第二章 沉淀法
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第二章 沉淀分离法沉淀分离(separation by precipitation)法是在试液中加入适当的沉淀剂,使某一成分以一定组成的固相析出,经过滤而与液相相分离的方法。
沉淀分离法是一种经典的化学分离方法,该法需经过过滤、洗涤等步骤,操作较为烦琐费时,但通过改进分离操作,使用选择性较好的沉淀剂,可以加快分离速度,提高分离效率,因此至今仍得到广泛的应用。
本章主要介绍无机沉淀剂分离法、有机沉淀剂分离法、均相沉淀分离法和共沉淀分离法四类方法。
§2-1 无机沉淀剂分离法一些离子的氢氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐、草酸盐、磷酸盐、铬酸盐和卤化物等具有较小的溶解度,借此可以进行沉淀分离。
另外还有一些离子可以被还原为金属单质而被沉淀分离开。
一、沉淀为氢氧化物1.氢氧化物沉淀与溶液pH 值的关系可以形成氢氧化物沉淀的离子种类很多,根据各种氢氧化物的溶度积,可以大致计算出各种金属离子开始析出沉淀时的pH 值。
例如Fe(OH)3的K sp =4×10-38,若[Fe 3+]=0.010mol.L -1,欲使Fe(OH)3析出沉淀,则必须满足以下条件:383104]][[⨯>-+OH Fe010.0104][383--⨯>OH112.106.1][---⨯>L mol OH8.11<pOH 2.2>pH由此可见,欲使0.010mol.L -1 Fe 3+析出Fe(OH)3沉淀溶液的pH 值应大于2.2。
当溶液中残留的Fe 3+的浓度为10-6 mol.L -1时,即99.99%的Fe 3+已被沉淀,可以认为沉淀已经完全,此时的pH 值为:第二章 沉淀分离法1113638.104.310100.4][-----⨯=⨯=L mol OH 5.10=pOH 5.3=pH根据类似的计算,可以得到各种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH 值,但是这种由K sp 计算得到的pH 值只是近似值,与实际进行氢氧化物沉淀分离时所需控制的pH 值往往还存在一定的差异,这是因为:(1)沉淀的溶解度和析出的沉淀的形态、颗粒大小等条件有关,也随陈化时间的不同而改变。