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河南师范大学 5.3.2沉淀的形成过程构晶离子一晶核一一沉淀微粒 由沉淀性质决定 均相成核作用 定向排列晶形沉淀 微粒一晶核一沉淀微粒 、聚集 异相成核作用 无定形沉淀 由沉淀条件决定 愧氏(Von Weimarn)经验公式:分散度=Kx- cQ一加入沉淀剂瞬间沉淀物质的浓度:s一沉 淀的溶解度:(c-s)一过饱和度(一相对过饱和度 分散度即晶核形成速度,或沉淀初始浓度,结晶、成核与相对过饱和度(SS)有关,c小 成核较慢,可得到大颗粒沉淀。RSS大,易形成无定形沉淀甚至胶体,RSS小,晶形沉淀。 不同沉淀均相成核所需相对过饱和度不同,有个极限值,称临界5值。一种沉淀的临 界值拔大,表明该沉淀不易均相成核。不同的沉淀,其临界值不同,如表5-5。临界值域大 越易形成晶形沉淀 :反之, 易形成颗粒小的凝乳状沉淀或无定形沉淀 重量分析中,为得到大颗粒品传 ,最好控制溶液的过饱和度在临界值以下。 5.3.3晶形沉淀与无定形沉淀的生成 ■沉淀反应最终是形成品形沉淀还是无定形沉淀,是由品核 形成速率与颗粒成长速率的相对大小决定。如右图 ■品核形成速率和颗粒成长速率都与溶液的过饱和度 (RSS)成正比 ■当颗粒成长速率>品核形成速率时,易形成品形沉淀:反 之,易形成无定形沉淀 ■重量分析中,目标是能形成品形沉淀,因此。应尽可能诚 少相对过饱和度。 5.4影响沉淀纯度的主要因素 5.4.1共沉淀现象 本身不能单独析出沉淀的物质能随同另一种沉淀析出的现象,称为共沉淀现象。 1.表面吸附共沉淀 表面有剩余电荷,吸附构品离子,形成吸附层,再吸附相反电荷离子(称抗衡离子) 形成扩散层。 组成了双电层 吸附层吸附规律:优先吸附构品离子。 抗衡离子的吸附:.与构品离子形成溶解度、离解度最小的化合物。 b.离子浓度越大,越易被吸附。 c.离子电荷高的优先吸附。 影响因素 a.颗粒小,比表面积大,吸附杂质多。 b.吸附是放热过程,温度升高,吸附杂质量减少。 防止:洗涤(电解质水,易挥发的沉淀剂) 2.混晶或固溶体 与构晶离子半径相近,形成的品体结构相近的离子代替构品离子形成混品,不能洗去,。 应在沉淀前进行分离。如BaS0,和PbS0,BaS0,和KMn0, 3 河南师范大学 5.3.2 沉淀的形成过程构晶离子-晶核――沉淀微粒 由沉淀性质决定 均相成核作用 微粒-晶核-沉淀微粒 异相成核作用 由沉淀条件决定 定向排列 聚集 晶形沉淀 无定形沉淀 槐氏(Von Weimarn)经验公式: c s Q K s − 分散度 = × cQ-加入沉淀剂瞬间沉淀物质的浓度;s-沉 淀的溶解度;(cQ –s)-过饱和度 (cQ-s)/s-相对过饱和度 分散度即晶核形成速度,或沉淀初始浓度,结晶、成核与相对过饱和度(RSS)有关,cQ小, 成核较慢,可得到大颗粒沉淀。RSS大,易形成无定形沉淀甚至胶体,RSS小,晶形沉淀。 不同沉淀均相成核所需相对过饱和度不同,有个极限值,称临界cQ/s值。一种沉淀的临 界值越大,表明该沉淀不易均相成核。不同的沉淀,其临界值不同,如表5-5。临界值越大, 越易形成晶形沉淀;反之,易形成颗粒小的凝乳状沉淀或无定形沉淀。 重量分析中,为得到大颗粒晶体,最好控制溶液的过饱和度在临界值以下。 5.3.3 晶形沉淀与无定形沉淀的生成 „沉淀反应最终是形成晶形沉淀还是无定形沉淀,是由晶核 形成速率与颗粒成长速率的相对大小决定。如右图。 „晶核形成速率和颗粒成长速率都与溶液的过饱和度 (RSS)成正比 „当颗粒成长速率>晶核形成速率时,易形成晶形沉淀;反 之,易形成无定形沉淀。 „重量分析中,目标是能形成晶形沉淀,因此,应尽可能减 少相对过饱和度。 5.4 影响沉淀纯度的主要因素 5.4.1 共沉淀现象 本身不能单独析出沉淀的物质能随同另一种沉淀析出的现象,称为共沉淀现象。 1. 表面吸附共沉淀 表面有剩余电荷,吸附构晶离子,形成吸附层,再吸附相反电荷离子(称抗衡离子), 形成扩散层,组成了双电层。 吸附层吸附规律:优先吸附构晶离子。 抗衡离子的吸附:a.与构晶离子形成溶解度、离解度最小的化合物。 b.离子浓度越大,越易被吸附。 c.离子电荷高的优先吸附。 影响因素: a. 颗粒小,比表面积大,吸附杂质多。 b. 吸附是放热过程,温度升高,吸附杂质量减少。 防止:洗涤(电解质水,易挥发的沉淀剂) 2. 混晶或固溶体 与构晶离子半径相近,形成的晶体结构相近的离子代替构晶离子形成混晶,不能洗去, 应在沉淀前进行分离。如BaSO4和PbSO4,BaSO4和KMnO4 3
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