溶解度。 溶解达到平衡时,MA的溶解度S: S=S0+[M+]=S0+[A-]
各种难溶化合物的S0相差很大。 在计算溶解度时必须加以考虑。
许多沉淀的S0较小,计算溶解度时,一般可忽略
当难溶化合物的S0较大时(即MA(水)的离解度较小),
S0的影响。 S = [M+] = [A-]
【例】
纯水中BaSO4的溶解度为:
S=[Ba2+]=[SO42-]=Ksp1/2=1.0×10-5(mol· -1) L
加过量H2SO4,使沉淀后溶液[SO42-]=0.010 mol/L
,则溶解度为:
S=[Ba2+]=Ksp/[SO42-]=1.1×10-8(mol· -1) L
沉淀溶解度降低1000倍。
(五)必要时进行再沉淀。无定形沉淀一般含杂质的 量较多,如果准确度要求较高时,应当进行再沉 淀。
三、均匀沉淀法 消除局部过浓现象。 【方法】先控制一定条件,使沉淀剂不能立刻与 被测离子生成沉淀,然后通过一种化学反应,使 沉淀剂从溶液中缓慢均匀产生,使得沉淀在整个 溶液中缓慢、均匀析出。可获得颗粒较大、吸附 杂质少、易过滤洗涤的晶形沉淀。
Ksp = [M][A] = [M’]/M × [A’]/A
Ksp’=[M’][A’]= Ksp M A
Ksp’称为条件溶度积。因为副反应系数 M、 A 均大于1,故Ksp’ > Ksp。
S副反应
= [M’] = [A’] = Ksp’1/2 = (Ksp M A)1/2
S副反应 > S理论
沉淀条件的选择
一、 沉淀的类型:晶形沉淀、凝乳状沉淀和无定 形沉淀。主要区别是颗粒的大小。 无定形沉淀 二、沉淀的形成
沉淀的类型及沉淀条件的选择
沉淀的类型及沉淀条件的选择8.4.1沉淀的类型在分量分析法中,为了得到精确的分析结果,要求沉淀尽可能具有易于过滤和洗涤的结构。
按照沉淀的物理性质和结构,可粗略地分为以下三类。
1.晶形沉淀晶形沉淀体积小,颗粒大,其颗粒直径在0.1~1um,内部罗列较规章,结构紧密,比表面积较小,易于过滤和洗涤。
如用普通办法得到的SaSO4沉淀。
2.无定形沉淀无定形沉淀又称为胶状沉淀或非晶形沉淀,是由细小的胶体微粒凝结在一起组成的,体积浩大,颗粒小,胶体微粒直径普通在0.02um以下,无定形沉淀是杂乱疏松的,比表面积比晶形沉淀大得多,简单吸附杂质,难以过滤和洗涤。
X衍射法证实,普通状况下形成的无定形沉淀并不具有晶体的结构。
如Fe2O3·nH2O沉淀。
3.凝乳状沉淀凝乳状沉淀也是由胶体微粒凝结在一起组成的,胶体微粒直径在0.02~0.1um,微粒本身是结构紧密的极小晶体。
所以,从本质上讲,凝乳状沉淀也属晶形沉淀,但与无定形沉淀相像,凝乳状沉淀也是疏松的,比表面积较大,如AgCl沉淀。
生成的沉淀属于哪种类型,首先取决于沉淀的性质,同时也与形成沉淀时的条件以及沉淀的预处理疏远相关。
以上三类沉淀的最大差别是沉淀颗粒的大小不同,分量分析中最好能避开形成无定形沉淀。
由于它的颗粒罗列杂乱,其中还包含了大量的水分子,体积特殊浩大,形成疏松的絮状沉淀,所以在过滤时速度很慢,还会将滤纸的孔隙阻塞。
而且,因为比表面积特殊大,带有大量杂质,很难洗净。
相比之下,凝乳状沉淀在过滤时并不阻塞滤纸,过滤的速度还比较快,洗涤液可以通过孔隙将沉淀内部的表面也洗净。
在沉淀分量分析中,希翼得到的是晶形沉淀,有较大的颗粒,无定形沉淀要紧密,这样便于洗涤和过滤,沉淀的纯度要高。
