第一章-第二节共沉淀分离.ppt

1、第二节共沉淀分离或富集微量组分,在重量分析中由于共沉淀现象的产生，造成沉淀不纯，影响分析结果的准确度。因此共沉淀现象对于重量分析是一种不利因素。但在分离方法中，反而能利用共沉淀的产生将微量组分富集起来，变不利因素为有利因素。例如测定水中的痕量铅时，由于Pb2+浓度太低、无法直接测定，加入沉淀剂也沉淀不出来。如果加入适量的Ca2+之后，再加入沉淀剂Na2CO3，生成CaCO3沉淀，则痕量的Pb2+也同时共沉淀下来。这里所产生的CaCO3称为载体或共沉淀剂。,共沉淀现象：通过共沉淀剂使一些本 来不该析出沉淀的微量或痕量组分夹杂于 沉淀之中，把它们载带下来，从而为测定 它们创造了良好条件。 满足要求

2、： （1）对微量组分应有充分的共沉淀能力，即能定量携带痕量组分并有较高的选择性 （2）载体应当不干扰以后微量组分的测定或与微量组分分离，或易于除去。,分类：,共沉淀,无机共沉淀,有机共沉淀,表面吸附,吸留,生成混晶,胶体凝聚,离子缔合物,惰性共沉淀,一、无机共沉淀 无机共沉淀剂的作用主要是利用无机共沉淀剂对痕量元素的吸附或与痕量元素形成混晶两种。为了增大吸附作用，应选择总表面积大的胶状沉淀作为裁体。例如以Fe(OH)3作裁体可以共沉淀微量的A13+、Sn4+、Bi3+、Ga3+、In3+、T13+、Be2+和U(VI)、W(VI)、V(V)等离子；以Al(OH)3作裁体可以共沉淀微量的Fe3+

3、、TiO2+和U(VI)等离子；还常以MnO(OH)2为载体富集Sb3+，以CuS为载体富集Hg2+等。,根据形成混晶作用选择载体时，要求痕量元素与载体的离子半径尽可能接近，形成的晶格应相同。例如以BaSO4作载体共沉淀Ra2+，以SrSO4作载体共沉淀Pb2+和以MgNH4PO4作载体共沉淀AsO43-等，都是以此为依据的。,（一）利用表面吸附共沉淀分离或 富集微量组分,常用共沉淀剂,氢氧化物,硫化物,水合二氧化锰,磷酸盐,硫酸盐,其他难溶卤化物、砷酸盐、草酸盐等,常用载体有Fe(OH)3、 Al(OH)3 、 MnO(OH)2、 HgS等胶状载体，有如下优点： 由于是胶体沉淀，其比表面积较

4、大，与溶液中痕量组分的接触机会就多，其表面吸附的能力大，有利于共沉淀微量组分。 胶体沉淀晶核生成速度非常快，因此发生机械包夹的倾向比较大，有利于提高共沉淀微量组分的效率。 硫化物晶核生成速度非常快，因此发生机械包夹的倾向比较大，有利于共沉淀一些易生成硫化物沉淀的微量组分。,缺点: 选择性差 在无机载体中，除HgS等少量几种外，一般都是难挥发的，如果载体所引入的离子干扰该微量组分的测定时，还需寻找适当的掩蔽剂，甚至还需第二次分离，给测定工作造成困难。,例1：用比色法测定金属铜中的微量铝。 例2：铅的测定。,（二）利用生成混晶共沉淀分离或富集微量组分,1 同晶共沉淀的三个条件： 彼此是化学类似物；

5、 彼此是相同的化学构型； 彼此有十分相近的结晶结构。 如：BaCl2-RaCl2, BaSO4-PbSO4, MgNH4PO4 - MgNH4AsO4等。,2 同二晶共沉淀：如果纯的常量组分和微量组分的稳定结构不同，但是微量组分在一定条件下能够形成一种介于稳定的变体，以适应常量组分的结构，这时也能形成混晶共沉淀，这种混晶共沉淀就是同二晶共沉淀，也称为强制同晶。,定量处理：,1 均匀分配定律 均匀混晶就是微量组分在整个常量组分的晶体中的分布是均匀的，即微量组分在混晶中的各处浓度相同。这种均匀分配现象同样符合能斯特定律。,要使微量物质在固-液两相间的分配服从分 配定律，须满足以下条件： 晶体和溶液

6、间达到真正的热力学平衡； 压力和温度恒定； 在解决过程中保证各相的成分不发生变化； 微量溶质的分子状态在两相之间是相同的。,2 不均匀分配定律 不均匀分配就是微量组分在整个常量 组分的晶体中的分布是不均匀的，即微量 组分在混晶中的各处浓度不相等。,=1，获得均匀混晶； 1，微量组分含量自里向外逐渐减小； 1，微量组分含量内稀外浓的混晶。,无机共沉淀法的选择性不高，且无机共沉淀 剂一般是难挥发的，故分离后引入大量载体。现 在，溶剂萃取、离子交换以及色谱法在元素分离 中起着重要作用，但并不意味沉淀分离法已失去 其应用价值，在实际工作中，改方法仍是不可缺 少的方法，在微量物质的分离或富集中，混晶共

7、沉淀的方法仍然是比较简单而有效的方法。,有机共沉淀剂具有较高的选择性，得到的沉淀较纯净。沉淀通过灼烧即可除去有机共沉淀剂而留下待测定的元素。由于有机共沉淀剂具有这些优越性，因而它的实际应用和发展，受到了人们的注意和重视。利用有机共沉淀剂进行分离和富集的作用，大致可分为三种类型。,二、有机共沉淀剂,（一）利用胶体的凝聚作用 例如H2WO4在酸性溶液中常呈带负电荷的胶体,不易凝聚,当加入有机共沉淀剂辛可宁,它在溶液中形成带正电荷的大分子,能与带负电荷的钨酸胶体共同凝聚而析出,可以富集微量的钨。常用的这类有机共沉淀剂还有丹宁、动物胶,可以共沉淀钨、银、钼、硅等含氧酸。,（二）利用形成离子缔合物 有机

8、共沉淀剂可以和一种物质形成沉淀作为裁体，能同另一种组成相似的由痕量元素和有机沉淀剂形成的化合物生成共溶体而一起沉淀下来。,例如：在含有痕量Zn2+的弱酸性溶液中，加入NH4SCN和甲基紫，甲基紫在溶液中电离为带正电荷的阳离子R+，其共沉淀反应为： R+ + SCN- RSCN(形成裁体) Zn2+ + SCN- Zn(SCN)42- 2R+ + Zn(SCN)42+ R2Zn(SCN)4（形成缔合物） 生成的R2Zn(SCN)4便与RSCN共同沉淀下来。沉淀经过洗涤、灰化之后，即可将痕量的Zn2+富集在沉淀之中，用酸溶解之后即可进行锌的测定。,（三）利用惰性共沉淀剂 加入一种裁体直接与被共沉淀物质形成固溶体而沉淀