《化学沉淀》课件

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1、第六章化学沉淀ChemicalPrecipitation第一节化学沉淀基本知识1、化学沉淀法定义(P301)化学沉淀法是向污水中投加某种化学物质，使它与污水中的溶解物质发生化学反应，生成难溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解物质的方法。主要针对废水中的阴、阳离子。2、化学沉淀法的处理对象(主要针对废水中的阴、阳离子。)（1）废水中的重金属离子及放射性元素：如Cr3+、Cd3+、Hg2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Fe3+等。（2）给水处理中去除钙，镁硬度。（3）某些非金属元素：如S2-、F-、磷等。（4）某些有机污染物3、沉淀的条件①水中难溶盐服从溶度积原则，即在一定

2、条件下，在含有难溶盐MnNn（固体）的饱和溶液中，各种离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数，记为LMnNn：MmNn==mMn++nNm-溶度积常数LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n溶度积常数LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n=k•[MmNn]=常数其中[Mn+]—表示金属阳离子摩尔浓度（mol/L）[Nm-]—表示阴离子摩尔浓度（mol/L）难溶盐的溶度积常数均可在化学手册中查到。见书P302表16-1，给出的溶度积简表。LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n=k•[MmNn]=常数根据溶度积原理，可以判断溶液中是否有沉淀产生：A、离子积[Mn+]m•[Nm-]n<

3、LMmNn时，溶液未饱和，全溶，无沉淀。B、离子积[Mn+]m•[Nm-]n=LMmNn时，溶液正好饱和，无沉淀。C、离子积[Mn+]m•[Nm-]n>LMmNn时，形成MmNn沉淀。可见，要降低[Mn+]可考虑增大[Nm-]的值，具有这种作用的化学物质为沉淀剂。②在饱和溶液中，可根据溶度积常数计算难溶盐在溶液中的溶解度SMmNn由于[Mn+]=mSMmNn[Nm-]=nSMmNn有LMmNn=[mSMmNn]m•[nＳMmNn]n得③分级沉淀：当溶液中有多种离子都能与同一种离子生成沉淀时，可通过溶度积原理来判断生成沉淀的顺序称为分级沉淀。如：溶液中同时存在Ba2+、CrO42

4、-、SO42-,何种离子首先发生沉淀析出？Ba2++SO42-==BaSO4↓LBaSO4=1.1×10-10Ba2++CrO42-==BaCrO4↓LBaCrO4=2.3×10-10判断分级沉淀的先后，不要单纯的通过溶度积常数（或溶解度）的大小来判定，要以离子浓度乘积与溶度积L的关系为指标，看是否满足沉淀的条件。第二节常用的化学沉淀方法1、化学沉淀法工艺过程（1）投加化学沉淀剂，生成难溶的化学物质，使污染物沉淀析出。投药，反应，沉淀析出（2）通过凝聚、沉降、浮选、过滤、离心、吸附等方法，进行固液分离。（3）泥渣的处理和回收利用。2、常用的化学沉淀方法①氢氧化物沉淀法②硫化物沉

5、淀法③碳酸盐沉淀法④卤化物沉淀法⑤还原沉淀法3氢氧化物沉淀法：氢氧化物沉淀法是基于重金属离子在一定的pH条件下，生成难溶于水的氢氧化物沉淀而得到分离。工业废水中的许多金属离子可以生成氢氧化物沉淀而得以去除。（1）设单纯生成氢氧化物M(OH)n，M(OH)n==Mn++nOH-有：LM(OH)n=[Mn+]•[OH]n沉淀与否主要取决因素为pH。由上式可知：a金属离子浓度相同时，溶度积小的开始沉淀析出的pH越低。b同一金属离子，浓度越大，开始沉淀析出的pH越低。可供选用沉淀剂：NaOH、石灰、Na2CO3、NaHCO3等。最经济的化学药剂是石灰，适用于不准备回收重金属的低浓度废水

6、处理。对金属离子Mn+来说，是否生成难溶的氢氧化物沉淀，取决于溶液中OH－离子浓度，即pH值。例题：已知[Fe3+]=0.01mol/L，要使有Fe(OH)3沉淀析出，pH应多大？（Fe(OH)3的LFe(OH)3=3.8×10-38。）解：据溶度积原理，要是某一金属离子（Mn+）生成氢氧化物沉淀，则需要满足：[Mn+]•[OH-]n>LM(OH)n即[Fe3+]•[OH-]3>3.8×10-38注意单位换算有pOH<11.8即pH>2.2，即：要使0.01mol/L的Fe3+析出Fe(OH)3沉淀，溶液pH应大于2.2。当溶液中离子浓度mol·L-1，可认为该离子已被定量沉淀

7、完全。（２）不仅生成氢氧化物沉淀，还生成各种可溶性的羟基络合物．？？？如何确定pＨ值？？根据络合物的逐级稳定常数和沉淀物的Ｋsp，确定与沉淀平衡共存的各种可溶络合物浓度与pＨ的关系．游离态＋可溶性羟基络合物思考：生成可溶性络合物对于沉淀来说是好还是不好？？？当废水中存在ＣＮ－，ＮＨ３．ＣＬ－，Ｓ２－等配位体时，能与重金属离子形成可溶性络合物，增大金属氢氧化物的溶解度，对沉淀法不利，要预处理除去．（3）氢氧化物沉淀法的应用常用沉淀剂为石灰(优点,缺点)应用:处理含锌废水含镉废水含铜废水含镍废水