所以了解沉淀的溶解度、纯度以及沉淀条件的挑选对沉淀分量分析是很重要的。
8.4.2沉淀条件的挑选在分量分析中,为了获得精确的分析结果,要求沉淀彻低、纯净、易于过滤和洗涤,并削减沉淀的溶解损失。
化学沉淀知识点总结归纳
化学沉淀知识点总结归纳一、化学沉淀的定义化学沉淀是指在化学反应中生成的一种难溶于溶剂的物质,在反应过程中沉积形成固体沉淀物的过程。
化学沉淀通常是由两种可溶性物质反应生成一种不溶性产物,这种产物在溶液中发生沉淀。
例如氯化银和硝酸钠反应生成氯化钠和硝酸银,硝酸银在水中不溶,因此会沉淀出来,这就是化学沉淀的典型例子。
二、化学沉淀的类型1. 交换反应生成的沉淀:当两种溶液中的阳离子和阴离子交换位置而生成的新物质溶解度减小时,就会发生沉淀。
例如氯化银和硝酸钠反应生成氯化钠和硝酸银的沉淀。
2. 酸碱反应生成的沉淀:当酸碱中的阴离子和阳离子发生反应生成不溶性物质时,就会发生沉淀。
例如氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙的沉淀。
3. 氧化还原反应生成的沉淀:当氧化还原反应中的金属阳离子和氧化物阴离子反应生成不溶性物质时,就会发生沉淀。
例如氧化铅和硫化氢反应生成硫化铅的沉淀。
三、化学沉淀的形成条件1. 反应物浓度:化学沉淀的生成与反应物浓度有关,一般来说,当两种溶液中反应物的浓度增加,会促进产物的生成和沉淀的形成。
2. 反应物溶解度:当反应物的溶解度较低时,会促进生成不溶性产物,从而形成化学沉淀。
3. 反应温度:一般来说,反应温度对化学沉淀的形成影响较小,但在某些特定反应中,温度过高或过低可能会影响产物的形成和沉淀的生成。
4. 反应时间:反应时间对化学沉淀的形成影响较小,但在一些反应中,反应时间过长或过短可能会影响产物的形成和沉淀的生成。
四、化学沉淀的影响因素1. 浓度:反应物的浓度直接影响化学反应速率和产物形成的速度,浓度越高,沉淀的生成速度越快。
2. 温度:温度影响反应热力学和动力学过程,一般来说,温度越高,化学反应速率越快,沉淀的生成速度也越快。
3. pH值:酸碱性对于一些反应的进行和产物的生成有重要影响,不同 pH 值下会影响产物的形成和沉淀的生成。
4. 溶剂:溶剂对反应过程中的生成物溶解度有影响,不同溶剂对产物溶解度的影响也会影响沉淀的生成。
化学沉淀的知识点总结
化学沉淀的知识点总结化学沉淀是一种重要的化学实验方法,广泛应用于化学、环境、生物等领域。
本文将从化学沉淀的原理、适用条件、常见沉淀反应和实验技术等方面进行总结。
一、化学沉淀的原理化学沉淀是利用溶液中物质的溶解度差异而实现的一种分离方法。
在溶液中,待沉淀物质和沉淀剂可以发生化学反应生成不溶的物质沉淀,从而达到分离的目的。
化学沉淀的原理主要包括以下几点:1. 溶解度差异:物质的溶解度与溶液中的温度、压力、浓度等因素有关。
某些物质在一定条件下会生成不溶的沉淀,利用这种溶解度差异可以实现化学沉淀分离。
2. 化学反应生成沉淀:待沉淀物质和沉淀剂在溶液中发生化学反应,生成不溶的沉淀物质。
通常沉淀剂选择适当,可以使待沉淀物质和沉淀剂之间发生反应生成不溶的物质。
3. 沉淀的形成条件:化学沉淀的形成需要具备适当的条件,包括溶液的浓度、温度、pH值等因素,只有在合适的条件下才能发生有效的化学沉淀反应。
综上所述,化学沉淀是利用物质的溶解度差异以及化学反应生成不溶物质的原理实现的一种分离方法。
二、化学沉淀的适用条件化学沉淀作为一种常见的实验方法,适用条件是其能否成功实现沉淀分离的关键。
化学沉淀的适用条件主要包括以下几点:1. 沉淀剂选择:沉淀剂的选择直接影响化学沉淀的效果。
通常选择具有较强沉淀作用的沉淀剂,使之与待沉淀物质发生反应生成不溶的沉淀物质。
2. 溶液的浓度:溶液的浓度对化学沉淀有重要影响。
通常情况下,当溶液浓度较高时,有利于沉淀物质的形成和分离,而浓度过低则难以实现有效的沉淀分离。
3. 温度和pH值:温度和pH值是影响化学沉淀的重要因素。
通常情况下,适宜的温度和pH值能够提高沉淀的形成和分离效果,而不利的条件则会影响沉淀的效果。
4. 混合和搅拌:待沉淀物质和沉淀剂的充分混合和搅拌是实现有效化学沉淀的重要条件,通过搅拌可以促进沉淀物质的形成和分离。
综上所述,化学沉淀的适用条件包括沉淀剂选择、溶液的浓度、温度和pH值以及混合搅拌等因素。
沉淀的形成
第29讲
第九章 重量分析法
第2讲
•三、沉淀条件对沉淀类型的影响 • 早在20世纪初期,冯·韦曼(Van Weimarn)曾 以BaSO4沉淀为对象,对沉淀颗粒大小与溶液浓度的 关系作过研究。结果发现,沉淀颗粒的大小与形成沉 淀的初速度 (即开始形成沉淀的进度 )有关,而初速度 又与溶液的相对过饱和度成正比。 • 形成沉淀的初速率v=K(Q-S)/S 式中Q为溶液中混合反应物瞬时产生的物质总浓度, S为沉淀的溶解度,Q-S为沉淀开始时的过饱和程度, 此数值越大,生成晶核的数目就越多。K为常数,它 与沉淀的性质、介质、温度等因素有关。
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第29讲
第九章 重量分析法
第2讲
•2.吸留与包夹 • 在沉淀过程中,当沉淀剂的浓度比较大、 加入比较快时沉淀迅速长大,则先被吸附在 沉淀表面的杂质离子来不及离开沉淀,于是 就陷入沉淀晶体内部,这种现象称为吸留。 如留在沉淀内部的是母液,则称为包夹。这 种现象造成的沉淀不纯是无法洗去的,因此, 在进行沉淀时应尽量避免此种现象的发生。
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第29讲
第九章 重量分析法
第2讲
• 此外,吸附杂质量的多少,还与下列因素有 关: • (1)沉淀的总表面积愈大,吸附杂质的量愈多。 所以无定形沉淀较晶形沉淀吸附杂质多,细小的 晶形沉淀较粗大的晶形沉淀吸附杂质多。 • (2)杂质离子的浓度愈大,被吸附的量也愈多。 • (3) 溶液的温度也影响着杂质的吸附量,因为 吸附作用是一个放热过程,所以溶液的温度愈高, 吸附的杂质量愈少。
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第29讲
第九章 重量分析法
第 2讲
图示
BaSO4晶体表面吸附示意图
沉淀表面形成双电层: 吸附层——吸附剩余构晶离子SO42 扩散层——吸附阳离子或抗衡离子Fe3+
沉淀的形成过程及影响因素(应用化学课件)
S- O42 Ba2+
S- O42
Ba2+
Ba2+
S- O42
S- O42
Ba2+
S- O42
Ba2+
Ba2+
S- O42
S- O42
Ba2+
S- O42
S- O42
S- OB4a2 2+
S- O42
S- O42
Ba2+
Ba2+
晶形沉淀过程:定向速度>聚集速度
SO42-
Ba2+
SO42-
例如:在含有钡离子的试液中加入硫酸甲脂,利用脂水 解产生硫酸根离子,均匀、缓慢地生成硫酸钡沉淀。
Ba 2 (CH 3 )2 SO4 2H 2O 2CH 3OH BaSO4 2H
影响沉淀纯度的因素
影响沉淀纯度的因素
共沉淀 coprecipitation
后沉淀 postprecipitation
Ba2+ (Fe3+) + SO42- → BaSO4↓(白色) Fe2 (SO4 )3
产生共沉淀的原因:表面吸附、吸留(包夹)和混晶。
影响沉淀纯度的因素——共沉淀 1)表面吸附
沉淀吸附杂质量的影响因素:
① 与沉淀的总表面积有关。同量的沉淀,颗粒愈小,比表 面愈大,与溶液的接触面也愈大,吸附的杂质也就愈多。 ② 与溶液的温度有关。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。 ③与溶液中杂质的浓度有关。杂质的浓度越大,吸附杂质 的量就越多。
Ba2+
SO42-
SO42-
Ba2+
SO42-
Ba2+
九年级化学沉淀知识点总结
九年级化学沉淀知识点总结沉淀是化学反应中常见的现象,它涉及到溶液中两种物质的反应,生成新的固体物质。
在九年级化学学习中,我们学习了许多与沉淀有关的知识点,下面对这些知识点进行总结。
一、沉淀的定义和特点沉淀是指在化学反应过程中,溶液中的两种或多种物质反应生成固体颗粒的现象。
沉淀的特点包括:颗粒形态固定,不会散布在溶液中;颗粒密度大于溶液;颗粒质量大于溶液;颗粒悬浮力小,易于沉淀。
二、沉淀反应的条件沉淀反应需要满足一定的条件,主要包括:有沉淀生成的离子存在;生成的沉淀难溶于溶液;溶液中反应物浓度足够大;溶液中没有过多的络合剂或胶束。
三、判断是否形成沉淀在化学实验中,我们需要通过一些方法和现象来判断是否形成了沉淀。
其中,最常见的方法是观察颜色变化、杂质物沉淀、液面变化等。
通过这些观察和实验数据,可以判断出是否发生了沉淀反应。
四、沉淀反应的类型化学反应中的沉淀反应主要包括:酸碱中和反应、双置换反应和氧化还原反应。
在酸碱中和反应中,酸和碱反应生成盐和水,沉淀物是盐中的阴离子。
双置换反应中,两种化合物交换离子,生成沉淀物。
在氧化还原反应中,发生氧化还原反应的离子会生成不溶于溶液的沉淀。
五、沉淀反应的应用沉淀反应在生活和工业中有着广泛的应用。
在生活中,我们可以利用沉淀反应来除去水中的杂质,净化水质。
在工业生产中,沉淀反应常被用于废水处理、矿石提取等领域。
另外,沉淀反应还被应用于制备金属颗粒、复合材料等。
六、沉淀反应的物理意义沉淀反应不仅仅是一种化学反应现象,更具有重要的物理意义。
沉淀反应可以帮助我们了解不同溶液中物质的离子性质,了解物质的分离与提取过程。
此外,通过控制沉淀反应的条件和方法,可以实现物质的纯化和提纯。
总结起来,九年级化学中的沉淀知识点是我们学习的重要内容。
通过对沉淀的定义和特点、沉淀反应的条件、沉淀反应类型以及沉淀反应的应用和物理意义的了解,我们可以更好地掌握化学实验中的观察方法和分析能力。
化学沉淀知识点的学习不仅仅是为了应付考试,更是为了培养我们的实验能力和科学思维,为今后深入学习化学打下基础。
