第3章 沉淀分离.pptVIP

第3章 沉淀分离 沉淀分离是依据溶度积原理有选择地沉淀某些离子，而与其它离子分离开来。  3.1 无机沉淀剂沉淀分离 3.1.1 氢氧化物沉淀分离 ???? 大多数金属离子都能生成氢氧化物沉淀，各种氢氧化物沉淀的溶解度有很大的差别。因此有以通过控制酸度改变溶液中的[OH-]，达到选择沉淀分离的目的。 3.1.2 硫化物沉淀分离 能形成硫化物沉淀的金属离子约40余种。各种硫化物沉淀的溶度积差别较大，可通过控制溶液的pH值来控制硫离子的浓度，达到选择沉淀分离的目的。 ????  ???? 在H2S饱和溶液中， ???? H2S是有毒气体，为了避免使用H2S带来的污染，可采用硫代乙酰胺均匀沉淀分离代替硫化氢沉淀分离，即通过在不同pH介质中加热分解硫代乙酰胺达到选择沉淀不同硫化物的目的。 根据硫化物的溶解度不同,可将离子分为下列五类： (1)在[H+]≈0.3mol·L–1时,能生成硫化物沉淀的有：铜、镉、铋、铅、银、汞、钌、铑、钯、锇、砷、锑、锡、钒、锗、硒、碲、钼、钨、铱、铂和金。 （2）上述硫化物沉淀中，能溶于硫化钠溶液的有：砷、锑、锡、钒、锗、硒、碲、钼、钨、铱、铂和金。 （3）在PH≈2的酸性溶液中，能生成硫化物的元素除（1）所列的以外还有锌、镓、铟和铊。 （4）在氨性溶液中，能生成硫化物沉淀的有：银、汞、铅、铜、镉、铋、铟、铊、锰、铁、钴、镍、钍和铀等，同时铝、镓、铬、铍、钛、锆、铪、铌和钽等析出难溶性的氢氧化物沉淀。 （5）硫化物可溶于水的有：钾、钠、锂、铷、铯、镁、钙、锶、钡和镭。 3.1.3 两酸两碱沉淀分离 两酸两碱沉淀分离是指依次采用HCl、H2SO4、NH4Cl-NH3和NaOH为组试剂，依据各种氯化物，硫酸盐和氢氧化物沉淀溶度积的差异进行选择沉淀分离。 ﹡ PbCl2在热溶液中溶解度大，难以沉淀。 ???﹡﹡ 此组的离子不沉淀，与沉淀的离子分离。 3.1.4 其它沉淀分离 1.沉淀为硫酸盐 以硫酸为沉淀剂，使Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+、Ra2+ 沉淀为硫酸盐与其它金属离子分离。 2.沉淀为氟化物 以HF或NH4F为沉淀剂，使Ca2+、Sr2+、Mg2+、Th4+、稀土金属离子与其它金属离子分离。 3.沉淀为磷酸盐 以磷酸为沉淀剂，使Zr4+、Hf4+、Th4+、Bi3+ 等金属离子沉淀为磷酸盐与其它金属离子分离。 3.2 有机沉淀剂沉淀分离 能形成配合物的有机试剂由于它们与金属离子反应具有高的灵敏度和选择性，所以在分离分析中应用较普遍。有机沉淀剂与金属离子形成的沉淀有三种类型：螯合物沉淀、缔合物沉淀和三元配合物沉淀。 3.2.1 形成螯合物沉淀 所用的有机沉淀剂，常具有下列官能团：-COOH、-OH、=NOH、-SH、-SO3H等，这些官能团中的H+可被金属离子置换。同时在沉淀剂中还含有另一些官能团，这些官能团具有不止一个能与金属离子形成配位键的原子。因而这种沉淀剂能与金属离子形成具有五元环或六元环的稳定的螯合物。这类螯合物不带电荷，含有较多的憎水性基团，因而难溶于水，便于沉淀分离。 8-羟基喹啉与Mg2+生成六元环结构的螯合物沉淀，在氨缓冲溶液中，可实现镁与碱金属及碱土金属的分离。 3.2.2 形成缔合物沉淀 所用的有机沉淀剂在水溶液中离解成带正电荷或带负电荷的大体积离子。沉淀剂的离子，与带不同电荷的金属离子或金属配合离子缔合，成为不带电荷的难溶于水的中性分子而沉淀。例如氯化四苯砷，四苯硼钠等，它们形成沉淀的反应如下： （C6H5）4As+ + MnO4- ＝ （C6H5）4AsMnO4↓ 2（C6H5）4As+ + HgCl42- ＝ [（C6H5）4As]2HgCl4↓ B（C6H5）4- + K+ ＝ KB（C6H5）4↓ 3.2.3 形成三元配合物沉淀 这是泛指被沉淀的组分与两种不同的配位体形成三元混配配合物和三元离子缔合物。 形成三元配合物的沉淀反应不仅选择性好、灵敏度高，而且生成的沉淀组成稳定、相对分子质量大，作为重量分析的称量形式也较合适，因而近年来三元配合物的应用发展较快。三元配合物不仅应用于沉淀分离中，也应用于分析化学的其它方面，如分光光度法等