第十章 影响沉淀纯度的因素
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第四节 影响沉淀纯度的因素
表面吸附
影 响 因 素
共沉淀
吸留与包夹 生成混晶
后沉淀
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第1页
一、共沉淀现象
当一种难溶性物质从溶液中析出时，溶液中的某些本来是 可溶性的杂质也会被同时沉淀下来的现象。
1. 表面吸附
产生的原因：由于晶体表面离子电荷不平衡所致。
Ba2+
2015年2月10日星期二
SO42
第2页
分析化学教研室
例：沉淀重量法测定Ba2+含量 (共存Fe3+)
3+ 第二吸附层 Fe Fe （扩散层） | | 液 22第一吸附层 SO4 SO4 （吸附层） | | 表 面 222- Ba2+ - SO4 - SO4 - Ba2+ - SO4
溶
3+
双 电 层
| | | | | 22- Ba2+ - Ba2+ - SO4 - Ba2+ - SO4 沉 | | | | | 2淀 - SO2- - Ba2+ - SO2- - Ba2+ - SO4 4 4 | | | | | 内 2+ 2+ 22+ 2Ba Ba SO Ba SO 部 4 4 | | | | |
扩散层：抗衡离子
溶解度小 价态高 浓度大
Ba2+ SO42- Ba2+
SO4
2-
SO42-
Ca2+
Ba2+
SO4
2-
Cl-
Na+
吸附层
CaSO4 3.6×10-4 BaSO4 ~10-5
分析化学教研室
扩散层
Ca(NO3)2 3.2 CaCl2 9.4
第4页
• 溶解度(molL-1)：25C Na2SO4 1.4 K2SO4
p329 习题21
2015年2月10日星期二 分析化学教研室 第11页
三、提高沉淀纯度的方法
选择适当的分析步骤——先沉淀含量少的组分 选择合适的沉淀剂——有机沉淀剂可有效减少共沉淀 改变易被吸附杂质离子的存在状态——分离或掩蔽 选择适当的洗涤剂进行洗涤 及时进行分离，减少后沉淀 再沉淀——有效除去吸留或包夹的杂质 改善沉淀条件 ——温度，浓度，试剂加入次序或速度，是否陈化
2015年2月10日星期二
0.64
吸附杂质的多少取决于?
吸附杂质的多少取决于：
沉淀的比表面积
杂质离子的浓度
溶液的温度
纯化方法：洗涤
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第5页
2. 吸留与包夹
吸留：由于沉淀的生成速度过快，表面吸附的杂质离子来不及
离开，被随后生成的沉淀所覆盖而包藏于沉淀内部的现象。
——当沉淀形成后，在沉淀与母液共置的过程中，溶液中
的某种可溶性杂质慢慢沉淀到原沉淀表面的现象。
例： 又如：
2 2
如何纯化？
2 C2O4
Zn S
Ca , Mg CaC2O4
S
长时间 CaC2O4 MgC2O4
Cu
S
[Zn2+][S2-] Ksp(ZnS) ZnS
包夹：包藏的为母液
吸留与包夹的区别：
吸留有选择性（吸留的杂质离子符合吸附规律） 包夹无选择性
吸留、包夹与表面吸附的区别：
发生部位 纯化方法
2015年2月10日星期二
吸留和包夹 沉淀内部 重结晶或陈化
分析化学教研室
表面吸附 沉淀表面 洗涤
第6页
3. 生成混晶
杂质离子与构晶离子的半径相近，电子层的结构相同，
BaSO4晶体表面吸附作用示意图
表面 吸附
作用力？
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第3页
例： 用
SO42-
沉淀
Ba2+
ClK+
吸附规律：
吸附层：构晶离子
或与之大小相近、 电荷相同的离子
SO42- Ba2+ SO42-
Ca2+ SO42NO3-
Ba2+
SO4
2-
Ba2+
SO42- Ba2+ SO42Cl-
包藏BaCl2
测SO42-, 正误差
SO42- Ba2+ SO42-
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第10页
测定结果 测SO42测Ba2+
BaCl2
吸附物质 H2SO4
无
Na2SO4
杂质不含待测组分：看能否除去， 能则无影响；否则结果偏高。
杂质含有待测组分： m（M）增加， 结果偏高；m（M）减小，结果偏低。
2015年2月10日星期二 分析化学教研室 第12页
本节学习重点
影响沉淀纯度的因素 表面吸附规律 减免共沉淀与后沉淀的措施 预习：第五节 沉淀条件的选择
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第13页
2015年2月10日星期二
[Mg2+][C2O42-] Ksp(MgC2O4)
MgC2O4
分析化学教研室 第8页
ห้องสมุดไป่ตู้
小结
表面吸附 是无定形沉淀不纯的主要原因， 洗涤
共沉淀 混晶 预先将杂质分离除去
吸留、包夹 是晶形沉淀不纯的主要原因，陈化、重结晶
后沉淀 主沉淀形成后，诱导本来难沉淀的杂质沉淀下来
而且所形成的晶体结构也相同时，极易形成混晶。
例如：BaSO4与PbSO4
AgCl与AgBr
MgNH 4 PO4 g6H 2O与MgNH 4 AsO4 g6H 2O
例如：NaCl (立方体)与Ag2CrO4 (四面体)
纯化方法：预先将杂质分离除去。
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第7页
二、后沉淀现象（继沉淀）
缩短沉淀与母液共置的时间
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第9页
共沉淀与后沉淀对分析结果的影响
SO42- Ba2+ SO42-
测Ba2+, 无影响
Ba2+ SO42- Ba2+
SO42- Ba2+ SO422+ Cl Ba 22+ Ba SO4 Ba2+