沉淀的生成实验报告
沉淀的生成实验报告沉淀的生成实验报告引言:在日常生活中,我们经常会遇到一些溶液中出现沉淀的现象。
沉淀是指溶液中的某种物质由于化学反应或物理因素的作用而从溶液中析出形成的固体颗粒。
本次实验旨在探究沉淀生成的原理与条件,并分析其对环境和人体的影响。
一、实验原理1. 溶解度:溶解度是指单位溶剂中在一定温度下可以溶解的溶质的最大量。
当溶质的浓度超过其溶解度时,会发生沉淀现象。
2. 化学反应:化学反应中的生成物可能会由于溶解度的变化而形成沉淀。
例如,两种溶液中的阳离子和阴离子结合生成的盐类,当溶液中的阳离子和阴离子的浓度达到一定程度时,会形成沉淀。
二、实验步骤1. 准备试剂:准备两种溶液,分别为A溶液和B溶液。
A溶液中含有阳离子和阴离子,B溶液中含有与A溶液中的阳离子和阴离子可以反应的物质。
2. 将A溶液慢慢滴加到B溶液中,同时观察溶液的变化。
记录滴加的过程和观察到的沉淀形成情况。
三、实验结果与讨论在实验过程中,我们发现当A溶液滴加到B溶液中时,溶液的颜色会发生变化,同时会观察到沉淀的生成。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 沉淀的生成与溶液中阳离子和阴离子的浓度有关。
当阳离子和阴离子的浓度达到一定程度时,会超过其溶解度,从而形成沉淀。
2. 沉淀的生成还与化学反应有关。
当溶液中的阳离子和阴离子可以发生反应时,生成物的溶解度可能会发生变化,从而导致沉淀的生成。
四、沉淀对环境和人体的影响1. 环境影响:沉淀的生成可能会导致水体中的污染。
一些金属离子的沉淀物可能会对水生生物造成毒性影响,破坏生态平衡。
2. 人体影响:一些沉淀物可能会对人体健康产生负面影响。
例如,重金属离子的沉淀物可能会引起中毒,对人体的神经系统和内脏器官造成损害。
结论:通过本次实验,我们深入了解了沉淀的生成原理与条件,并分析了其对环境和人体的影响。
进一步研究沉淀的生成机制,可以帮助我们更好地理解溶液中的化学反应过程,为环境保护和人体健康提供科学依据。
色素沉淀的常见原因
色素沉淀的常见原因
色素沉淀是指色素在溶液中沉淀下来的现象,其常见原因有以下几个方面:
1.溶液中色素浓度过高:当溶液中的色素浓度超过其饱和浓度时,将会导致色素沉淀。
这是因为溶液中的溶剂无法再溶解更多的色素分子,导致色素沉淀下来。
2.溶液中的pH值变化:某些色素在酸性或碱性条件下容易发生沉淀反应。
例如,当溶液的pH值过低或过高时,可能会使色素分子发生离解或结晶,从而形成沉淀。
3.溶液中的温度变化:溶液中的温度变化也是导致色素沉淀的常见原因之一。
一些色素在高温下易发生结晶并沉淀下来。
相反,在低温下,一些溶于常温下的色素可能会逐渐变得不溶于溶液而沉淀。
4.溶液中存在的杂质:有时,溶液中存在的其他物质,如金属离子、盐、有机物等,也会促进色素的沉淀。
这是因为这些杂质可以与色素分子形成沉淀物质,从而导致色素沉淀。
5.光照:一些色素在光照条件下容易发生氧化或光解反应,从而形成颜色较深的沉淀物。
这是因为光照能够激发色素中的电子跃迁,引发反应,从而导致沉淀的形成。
6.溶剂选择:溶解不同色素的溶液中的溶剂选择也可能导致色素沉淀。
有些溶剂可以与色素分子产生较强的相互作用力,从而使得色素分子聚集并沉淀。
