重量分析--沉淀纯度的影响因素--沉淀的形成与沉淀条件

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1、第三章重量分析裴晓丽(二)沉淀纯度的影响因素表面吸附生成混晶吸留和包夹共沉淀指一种难溶的化合物沉淀时，某些可溶性杂质同时沉淀下来的现象。后沉淀当溶液中某一组分析出沉淀后，另一本来难以析出沉淀的组分，慢慢沉淀到原沉淀的现象。（二）沉淀纯度的影响因素表面吸附表面吸附：由于沉淀内部与外部的情形不同，沉淀表面电荷未被平衡，表面存在静电引力，具有吸附相反电荷离子能力的现象。原因：在沉淀晶格中，正负离子按一定晶格顺序排列，内部的离子被相反电核包围，处于静电平衡状态。而沉淀表面离子电荷的作用力未达到平衡，因而产生自由静电力场，吸引溶液中带相反电荷的离子，使沉淀微粒带有电荷，形成第一吸附层。带电荷的

2、微粒又吸引溶液中带相反电荷的离子，形成第二吸附层，构成电中性的分子，沉淀表面吸附了杂质分子。（二）沉淀纯度的影响因素表面吸附吸附规律1第一层优先吸附过量的构晶离子；易吸附与构晶离子大小相近，电荷相同的离子。2第二层与构晶离子形成的化合物的溶解度越小越易被吸附；杂质离子的电荷越高越容易被吸附。3沉淀颗粒越小，表面积越大，吸附杂质越多。4杂质离子浓度越大，被吸附的量也越多。5吸附作用是一个放热反应，升高溶液的温度，可减少杂质的吸附。减免方法：洗涤沉淀（吸附是可逆过程）。（二）沉淀纯度的影响因素生成混晶减免方法：由混晶引起的共沉淀纯化很困难，需经一系列重结晶才能逐步除去。为了减免混晶的生成

3、，最好在沉淀前先将杂质分离除去。生成混晶：由于杂质离子与沉淀的构晶离子半径相近，电荷相同，因而取代了构晶离子的固定位置而形成的晶体。如BaSO4与PbSO4、AgCl与AgBr。（二）沉淀纯度的影响因素吸留与包夹原因：吸留与包夹是由于沉淀剂加入太快，使沉淀急速生长，沉淀表面吸附的杂质来不及离开就被随后生成的沉淀所覆盖，使杂质离子或母液被吸留或包藏在沉淀内部。减免方法：这类共沉淀不能用洗涤的方法将杂质除去，可借改变沉淀条件、陈化或重结晶的方法来减免。吸留：指杂质离子来不及离开沉淀表面，沉淀离子将杂质离子盖住。包夹：指母液被包夹在沉淀中。（二）沉淀纯度的影响因素后沉淀（继沉淀）定义：当溶

4、液中某一组分的沉淀析出后，另一本来难以析出沉淀的组分，慢慢沉淀到原沉淀的现象。放置时间越长，杂质析出的量越多。例：Mg2+存在时以(NH4)2C2O4沉淀Ca2+，Mg2+易形成稳定的草酸盐过饱和溶液而不立即析出,当CaC2O4析出后,MgC2O4常能沉淀在CaC2O4上产生后沉淀。将含有Mg2+的母液与CaC2O4(S=4.47×10-5)沉淀一起放置一段时间,则MgC2O4(S=9.2×10-3)沉淀的量将会增多。减免方法：由继沉淀引入杂质的量比共沉淀要多，且随沉淀在溶液中放置时间的延长而增多。因此为防止继沉淀的发生，某些沉淀的陈化时间不宜过长。（三）提高沉淀纯度的措施1选择合理

5、的分析步骤例如先沉淀低含量组分2选择合适的沉淀剂例如有机沉淀剂选择性高3降低易被吸附杂质离子的浓度例如BaSO4沉淀时，Fe3+易被吸附4选择合理的沉淀条件如沉淀剂浓度、加入速度等5进行再沉淀（四）沉淀的形成与沉淀条件晶形沉淀非晶形沉淀颗粒直径0.1～1μm颗粒直径小于0.02μm粗晶形沉淀MgNH4PO4细晶形沉淀BaSO4凝胶状沉淀AgCl胶状沉淀Fe(OH)3·XH2O结构紧密结构疏松具有明显的晶面无明显的晶面沉淀所占体积小沉淀体积庞大吸附杂质少吸附杂质多易沉降、易过滤和洗涤难沉降，难于过滤和洗涤1、沉淀的类型与特点（四）沉淀的形成与沉淀条件2、沉淀形成过程当沉淀剂加入到试液中

6、，构晶离子的浓度乘积超过该沉淀的溶度积时，离子通过相互碰撞聚集成小晶核，溶液中的构晶离子向晶核表面扩散，并沉积在晶核上，晶核逐渐长大，形成沉淀微粒。成长定向排列慢非晶形沉淀成核作用成长构晶离子晶核沉淀微粒晶形沉淀成长定向排列快（四）沉淀的形成与沉淀条件3、影响沉淀类型的因素（1）聚集速度和定向速度聚集速度：由离子聚集成晶核，再进一步积聚成沉淀微粒的速度称为聚集速度，又称为晶核生成速度。定向速度：在聚集的同时，构晶离子在静电引力作用下又能够按一定的晶格进行排列，这种定向排列的速度称为定向速度，又称为晶核成长速度。（2）晶形沉淀和非晶形沉淀的形成聚集速度>定向速度，生成非晶形沉淀。聚集速

7、度<定向速度，生成晶形沉淀。（3）影响聚集速度和定向速度的因素冯韦曼公式：V：聚集速度K：常数：相对过饱和度Q：加入沉淀剂瞬间生成沉淀物质的浓度S：沉淀的溶解度↑,聚集速度↑;Q↓，S↑，聚集速度↓定向速度决定于沉淀物质的本性。一般极性强、溶解度较大的盐类如MgNH4PO4具有较大定向速度，易形成晶形沉淀；而高价金属的氢氧化物溶解度小，聚集速度大，定向速度小，因此形成的是非晶形沉淀。（四）沉淀的形成与沉淀条件（四）沉淀的形成与沉淀条件即在稀溶液中进行，即减