2沉淀分离法 - 2沉淀分离法.ppt

2 沉淀分离法 沉淀分离概述?沉淀——溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。?沉淀分离——利用沉淀剂或者一定的物理化学方法使得溶液或者均匀分散体系的溶质溶解度降低而形成无定型固体沉淀从液相中析出的过程。沉淀分离的目的: ?通过沉淀使目标成分浓缩和去除杂质; ?通过沉淀将已经纯化的产物由液态变为固态,便于保存和进一步加工。?沉淀法用于分离纯化应该是有选择性的,即有选择地沉淀杂质或有选择地沉淀所需成分。?沉淀法的操作步骤加入沉淀剂, 陈化,促进粒子生长; 离心或过滤,收集沉淀物 基本理论 1 沉淀生成的条件(1)溶度积和同离子效应 mM n+ + nA m-→M mA nK sp =[ M] m [A] n 当[ M] m [A] n>K sp时, 就有沉淀生成沉淀的溶解度因其共同离子的一种过量存在而减小的现象,叫做同离子效应。(2)盐效应?当溶液中有与构成沉淀的离子不同的离子存在时, 沉淀的溶解度增大,这种现象叫做盐效应。其实质是大量的无关离子存在时,溶液的离子强度增大,离子的活度系数相应减小,使原来饱和的难溶盐溶液变为不饱和,因此沉淀的溶解度增大。(3)氢离子浓度及络合剂的影响?对于强酸盐沉淀,如 BaSO 4, AgCl 等,溶液的酸度对其溶解度影响不大。?对于许多由弱酸盐形成的沉淀,尤其是由有机试剂生成的沉淀,溶液的氢离子浓度[H +]有很大的影响?例如, X n-是弱酸阴离子,在溶液中有如下平衡: 设此酸的解离常数为 Ka ,则有此式表示阴离子浓度[X n- ] 与溶液中的[H +]有关。当[H + ] 低时,平衡向右移动, [X n-]增高, K sp值大的金属离子也会沉淀出来;;当[H + ] 高时,平衡向左移动, [X n-]降低, K sp够大的相应的金属离子就不产生沉淀。?在含有难溶盐的溶液中,加入能与被测定的离子生成络合物的络合剂时,沉淀的溶解度随着络合剂添加量的增大而显著增大,甚至不产生沉淀。例如,在含有 AgCl 沉淀的溶液中,加入氨水,因反应的发生,破坏了的沉淀平衡使 AgCl 溶解度增大,甚至完全溶解。络合剂的浓度越大,生成的络合物越稳定,沉淀就越容易溶解。(4) 温度的影响?沉淀的溶解,绝大部分是吸热反应,故其溶解度一般随温度的升高而增大。其增大程度各不相同。如与 25℃相比, 100 ℃时的溶解度, AgCl 增加了 10倍以上,而 BaSO 4则连 2倍都不到。 2 沉淀生成过程(1)核的生成和过饱和状态为了从 A 不饱和状态将待测成分以固相析出,有由 A 向B逐渐降温以达到溶解度曲线和由 A 向C逐渐增大溶液的浓度达到溶解度曲线两种方法。用 HCl 沉淀 Ag+ 属于后者。这时,即便稍微超过溶解度曲线,也不一定马上生成沉淀。图中存在一个能够保持相当长时间的过饱和区域。进一步增加沉剂,过饱和浓度增大。当其浓度达到某一临界过饱和浓度时,开始生成沉淀。