7.搅拌不足:在制备溶液过程中,如果搅拌不足,可能会导致溶液中的色素分子无法均匀分散,进而形成沉淀。
总而言之,色素沉淀的原因可归结为溶液中色素浓度过高、pH值变化、温度变化、存在的杂质、光照、溶剂选择和搅拌不足等多个因素。
在实际应用中,我们需要注意在适当的条件下处理和储存溶液,以避免色素沉淀的发生。
沉淀的形成和沉淀条件的选择
第五节沉淀的形成和沉淀条件的选择一、沉淀的类型沉淀按其物理性质不同,可粗略分成两类:晶形沉淀和无定形沉淀( 又称非晶形沉淀或胶状沉淀) 。
晶形沉淀如:BaSO4,MgNH4PO4,CaC2O4·2H2O ,PbSO4 其颗粒直径约0.1 ~ 1 μm 。
非晶形沉淀:Fe2O3·nH2O ,ZnS ,Al2O3·nH2O[Al(OH)3] 其颗粒直径一般<0.02 μm 。
晶形沉淀:内部排列较规则,结构紧密,整个沉淀所占体积较小,易沉降于容器底部。
无定形↓,由许多疏松聚集在一起的微小沉淀颗粒组成,排列杂乱无章,有时又包含大量数目的H 2 O ,所以是疏松的絮状沉淀。
介于晶形沉淀与无定形沉淀之间的为凝乳状沉淀,颗粒大小0.1>d>0.02 μm ,如AgCl 。
二、沉淀的形成沉淀的形成一般经过晶核形成和晶核长大两个过程。
将沉淀剂加入试液中,当形成沉淀的离子浓度乘积大于其K SP,离子通过静电引力结合成一定数目的离子群,即为晶核。
晶核形成后,构晶离子向晶核表面沉积,晶核就逐渐长大成微粒。
聚集速度V :由离子聚集成晶核,再进一步积集成沉淀颗粒的速度。
定向速度V ′:在聚集的同时,构晶离子又按一定晶格排列,这种定向排列速度。
若聚集速度V 大,而定向排列速度V ′小,即离子很快聚集来生成沉淀微粒,却来不及进行晶格排列,则得到的是非晶形沉淀。
若V 较小,而V ′较大,即离子较慢地聚集成沉淀,有足够时间进行晶格排列,则得到晶形↓。
V 由沉淀条件所决定。
式中:S 沉淀的溶解度。
Q 加入沉淀剂瞬间,生成沉淀物质的浓度。
Q -S 沉淀开始瞬间的过饱和度。
K 常数:与沉淀的性质、温度、共存物质等因素有关。
从上式可知:聚集速度主要由沉淀时的条件决定的。
定向速度,主要取决于沉淀物质的本性。
(1) 一般极性强的盐类:如MgNH4PO4,BaSO4,CaC2O4等。
有较大的定向速度,易形成晶形沉淀。
沉淀的形成与处理
沉淀的形成与处理一、沉淀的成分沉淀是指沉积在阴极及内衬上的含有不溶氧化物电解质的堆积物。
其主要成分是氧化铝和冰晶石的混合物。
捞出的沉淀样品中内部黑色的颗粒是炭粒,其中夹带着一些铝珠。
正常的生产电解质中AL2O3的含量应该小于5%,而在沉淀物中发现AL2O3的含量达到了51%,这说明在沉淀物中含有大量的没有溶解的AL2O3晶体及电解质。
二、沉淀的形成沉淀的形成原因我们可分为人为操作不当、工艺技术条件控制不当、设备及原料因素三个方面。
1.人为操作不当人为操作不当有多种情形,主要原因是职工技能水平不高,对生产工艺不了解,对操作规程执行不到位,操作过程中破坏了电解槽生产的物料平衡。
具体可分为以下情形:①效应处理不当,人为手动下料过多。
②壳头包处理不当,打掉的包块被直接压入电解质后不能及时熔化而沉入炉底;③处理冒火时方法不对,部分物料进入槽内;④换极操作不当,不扒料,出极时大量物料进入槽内;⑤盖极上料不注意方法,添加料块时滑如槽内或覆盖料不合格添加保温料时滑料特别是添加AL2O3做保温料时;⑥下料器、打壳器维修或更换时,大量物料流入槽内;⑦盖极质量差,大面塌壳;⑧堵料处理违章不扒料;⑨添加物料(如电解质、清包料、废铝、脏料等)方法方式违规。
