第二章 沉淀分离法

Fe3+、Cr3+、Ce4+ 、 Be2+、Cu2+、 Ti4+、Zr4+、Hf4+、 Ag+、 Hg2+、 Bi3+、Sn4+、V (Ⅵ) Pb2+ 、 Sb3+、 U(Ⅳ) 、 Nb(Ⅴ) Sn2+、Mo (Ⅵ) Ta(Ⅴ) 、W(Ⅵ)等 V (Ⅴ) 、 U (Ⅵ) Au (Ⅲ) 、稀土等
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二、沉淀分离法的特点
（characteristic of precipitation method）

三、沉淀的类型与形成条件
（types of precipitation and their formation conditions）

四、无机沉淀剂沉淀法
（inorganic precipitator ）
----使某些高价Mn+沉淀 其它微溶性碳酸盐或氧化物的悬浊液, 如:BaCO3、CaCO3、PbCO3、MgO的悬浊液具 有同样的功效，仅控制的pH范围各不相同而已。 HAc-NaAc也能达到同样的效果.
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第一节 沉淀分离法
原理: ZnO + H2O Zn2+ +2OHZn(OH)2
因此，控制[H+]即可控制[S2-] 。
常见阳离子： 2+ Hg 2+ Pb + 3+ Ag Fe As(Ⅲ,Ⅴ) 3+ Bi 3+ Al Sb ( Ⅲ , Ⅴ ) 2+ Cu 2+ 3+ Hg2 Cr Sn( Ⅱ , Ⅳ ) 2+ Cd Ⅰ Ⅱ Ⅲ
0.3mol/L[H+] l硫化物沉淀
Fe2+
Mn2+ 2+ 2+ Sr Zn Co2+ Ca2+ Ni2+ Ⅳ
H2S是二元弱酸
第一节 沉淀分离法
H2S
+HS – Ka1 =1.3 10 -7 H + + S 2Ka2 =7.110 -15 HS 总反应 H2S 2H + + S 2H
+
Ka =
[H+]2[S2-] [H2S]
[S 2- ] = [H2S]/[H +]2 9.210 –22 = 9.210 –22 / [H +]2

38
1.6 10
12
mol/L
pOH<11.8;
pH>2.2 (开始沉淀)
在常量分离中，当溶液中某种离子浓度还剩 下10-6mol/L，便认为不存在。
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第一节 沉淀分离法
2)氢氧化物沉淀与溶液pH的关系
由KSP可估算Mn+完全析出M(OH)n沉淀时的pH
4 10 [OH ] 3 6 10
第二章
沉淀分离法
Precipitation separation

