分离分析化学沉淀分离法57页PPT

(Q - S ) / S : 相对过饱和度
K : 常数 ,取决于沉淀本性 ,介质 , 温度
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2.3 生成沉淀类型 2.3.1 分级沉淀 2.3.2 共沉淀 2.3.3 均相沉淀
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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。 分级沉淀的顺序取决于：溶度积和离子浓度
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2.2 沉淀生成过程
沉淀的生成过程
晶形
沉淀
过饱和溶液 中构晶离子
成核
长大
形成晶核
形成沉淀
均异 相相 成成 核核
晶
核
无定
长
形沉
大
淀
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2.2 沉淀生成过程
决定沉淀生成速率的因素
Q-S v=K
S
v : 沉淀生成的初期速度
Q : 沉淀生成前沉淀物质的 过饱和浓度
S : 沉淀的溶解度
Q - S : 沉淀开始生成时的过饱 和度
使用稀溶液
0
＋
＋
0
缓慢沉淀
＋
＋
＋
－
陈化
0/ ＋
＋
＋
－
高温
－
＋
＋
－
搅拌
＋
＋
＋
0
洗涤
0
＋＋
0
0
再沉淀
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2.1.1 溶度积
MnXm(s)
nMm+ + mXn-
任一状态下：Q = [Mm+ ]n [Xn-]m
达到平衡时： K sp =[M m +]n[X n -]m 溶度积规则
1、若Q ＞ Ksp，生成沉淀
2、若Q = Ksp ，反应达到平衡
3、若Q＜ Ksp ，沉淀溶解
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2.1.2 同离子效应 同离子效应：沉淀的溶解度因其共同离
2.4 沉淀操作条件
晶形沉淀的操作条件：
过饱和 度小
晶核 数小
晶核易 长大
形成大 晶粒
1）稀：降低过饱和度
2）慢：防止局部过饱和
3）热：S↑，过饱和度↓，沉淀吸附杂质少
4）搅：不断搅拌，防止局部过浓，成核加快
5）陈化：小晶体溶解，大晶体长大
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2.4 沉淀操作条件
无定形沉淀的操作条件 1. 浓溶液中快速加入沉淀剂，勤搅拌
子的一种过量存在而减小的现象。
例如： AgCl(s) 加入 NaCl
Ag+ + Cl－ Na+ + Cl－
利用同离子效应可使被测组分沉淀完全，也 可用于沉淀洗涤,减少损失。
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2.1.3 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，沉淀的溶解度略微增大。
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。
带进杂质可能性增加 2. 热溶液中进行沉淀 加快微粒聚集，减少杂质引入，防止胶体形成 3. 沉淀时加入电解质
破坏胶溶作用（常加：NH4Cl、NH4NO3） 4. 趁热过滤，不要陈化 总结：加速聚集、防止胶体形成、减少杂质吸附22
2.4 沉淀操作条件
沉淀生成条件及操作
杂
质
混 晶 表面吸附
形式 包 藏 后沉淀
AgCl
Ag+ + Cl-
+2NH3
Ag(NH3)2+
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2.1.6 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（ε水＝78.5， ε乙醇＝24 ）
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2.1.7 温度
沉淀的溶解反应绝大部分是吸热反应，其 溶解度一般随温度的 升高而增大。 由于不同沉淀的性质 不同，温度的影响程 度不完全一样。
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2.1 沉淀生成的原理及条件
2.1.1 溶度积 2.1.2 同离子效应 2.1.3 盐效应 2.1.4 酸效应 2.1.5 配合效应 2.1.6 有机溶剂 2.1.7 温度
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2.1.1 溶度积
MnXm(s)
nMm+ + mXn-
溶度 K sp = 积 [M m +]n [X n -]m
Ksp是衡量沉淀溶解能力的尺度。 Ksp越小，溶解度越小。
OO
NOH NOH
H NaNO2
N OH
NO
N
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OH
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2.3.3 均相沉淀
③逐渐除去溶剂 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。
④破坏可溶性配合物 用加热方法破坏配合物，或用一种离子从配 合物中置换出被测离子，以破坏被测离子配 合物 。
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原则：同种类型Ksp越小的物质越先沉淀。
Fe3+ NH3·H2O Fe(OH)3 Ksp=7.1×10-40 Mg2+ NH4Cl Mg(OH)2 Ksp=1.8×10-11 17
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
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2.1.4 酸效应
酸效应：对强酸盐沉淀影响小。对弱酸
盐形成的沉淀影响较大。
弱酸根
MnXm(s)
nMm+ + mXn－
+H+
[H+] 增大，弱酸盐沉 淀的溶解度增大
HX(n-1)+H+
H2X(n-2)-
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2.1.5 配合效应
配合效应：在含难溶盐的溶液中，加入能
与被测定的离子生成配合物的配合剂时，沉 淀的溶解度随配合剂添加量的增大而增大。
分离分析化学沉淀分离法
第二章
沉淀分离法
separation by precipitation
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沉淀分离法——是利用沉淀反应，有 选择性的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。
沉淀分离法是一类经典的分离方法， 其理论依据是沉淀溶解平衡的原理。
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2.1 沉淀生成的原理及条件 2.2 沉淀生成过程 2.3 生成沉淀类型 2.4 沉淀操作条件 2.5 常量组分的沉淀分离 2.6 共沉淀分离和富集痕量组分
Ca(NO3)2 ，Ba(NO3)218
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。
①pH上升及下降法
( N H 2 ) 2 C O + H 2 O 2 N H 3 + C O 2
②直接产生沉淀剂
H3C C C CH3 +NH2OH.HCl
H3C C C CH3 + 2H2O + 2HCl
主沉淀 HgS CuS CdS SnS SnS2
ZnS
共沉物质 CuS，CdS CdS，ZnS，FeS
ZnS
NiS CoS ，FeS MnS ，CoS ，NiS ，
FeS
主沉淀 Fe(OH)3 Cr(OH)3 SiO2▪nH2O Al(OH)3
BeSO4
共沉物质 Cu(OH)2 Zn(OH)2 ， Mg(OH)2 Al(OH)3 ， Fe(OH)3 Al2(SO4)3 CaSO4 ，K2SO4 ，