2.工艺技术条件控制不当众所周知,电解质对AL2O3的溶解能力是有限的。
温度越高,AL2O3溶解度越大,溶解速度越快,分子比较高,氧化铝溶解度越大,电解质量大,对AL2O3的溶解量越大,电解质流动性越好,AL2O3溶解速度越快。
当工艺控制不符合生产实际时,下列情况会使电解槽沉淀增多:①冷槽,电解质过热度小。
氧化铝融入电解质是吸热过程,当部分AL2O3溶解后,造成局部电解质温度低,AL2O3不能及时溶化并沾附电解质沉入炉底。
②NB设定与生产实际不匹配,AL2O3投入量大于电解反应消耗量。
③电解质水平低,下料量超出电解质的溶解能力。
④分子比过低,电解质对AL2O3溶解能力下降。
化学反应中的离子反应与沉淀生成知识点总结
化学反应中的离子反应与沉淀生成知识点总结化学反应是指物质之间发生的变化,其中离子反应和沉淀生成是常见的反应类型。
离子反应涉及到溶液中离子的相互作用,而沉淀生成指的是在溶液中形成固体颗粒的过程。
本文将对离子反应与沉淀生成的相关知识进行总结,并探讨它们在化学反应中的重要性。
一、离子反应的基本概念离子反应是指溶液中溶质中的离子与其他离子发生相互作用的反应。
这种相互作用往往会导致溶液中离子种类和数量的变化。
离子反应可以分为离子交换反应和离子复分解反应两种类型。
离子交换反应是指溶液中的两种离子之间进行交换,生成新的离子组合。
典型的例子是酸碱中和反应,其中氢离子(H+)与氢氧根离子(OH-)结合形成水分子(H2O)。
另一个例子是盐的溶解,如氯化钠(NaCl)在水中溶解时,钠离子(Na+)与氯离子(Cl-)交换。
离子复分解反应则是指溶液中的离子复分解为较小的离子片段或原子。
这种反应通常发生在分解性较弱的化合物中。
例如,碳酸氢钠(NaHCO3)在加热时分解成碳酸根离子(CO32-)和水分子(H2O)。
此外,水合离子也常参与到离子反应中,如硫酸铜(CuSO4·5H2O)加热时会失去水合结构并分解为不同离子。
二、沉淀生成的原理和条件在溶液中,当两种可溶性盐溶液混合时,有时会观察到溶液中形成固体颗粒的现象,这就是沉淀生成。
沉淀生成的原理可以通过溶解度积的概念来解释。
溶解度积是指溶质在溶液中达到饱和时,其离子浓度乘积的值。
当溶解度积大于离子浓度乘积时,两种离子会结合形成固体沉淀。
溶解度积的大小与溶质的溶解度有关,溶解度越小,溶解度积值越大,生成的沉淀越易观察到。
沉淀生成的条件包括溶液中存在能够生成沉淀的两种离子、溶液中离子的浓度满足溶解度积关系,以及形成沉淀的反应具有足够的驱动力。
如果其中一种条件不满足,就不会观察到沉淀生成的现象。
三、离子反应与沉淀生成的重要性离子反应和沉淀生成在化学反应中起着重要的作用。
它们可以用于判断物质之间是否发生反应,以及鉴定未知物质的化学成分。
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第五节沉淀的形成和沉淀条件的选择
一、沉淀的类型
沉淀按其物理性质不同,可粗略分成两类:晶形沉淀和无定形沉淀( 又称非晶形沉淀或胶状沉淀) 。
晶形沉淀如:BaSO4,MgNH4PO4,CaC2O4·2H2O ,PbSO4 其颗粒直径约0.1 ~ 1 μm 。