H2SO4
包藏H2SO4
测S, 负误差 测Ba2+, 负误差
表面吸附
影 响 因 素
共沉淀
吸留与包夹 生成混晶
后沉淀
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第1页
一、共沉淀现象
当一种难溶性物质从溶液中析出时，溶液中的某些本来是 可溶性的杂质也会被同时沉淀下来的现象。
1. 表面吸附
产生的原因：由于晶体表面离子电荷不平衡所致。
Ba2+
2015年2月10日星期二
SO42
第2页
分析化学教研室
例：沉淀重量法测定Ba2+含量 (共存Fe3+)
3+ 第二吸附层 Fe Fe （扩散层） | | 液 22第一吸附层 SO4 SO4 （吸附层） | | 表 面 222- Ba2+ - SO4 - SO4 - Ba2+ - SO4
溶
3+
双 电 层
| | | | | 22- Ba2+ - Ba2+ - SO4 - Ba2+ - SO4 沉 | | | | | 2淀 - SO2- - Ba2+ - SO2- - Ba2+ - SO4 4 4 | | | | | 内 2+ 2+ 22+ 2Ba Ba SO Ba SO 部 4 4 | | | | |
扩散层：抗衡离子
溶解度小 价态高 浓度大
Ba2+ SO42- Ba2+
SO4
2-
SO42-
Ca2+
Ba2+
SO4
2-
Cl-
Na+
吸附层
CaSO4 3.6×10-4 BaSO4 ~10-5
分析化学教研室
扩散层
Ca(NO3)2 3.2 CaCl2 9.4
第4页
• 溶解度(molL-1)：25C Na2SO4 1.4 K2SO4
p329 习题21
2015年2月10日星期二 分析化学教研室 第11页
三、提高沉淀纯度的方法
选择适当的分析步骤——先沉淀含量少的组分 选择合适的沉淀剂——有机沉淀剂可有效减少共沉淀 改变易被吸附杂质离子的存在状态——分离或掩蔽 选择适当的洗涤剂进行洗涤 及时进行分离，减少后沉淀 再沉淀——有效除去吸留或包夹的杂质 改善沉淀条件 ——温度，浓度，试剂加入次序或速度，是否陈化
2015年2月10日星期二
0.64
吸附杂质的多少取决于?
吸附杂质的多少取决于：
沉淀的比表面积
杂质离子的浓度
溶液的温度
纯化方法：洗涤
2015年2月10日星期二
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第5页
2. 吸留与包夹
吸留：由于沉淀的生成速度过快，表面吸附的杂质离子来不及
离开，被随后生成的沉淀所覆盖而包藏于沉淀内部的现象。
——当沉淀形成后，在沉淀与母液共置的过程中，溶液中
的某种可溶性杂质慢慢沉淀到原沉淀表面的现象。
例： 又如：
2 2
如何纯化？
2 C2O4
Zn S
Ca , Mg CaC2O4
S
长时间 CaC2O4 MgC2O4
Cu
S
[Zn2+][S2-] Ksp(ZnS) ZnS
包夹：包藏的为母液
吸留与包夹的区别：
吸留有选择性（吸留的杂质离子符合吸附规律） 包夹无选择性
吸留、包夹与表面吸附的区别：
发生部位 纯化方法
2015年2月10日星期二
吸留和包夹 沉淀内部 重结晶或陈化
分析化学教研室
表面吸附 沉淀表面 洗涤
第6页
3. 生成混晶
杂质离子与构晶离子的半径相近，电子层的结构相同，
BaSO4晶体表面吸附作用示意图
表面 吸附
作用力？
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第3页
例： 用
SO42-
沉淀
Ba2+
ClK+
吸附规律：
吸附层：构晶离子
或与之大小相近、 电荷相同的离子
SO42- Ba2+ SO42-
Ca2+ SO42NO3-
Ba2+
SO4
2-
Ba2+
SO42- Ba2+ SO42Cl-
包藏BaCl2
测SO42-, 正误差
SO42- Ba2+ SO42-
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第10页
测定结果 测SO42测Ba2+
BaCl2
吸附物质 H2SO4
无
Na2SO4
杂质不含待测组分：看能否除去， 能则无影响；否则结果偏高。
杂质含有待测组分： m（M）增加， 结果偏高；m（M）减小，结果偏低。
2015年2月10日星期二 分析化学教研室 第12页
本节学习重点
影响沉淀纯度的因素 表面吸附规律 减免共沉淀与后沉淀的措施 预习：第五节 沉淀条件的选择
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第13页
2015年2月10日星期二
[Mg2+][C2O42-] Ksp(MgC2O4)
MgC2O4
分析化学教研室 第8页
ห้องสมุดไป่ตู้
小结
表面吸附 是无定形沉淀不纯的主要原因， 洗涤
共沉淀 混晶 预先将杂质分离除去
吸留、包夹 是晶形沉淀不纯的主要原因，陈化、重结晶
后沉淀 主沉淀形成后，诱导本来难沉淀的杂质沉淀下来
而且所形成的晶体结构也相同时，极易形成混晶。
例如：BaSO4与PbSO4
AgCl与AgBr
MgNH 4 PO4 g6H 2O与MgNH 4 AsO4 g6H 2O
例如：NaCl (立方体)与Ag2CrO4 (四面体)
纯化方法：预先将杂质分离除去。
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第7页
二、后沉淀现象（继沉淀）
缩短沉淀与母液共置的时间
2015年2月10日星期二
分析化学教研室
第9页
共沉淀与后沉淀对分析结果的影响
SO42- Ba2+ SO42-
测Ba2+, 无影响
Ba2+ SO42- Ba2+
SO42- Ba2+ SO422+ Cl Ba 22+ Ba SO4 Ba2+
H2SO4
包藏H2SO4
测S, 负误差 测Ba2+, 负误差