分析化學及實驗(簡體書)
- 系列名:普通高等教育“十二五”規劃教材.專業基礎課教材系列
- ISBN13:9787030354990
- 出版社:科學出版社
- 作者:吳明珠
- 裝訂/頁數:平裝/301頁
- 規格:26cm*19cm (高/寬)
- 版次:1
- 出版日:2012/09/01
商品簡介
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目次
書摘/試閱
(三)影響沉淀純度的主要因素
1.共沉淀現象
所謂的共沉淀現象(Coprecipitation)是指在進行某種物質的沉淀反應時,某些可溶性的雜質被同時沉淀下來的現象。例如,以BaCl2為沉淀劑沉淀SO42—時,若溶液中有Fe3+存在,當BaSO4沉淀析出時,原本是可溶性的Fe2(SO4)3就會被夾在沉淀中,使得灼燒后的BaSO4中混有棕黃色的Fe3O4。共沉淀現象主要有以下幾類。
1)表面吸附引起的共沉淀
表面吸附(Adsorption)是由于晶體表面離子電荷不完全等衡所造成的。這種吸附一般認為是物理吸附。例如,在BaSO4沉淀表面,由于表面離子電荷不完全等衡,它就要吸引溶液中帶相反電荷的離子于沉淀表面,組成吸附層(Adsorption Layer)。為了保持電中性,吸附層還可以再吸引異電荷離子(又稱為抗衡離子,Counter Ion)而形成較為松散的擴散層(Diffusion Layer),吸附層和擴散層共同組成沉淀表面的雙電層(Electrical Double Layer),構成了表面吸附化合物。
一般來說,表面吸附是有選擇性的。由于沉淀劑一般是過量的,因而吸附層優先吸附的是構晶離子,其次是與構晶離子大小相近,電荷相同的離子。擴散層的吸附也具有一定的規律,在雜質離子濃度相同時,優先吸附能與構晶離子形成溶解度或解離度最小的化合物的離子;例如,BaSO4沉淀時,若SO42—沉淀劑過量,則沉淀表面主要吸附的是SO42-。若溶液中存在Ca2+和Hg2+,則擴散層將主要吸附Ca2+,因為CaSO4的溶解度比HgSO4的小。如果BaSO4沉淀時,若是Ba2+沉淀劑過量,則沉淀表面主要吸附的是Ba2+。若溶液中存在Cl—和NO3—,則擴散層將主要吸附NO3—,因為Ba(NO2)2的溶解度比BaCl2的小。通常離子的價態越高,濃度越大,就越易被吸附;另外,沉淀的比表面(單位質量顆粒的表面積)越大,吸附的雜質量也越大,因此,相對而言,表面吸附是影響無定形沉淀純度的主要原因;還需注意的是,對物理吸附來說,吸附過程是放熱過程,而解吸附(或脫附,Desorption)是吸熱過程,因此溶液的溫度越高,一般吸附的雜質量也就越小。
2)吸留及包夾
若沉淀生長過快,使得表面吸附的雜質離子來不及離開沉淀表面,就被隨后沉積上來的離子所覆蓋,這種現象稱為吸留(Occlusion)。它往往是由于沉淀劑加得過快所造成,是晶形沉淀不純的主要原因。它所引起共沉淀的程度同樣符合吸附規律。對于可溶性鹽的結晶,有時母液也可能被機械地包于沉淀之中,這種現象稱為包夾(Inclusion)。
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