非晶形沉淀:Fe2O3·nH2O ,ZnS ,Al2O3·nH2O[Al(OH)3] 其颗粒直径一般<0.02 μm 。
晶形沉淀:内部排列较规则,结构紧密,整个沉淀所占体积较小,易沉降于容器底部。
无定形↓,由许多疏松聚集在一起的微小沉淀颗粒组成,排列杂乱无章,有时又包含大量数目的H 2 O ,所以是疏松的絮状沉淀。
介于晶形沉淀与无定形沉淀之间的为凝乳状沉淀,颗粒大小0.1>d>0.02 μm ,如AgCl 。
二、沉淀的形成
沉淀的形成一般经过晶核形成和晶核长大两个过程。
将沉淀剂加入试液中,当形成沉淀的离子浓度乘积大于其K SP,离子通过静电引力结合成一定数目的离子群,即为晶核。
晶核形成后,构晶离子向晶核表面沉积,晶核就逐渐长大成微粒。
聚集速度V :由离子聚集成晶核,再进一步积集成沉淀颗粒的速度。
定向速度V ′:在聚集的同时,构晶离子又按一定晶格排列,这种定向排列速度。
若聚集速度V 大,而定向排列速度V ′小,即离子很快聚集来生成沉淀微粒,却来不及进行晶格排列,则得到的是非晶形沉淀。
若V 较小,而V ′较大,即离子较慢地聚集成沉淀,有足够时间进行晶格排列,则得到晶形↓。
V 由沉淀条件所决定。
式中:S 沉淀的溶解度。
Q 加入沉淀剂瞬间,生成沉淀物质的浓度。
Q -S 沉淀开始瞬间的过饱和度。
K 常数:与沉淀的性质、温度、共存物质等因素有关。
从上式可知:聚集速度主要由沉淀时的条件决定的。
定向速度,主要取决于沉淀物质的本性。
(1) 一般极性强的盐类:如MgNH4PO4,BaSO4,CaC2O4等。
有较大的定向速度,易形成晶形沉淀。
(2) 而氢氧化物,特别是高价氢氧化物和多数硫化物如Fe(OH)3,Al(OH)3等,定向速度
V ′较小,一般是非晶形沉淀。
解度较小,大多数是非晶形↓。
有时改变沉淀条件,可以改变沉淀的类型:
如BaSO4在浓溶液中析出时,可以得到非晶形沉淀;Ca(OH)2 、Mg(OH)2 从很稀的热溶液中,经过放置也可得到晶形↓。
相对过饱和度对BaSO 4 颗粒的影响
175000 胶状沉淀
25000 凝乳状沉淀
125细结晶状沉淀
25 大颗粒晶形沉淀
由此可见:沉淀的类型,不仅决定于沉淀的本质,也取决于沉淀的条件。
三、沉淀条件的选择:
V 和V ′的相对大小直接影响↓的类型。
其中V 主要由沉淀条件决定。
因此,要获得较好的晶形↓要求有较小的V ,这就应适当选择沉淀条件
1.晶形沉淀的沉淀条件
同时晶粒大,共沉淀现象也相应减小,有利于得到净沉淀。
(2) 慢、搅:在不断搅拌下,慢慢加入沉淀剂。
以避免“局部过浓”。
(3) 热:应在热溶液中进行沉淀。
(4) 陈,即陈化,就是在沉淀定量完成后,让母液与沉淀一起放置一段时间。
在陈化过程中:小颗粒逐渐溶解,大颗粒逐渐长大,也就是说小颗粒转化为大颗粒,而且还可以使不完整的晶体转化为完整晶粒,亚稳态转化为稳定态↓;同时陈化可减小沉淀对杂质的吸附,因为颗粒大了,吸附量就小了,再则,原来吸附、吸留或夹杂杂质亦将重新进入溶液中,因而可提高沉淀的纯度。
但对伴随有混晶的共沉淀,不一定能提高纯度,对有后沉淀的沉淀,反而会降低其纯度。
四、均相沉淀:
加入到溶液中的试剂,通过化学反应,逐步而均匀地在溶液中产生沉淀剂,从而使沉淀在整个溶液中均匀地缓缓析出。
这样可得到大颗粒↓。