第一节 沉淀分离法 第二节 共沉淀分离法

第三节 蒸馏和挥发分离法
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§2－1Βιβλιοθήκη 沉淀分离法一、沉淀分离的原理与要求
（principle and requirements of precipitation）
3）控制pH的方法
第一节 沉淀分离法
a）NaOH------两性与非两性分离 沉淀 Mg2+、Cu2+、 Ag+、Au+、 Cd2+、Hg2+、 Ti4+、Zr4+、 Hf4+、Th4+、 Bi3+、Fe3+、 Co2+、Ni2+、 Mn2+、稀土 部分沉淀 溶液
Ca2+、Sr2+、 Nb(Ⅴ)、 2 ZnO AlO CrO Ta(Ⅴ) 2 ` 2` 2`
Ba2+
Mg2+ K+ Na+ NH4+
Ⅴ
硫化物不溶于水 硫化物溶于水
0.3mol/L[H+] l硫化物不沉淀
氯化物 不溶热 氯化物溶于热水 水
碳酸盐 碳酸盐 不溶于水 溶于水
分组步骤示意图 第一节 沉淀分离法
Ⅰ Ⅴ组试液
HCl, ∆
AgCl Hg2Cl2 PbS Bi2S3 CuS CdS HgS As2S3 Sb2S3 SnS2
PbO SnO GeO 2 2 GaO BeO2 SiO 3 ` `
22 ` 2`
2 3 `
2 3 `
WO42 `MoO42 ` VO3 .
第一节 沉淀分离法
Exercise 1
下列各组混合溶液中,能用过量NaOH溶液分 离的是 ( ) (A) Pb2+- Al3+ (B) Pb2+- Co2+
第一节 沉淀分离法
两酸两碱分组步骤示意图
Ⅰ Ⅴ组试液
HCl
AgCl Hg2Cl2 PbCl2
Ⅱ Ⅴ组试液
乙醇, H2SO4
PbSO4 BaSO4 SrSO4 CaSO4 Fe(OH)3 Al(OH)3 MnO (OH)2 Cr(OH)3
Ⅲ Ⅴ组试液
H2O2, NH3+NH4Cl
Ⅳ Ⅴ组试液 Bi(OH)3 NaOH Sb(OH)3 NH2HgCl AsO43Sn(OH)2 Cu(OH)2 Mg(OH)2 ZnO 22 Co(OH)2 Ni (OH)2 K+ Cd(OH)2 (Na+,NH4+)
第一节 沉淀分离法
1. 沉淀为氢氧化物
1)氢氧化物沉淀与溶液pH的关系
由KSP可估算Mn+开始析出M(OH)n沉淀时的pH 例: Ksp,Fe(OH) =4×10-38,若[Fe3+]=0.01mol/L,则
3
要沉淀就必须:
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第一节 沉淀分离法
4 10 [OH ] 3 0.01
Ⅱ Ⅴ组试液
H2O2, 0.3mol/L HCl, NH4I及H2S
Ⅲ Ⅴ组试液
NH3+NH4Cl, (NH4)2S
Al(OH)3 Cr(OH)3 Fe2S3 FeS
MnS CoS NiS ZnS
Ⅳ Ⅴ组试液
NH3+NH4Cl, (NH4)2CO3
BaCO3 SrCO3 CaCO3
K+ Na NH4 + Mg2+
设计下列各组离子的分离方案
第一节 沉淀分离法
(1). Ag+、K+ 、Fe3+ 、Cr3+ 、Hg2+ HCl, ∆
AgCl
Ⅱ Ⅴ组试液 0.3mol/L HCl, H2S
HgS
Cr(OH)3 Fe2S3
[Zn2+ ] [OH- ]2 =Ksp = 1.210-17
OH

1.2 10 1.2 10 2 [ Zn ] 0.1
pOH=8
17
17
1.110 mol / L
pH=6
8
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第一节 沉淀分离法
使某些高价Mn+沉淀
沉淀 部分沉淀 溶液 Ni2+、 Co2+、 Mn2+、 Mg2+ 等
浓、热、快、搅、加入电解质 或胶体（带相反电荷）
第一节 沉淀分离法
四、无机沉淀剂沉淀法
1.沉淀为氢氧化物(hydroxide) 2.沉淀为硫化物(sulfide) 3.沉淀为硫酸盐(sulfate) 4.沉淀为氟化物(fluoride) 5.基体沉淀法(matrix isolation)
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38
3.4 10
11
pOH=10.5
pH=3.5(沉淀完全)
[注意]: 上面的计算是近似的。
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第一节 沉淀分离法
原因:
1）无定形沉淀的KSP与沉淀的形态、陈化情况 有关。 2）KSP应考虑，用活度积。 3）溶液中不仅有［Fe3+］，还有Fe(OH)2+、 Fe(OH)+２等。
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b) NH3 NH 高价与一、二价M及易与NH3配位的M分离 沉淀 部分 沉淀 溶液
Mg2+、Ca2+、Sr2+、 2+ Ag ( NH ) Ba 及 3 2`
（pH=8~10） 4
第一节 沉淀分离法
Mn2+ Hg2+、Be2+、Fe3+、 Al3+、Cr3+、Bi3+、 Fe2+ Sb3+、Sn4+、Ga3+、 2+ Pb Ti4+、Zr4+、Hf4+、 Th4+、Mn4+、Nb （Ⅴ）、Ta（ Ⅴ ）、 U（Ⅵ）、稀土

五、有机沉淀剂沉淀法
（organic precipitator ）
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第一节 沉淀分离法
一、沉淀分离的原理与要求
沉淀分离的原理：
创造条件使待测组分与沉淀剂生成溶解度较 小的物质而以沉淀的形式从溶液中析出 。
对沉淀反应的要求：
所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定
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第一节 沉淀分离法
A. Fe3+Al3+Ca2+Mg2+ 被沉淀, Cu2+Zn2+留在溶液中
B. Fe3+Al3+被沉淀, Ca2+Mg2+Cu2+Zn2+留在溶液中 C. Ca2+Mg2+被沉淀, Fe3+Al3+Cu2+Zn2+留在溶液中 D. Cu2+Zn2+被沉淀, Fe3+Al3+Ca2+ Mg2+留在溶液中