пользователей: 21211
предметов: 10450
вопросов: 177346
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Механизмы образования осадка. Загрязнение осадков и борьба с ним.

Механизмы образования осадков: На полноту осаждения влияют: концентрация раствора осадителя; скорость прибавления к анализируемому раствору; температура раствора при осаждении.

«Правила Тананаева» 1.Кристаллические осадки следует получать, медленно добавляя горячий разбавленный раствор осадителя к горячему разбавленному раствору пробы. Полученный осадок перед фильтрованием выдерживают несколько часов в маточном растворе.  2.Аморфные осадки следует получать из концентрированных горячих растворов, быстро смешивая их, и сразу же фильтровать полученный осадок.

Осадок часто не выпадает из насыщенного раствора, образуется пересыщенный раствор. Концентрация в пересыщенном растворе повышается до тех пор, пока не достигает некоторого предела S* (сверхрастворимость), который обычно в несколько раз выше, чем равновесная молярная растворимость, вычисленная по величине ПР.

S* – сверхрастворимость, S – молярная растворимость в насыщенном растворе.

Если концентрация превышает величину сверхрастворимости, то из пересыщенного раствора выпадает осадок.

  • Образование осадка начинается с формирования центров кристаллизации (зародышевых кристаллов), состоящих всего из нескольких ионов.   Пылинки → мелкодисперсные осадки;  Чистая посуда и реагенты → крупные кристаллы.
  • После образования центров кристаллизации, дальнейшее формирование осадка может идти двумя разными способами:
    • через образование все новых и новых центров кристаллизации; путем роста ранее возникших зародышевых кристаллов.

Скорость образование осадка зависит от относительного пересыщения.

υ1 – скорость образование осадка через образование новых центров кристаллизации;  υ2 – скорость образование осадка путем роста зародышевых кристаллов; k1 и k2 – константы, причем k1 < k2;  С – концентрация растворенного вещества в пересыщенном растворе;  S – равновесная растворимость;  n – показатель степени n 4; – величина относительного пересыщения.

Для образования крупнокристаллического осадка необходимо уменьшить величину относительного пересыщения, для этого:

  • повысить растворимость осадка (S) через: повышение температуры,  снижение рН,  добавление маскирующих лигандов.
  •  снизить концентрацию пересыщенного раствора (С) через: разбавление анализируемого раствора и раствора осадителя. При этом осадитель добавляют медленно, по каплям, при непрерывном перемешивании.
  • Аморфные осадки В аморфном состоянии осаждаются: вещества с очень низким значением ПР: гидроксиды, сульфиды тяжелых металлов и др.; вещества, у которых сверхрастворимость мало отличается от растворимости S* ≈ S, т. е. уровень сверхрастворимости легко превысить. Образование аморфных осадков происходит через стадию образования коллоидных растворов, в результате их коагуляции. Коллоиды образуются, если при добавлении осадителя возникает очень много центров кристаллизации. Частицы коллоидной системы, имеют размер 1-100 нм.  Коагуляция коллоидов усиливается в присутствии электролитов. В этом случае заряд коллоидных частиц уменьшается, происходит их слипание и образование аморфного осадка. Действие электролита тем сильнее, чем выше заряды его ионов и их концентрация. Коагуляции способствует нагревание раствора.

Уменьшению адсорбции примесей способствует: повышение температуры; уменьшение поверхности осадка – более плотные осадки получают при быстром осаждении из концентрированных растворов; снижение концентрации примеси в растворе – к полученному осадку приливают большой объем горячей воды, при этом происходит десорбция. Загрязнение осадков и борьба с ним

      Причины загрязнения осадков: Совместное осаждение  Последующее осаждение  Соосаждение: адсорбция,  окклюзия, изоморфная сокристаллизация.

Соосаждение – это загрязнение осадка примесями, которые в данных условиях сами не образовывали бы осадок, т.к. для них произведение концентраций посторонних ионов Y и ионов осадителя R ниже величины ПР.   

Адсорбция – это поглощение ионов и молекул поверхностью осадка. Адсорбция характерна для аморфных осадков.

Правила Панета-Фаянса-Гана « В первую очередь на осадке адсорбируются собственные ионы осадка, которые присутствуют в растворе в избытке. В результате поверхность частиц заряжается и затем из раствора адсорбируются противоионы.»

Окклюзиязагрязнение осадка примесями в процессе роста и объединения кристаллов.

Уменьшению загрязнения способствует:   старение осадка – при этом значительная часть примесей, адсорбированных и инклюдированных мелкими кристаллами, переходит в маточный раствор. переосаждение осадка – осадок растворяют в подходящем растворителе (например, кислоте), а затем вновь осаждают.

Промывание осадка:                 Промывать осадки чистой водой не рекомендуется  Промывка водой кристаллических осадков приводит к растворению части осадка;  Кристаллические осадки промывают растворами, содержащими ион-осадитель. Промывка водой аморфных осадков приводит к вымыванию электролита-коагулянта и переходу осадка в коллоидный раствор;Аморфные осадки промывают растворами электролитов.


12.01.2015; 17:51
хиты: 782
рейтинг:0
Естественные науки
химия
аналитическая химия
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь