地质分析课件：第七章 定量分离法2014（第一章）.ppt

1、 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry2022-1-23土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第七章第七章 定量分离法定量分离法 分离科学分离科学是一门内容极其丰富的学科，是一门内容极其丰富的学科，对于基础科学研究及工农业生产都非常重要。对于基础科学研究及工农业生产都非常重要。特别是近年来，随着生命科学、生物工程、特别是近年来，随着生命科学、生物工程、材料科学、环境科学、化学化工、冶金能源材料科学、环境科学、

2、化学化工、冶金能源等学科的快速发展，以及相关高新技术产业等学科的快速发展，以及相关高新技术产业的出现，迫切要求提供更先进、更优化的分的出现，迫切要求提供更先进、更优化的分离方法，分离科学研究也进入了一个快速发离方法，分离科学研究也进入了一个快速发展的最佳时期。展的最佳时期。 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry2022-1-23土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第七章第七章 定量分离法定量分离法 实际上，

3、分离技术从古至今一直对人类实际上，分离技术从古至今一直对人类的进步起着非常重要的作用。追溯分离方法的进步起着非常重要的作用。追溯分离方法的历史，有人认为有史以来就有了分离过程，的历史，有人认为有史以来就有了分离过程，也有人认为分离技术始于中世纪也有人认为分离技术始于中世纪“练丹术练丹术”的出现。可以肯定，从古代的酿造、淘金到的出现。可以肯定，从古代的酿造、淘金到现代科学的原子能、计算机、石油化工、生现代科学的原子能、计算机、石油化工、生物工程等都离不开分离技术。物工程等都离不开分离技术。 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Fa

4、culty of materials Science and Chemistry2022-1-23土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第七章第七章 定量分离法定量分离法 虽然经典的分离方法，如沉淀、结晶、虽然经典的分离方法，如沉淀、结晶、升华、蒸馏等早在数百年前就已普遍应用于升华、蒸馏等早在数百年前就已普遍应用于物质的分离，但复杂的多组分混合物，尤其物质的分离，但复杂的多组分混合物，尤其是有机物组成的分离则始于是有机物组成的分离则始于1903年色谱法问年色谱法问世之后，到目前为止，各种分离方法已广泛世之后，到目前为止，各种分离方法已广泛应用于各个部门。应

5、用于各个部门。 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry2022-1-23土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼第一节第一节 概述概述 分析中的分离技术是为了达到二个：一是提高分析中的分离技术是为了达到二个：一是提高方法的选择性，二是提高方法的灵敏度。方法的选择性，二是提高方法的灵敏度。 升华升华灰化灰化气相层析气相层析固相固相液相液相液相液相气相气相液液萃取液液萃取反相层析反相层析沉淀沉淀共沉淀共沉淀离子交换层

6、析离子交换层析纸上层析纸上层析薄层层析薄层层析吸附层析吸附层析区域熔融区域熔融蒸馏蒸馏挥发挥发气液层析气液层析 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry2022-1-23土壤的侵蚀土壤的侵蚀农 药 的农 药 的使用使用矿石开采、矿石开采、冶炼冶炼 在分离过程中，或多或少要损失一些待测组分，在分离过程中，或多或少要损失一些待测组分，这可由其回收率测出。待测组分在分离中的回收率这可由其回收率测出。待测组分在分离中的回收率为为: 例如，例如，100g的铝，

7、按分离方法的步骤处理后，测得的铝，按分离方法的步骤处理后，测得96.5g铝，则铝的回收率为铝，则铝的回收率为 一般对于含量为一般对于含量为1-10%的组分，回收率的组分，回收率99%可可算定量回收；对于微量组分，回收率为算定量回收；对于微量组分，回收率为95%或或90%，也可认为达到了定量回收的要求。也可认为达到了定量回收的要求。 %100原有的含量分离后测得的含量回收率%5 .96%1001005 .96第一节第一节 概述概述 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and

8、 Chemistry 定义定义: 沉淀分离法沉淀分离法以沉淀反应为基础，选以沉淀反应为基础，选择合适的沉淀剂，有选择性地沉淀某些离子，择合适的沉淀剂，有选择性地沉淀某些离子，使欲分离的组分与其它组分分离的方法。使欲分离的组分与其它组分分离的方法。 作为一种经典的方法，沉淀分离法原理简单，作为一种经典的方法，沉淀分离法原理简单，在实验室以及工业生产中至今仍广泛应用。在实验室以及工业生产中至今仍广泛应用。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of m

9、aterials Science and Chemistry 沉淀分离法包括常规沉淀分离法、均相沉淀分离法包括常规沉淀分离法、均相沉淀分离法和共沉淀分离法，前两者主要应用沉淀分离法和共沉淀分离法，前两者主要应用于常量及微量组分的分离，后者常用于痕量组于常量及微量组分的分离，后者常用于痕量组分的分离富集。分的分离富集。 根据所使用的沉淀剂不同，分为无机沉根据所使用的沉淀剂不同，分为无机沉淀剂沉淀分离法和有机沉淀剂沉淀分离法。淀剂沉淀分离法和有机沉淀剂沉淀分离法。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材

10、 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry优点：优点：v操作较简单，适用于大批量试样的分离；操作较简单，适用于大批量试样的分离；v可结合试样的分解过程进行；可结合试样的分解过程进行；v沉淀剂的种类多。沉淀剂的种类多。 缺点：缺点：v费时较长；费时较长；v某些组分的分离不够完全；某些组分的分离不够完全；v沉淀剂有时对下一步操作会有影响。沉淀剂有时对下一步操作会有影响。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化

11、 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry一、一、 无机沉淀剂分离法无机沉淀剂分离法 无机沉淀剂分离法无机沉淀剂分离法利用生成难溶无机物进利用生成难溶无机物进行分离的方法。行分离的方法。 无机沉淀剂是沉淀分离法中最早使用的沉淀剂，无机沉淀剂是沉淀分离法中最早使用的沉淀剂，主要用于金属离子的分离。主要用于金属离子的分离。 一些离子的氢氧化物、硫化物、硫酸盐、碳一些离子的氢氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐、草酸盐、磷酸盐、铬酸盐和卤化物等都具有酸盐、草酸盐、磷酸盐、铬酸盐和卤化物等都具有较小的溶解度，借此可以进行沉淀分离。较小的溶解度，借此

12、可以进行沉淀分离。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry (1) 氢氧化物沉淀分离法氢氧化物沉淀分离法由于元素周期表中的大多数金属离子都能生成由于元素周期表中的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度积又相差很氢氧化物沉淀，各种氢氧化物沉淀的溶度积又相差很大，因此可以通过分离前的预处理使欲分离的物质转大，因此可以通过分离前的预处理使欲分离的物质转变为离子态，然后

13、控制溶液的酸度，改变溶液中的变为离子态，然后控制溶液的酸度，改变溶液中的OH-，使其能选择性沉淀，从而达到分离的目的。，使其能选择性沉淀，从而达到分离的目的。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry氢氧化物与溶液氢氧化物与溶液pH值的关系值的关系:sppKnpMnpH1114电荷数电荷数 生成沉淀的生成沉淀的金属离子摩尔金属离子摩尔浓度的负对数浓度的负对数2022-1-23第二节第

14、二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry金属离子自沉淀开始到沉淀完全，需要金属离子自沉淀开始到沉淀完全，需要的的pH值范围：值范围： 1价离子价离子4 2价离子价离子2 3价离子价离子1.33 4价离子价离子1 5价离子价离子 应该指出，这种由应该指出，这种由Ksp计算得到的计算得到的pH值只值只是近似值，与实际进行是近似值，与实际进行沉淀时所需控制的沉淀时所需控制的pH值值往往还存在一定的差距，往往还存在

15、一定的差距，所以，仅供参考之用。所以，仅供参考之用。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry 计算值与实际值产生差异的原因：计算值与实际值产生差异的原因：沉淀的溶解度与析出的沉淀形态、颗粒大小等条沉淀的溶解度与析出的沉淀形态、颗粒大小等条件有关，也随陈化时间的不同而改变；件有关，也随陈化时间的不同而改变；文献记载的文献记载的Ksp是指稀溶液中没有其它离子存在时是指稀溶液中没有其它离

16、子存在时难溶化合物的溶度积，实际上由于溶液中其它离难溶化合物的溶度积，实际上由于溶液中其它离子的存在影响离子的活度系数和活度，离子的活子的存在影响离子的活度系数和活度，离子的活度积度积Kap和和Ksp之间存在一定的差距。之间存在一定的差距。 2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry计算计算pH值时，是假设金属离子只以一种阳离子形式值时，是假设金属离子只以一种阳离子形式存在，而实际上

17、金属阳离子在溶液中可能与存在，而实际上金属阳离子在溶液中可能与OH- 结合结合成各种羟基络离子，又可能与溶液中的阴离子结合成成各种羟基络离子，又可能与溶液中的阴离子结合成各种络离子各种络离子(如如Fe3+，在，在HCl中可能存在中可能存在Fe(OH)2+、FeCl2+、Fe(H2O)2Cl4-等），因此，实际溶解度要大等），因此，实际溶解度要大得多；得多； 另外，有些金属离子另外，有些金属离子(如如Bi3+、Co2+、Ni2+等等)在析在析出氢氧化物沉淀前，先生成微溶性的碱式盐沉淀。出氢氧化物沉淀前，先生成微溶性的碱式盐沉淀。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法

18、 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry表表2-12022-1-23 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry 氢氧化物沉淀分离的主要缺陷：氢氧化物沉淀分离的主要缺陷：v选择性不高选择性不高在某一在某一pH范围内往往同范围内往往同时有数种金属离子沉淀；时有数种金属离子沉淀；v分离效果不够理想分离效果不够理

19、想由于氢氧化物为由于氢氧化物为非晶形沉淀，共沉淀现象较为严重。非晶形沉淀，共沉淀现象较为严重。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistryu常用的沉淀剂常用的沉淀剂vNaOH溶液溶液 特点：可使两性的氢氧化物溶解而与其它氢氧化特点：可使两性的氢氧化物溶解而与其它氢氧化物沉淀分离。物沉淀分离。表表2-22022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China Un

20、iversity of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistryv 氨水加铵盐氨水加铵盐组成的缓冲溶液可调节溶液的组成的缓冲溶液可调节溶液的pH为为8-10，使高价离子沉淀而与使高价离子沉淀而与1，2价离子分离。另一方面，价离子分离。另一方面，Ag+、Cu2+、Co2+、Ni2+等因形成氨络离子而留在溶液中。等因形成氨络离子而留在溶液中。 特点：铵盐在低温下可挥发除去。特点：铵盐在低温下可挥发除去。 表表2-32022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China

21、 University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry其它如醋酸其它如醋酸-醋酸盐、苯甲酸醋酸盐、苯甲酸-苯甲酸盐、苯甲酸盐、丁二酸丁二酸-丁二酸盐以及六次甲基四胺、苯胺、丁二酸盐以及六次甲基四胺、苯胺、吡啶、苯肼等有机碱与共轭酸所组成的缓冲吡啶、苯肼等有机碱与共轭酸所组成的缓冲液也常用来控制溶液的液也常用来控制溶液的pH值，进行沉淀分值，进行沉淀分离。离。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geos

22、ciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and ChemistryvZnO悬浊液悬浊液ZnO为一难溶碱，用水调成悬浊为一难溶碱，用水调成悬浊液，可用作沉淀剂。液，可用作沉淀剂。 ZnO在水溶液中存在下列平衡：在水溶液中存在下列平衡： ZnO + H2O Zn(OH)2 Zn2+ + 2OH- 当溶液中酸性较强时，当溶液中酸性较强时，ZnO中和溶液中的酸中和溶液中的酸而溶解，当溶液碱性较强时，而溶解，当溶液碱性较强时，Zn2+与与OH-结合而生结合而生成成Zn(OH)2沉淀，因而具有控制沉淀，因而具有控制pH值的作用，所值的

23、作用，所控制的控制的 pH值在值在6左右。左右。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry表表2-42022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry 其它难溶化合物如其它难溶化合

24、物如CaCO3、BaCO3、HgO等的悬浊液也可以用来控制溶液的等的悬浊液也可以用来控制溶液的pH值，控制范围在值，控制范围在pH 68。 需要注意：需要注意：利用悬浊液控制溶液的利用悬浊液控制溶液的pH值，值，会引入大量的相应的阳离子，因此应根据实会引入大量的相应的阳离子，因此应根据实际情况选用。际情况选用。 2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry （2）硫化物沉淀分离法）硫化

25、物沉淀分离法 能形成难溶硫化物沉淀的金属离子约有能形成难溶硫化物沉淀的金属离子约有40余种，余种，除碱金属和碱土金属的硫化物能溶于水外，重金属离除碱金属和碱土金属的硫化物能溶于水外，重金属离子可分别在不同的酸度下形成硫化物沉淀。因此，在子可分别在不同的酸度下形成硫化物沉淀。因此，在某些情况下，利用硫化物进行沉淀分离是有效的。某些情况下，利用硫化物进行沉淀分离是有效的。 主要沉淀剂为主要沉淀剂为H2S。H2S为二元弱酸，溶液中的为二元弱酸，溶液中的S2-与溶液的酸度有关，随着与溶液的酸度有关，随着H+的增加，的增加， S2-迅速迅速降低。控制溶液的降低。控制溶液的pH值，即可控制值，即可控制S2

26、-，使不同溶解，使不同溶解度的硫化物得以分离。度的硫化物得以分离。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry表表2-52022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry二、二、 有

27、机沉淀剂分离法有机沉淀剂分离法有机沉淀剂分离法有机沉淀剂分离法利用生成难溶有机物进利用生成难溶有机物进行分离的方法。行分离的方法。 一些有机螯合物、离子缔合物和三元络合物等一些有机螯合物、离子缔合物和三元络合物等在水相中的溶解度较小，借此可以进行沉淀分离。在水相中的溶解度较小，借此可以进行沉淀分离。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry有机沉淀剂的特点：有机沉淀剂的特点：v试剂品

28、种多，性质各异，有些试剂的选择性很高，试剂品种多，性质各异，有些试剂的选择性很高，便于选用；便于选用；v沉淀的溶解度一般很小，有利于被测物质沉淀完沉淀的溶解度一般很小，有利于被测物质沉淀完全；全；v沉淀吸附无机杂质较少，且沉淀易过滤、洗涤；沉淀吸附无机杂质较少，且沉淀易过滤、洗涤；v沉淀的相对分子质量大，被测组分在称量形式中沉淀的相对分子质量大，被测组分在称量形式中所占比例小，有利于提高分析的准确度。所占比例小，有利于提高分析的准确度。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学

29、 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法8-羟基喹啉铝的分子量为羟基喹啉铝的分子量为459.43，而氧化铝的分子量为，而氧化铝的分子量为101.96，请计算获得含铝为，请计算获得含铝为1.0000g的沉淀，在同样的称的沉淀，在同样的称量误差情况下，对分析结果的影响分别为？已知铝的分量误差情况下，对分析结果的影响分别为？已知铝的分子量为子量为26.982，铝与，铝与8羟基喹啉的络合物是羟基喹啉的络合物是1：3。 China University of Geosciences

30、材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry分类：分类：螯合物沉淀剂；螯合物沉淀剂；离子缔合物沉淀剂；离子缔合物沉淀剂；三元络合物沉淀剂。三元络合物沉淀剂。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry生成螯合物的沉淀剂生成螯合物的沉淀剂 作为沉淀剂用的螯合剂，绝大部分是作为沉淀剂用的螯合剂，绝大部分是HL型

31、或型或H2L型。它们至少有两个基团：型。它们至少有两个基团：l酸性基团酸性基团 OH、COOH、SH、SO3H；l碱性基团碱性基团 NH2、NH、 N、 CO、 CS。 金属离子与有机螯合剂反应，通过酸性基团和金属离子与有机螯合剂反应，通过酸性基团和碱性基团的共同作用，生成具有环型结构的螯合物。碱性基团的共同作用，生成具有环型结构的螯合物。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry

32、主要试剂有：主要试剂有：8-羟基喹啉及其衍生物；羟基喹啉及其衍生物；丁二酮肟；丁二酮肟；铜铁灵和新铜铁灵；铜铁灵和新铜铁灵；铜试剂（铜试剂（DDTC）；）；苯肿酸及其衍生物；苯肿酸及其衍生物；氨基酸类；氨基酸类；苯并三唑等。苯并三唑等。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistryv生成缔合物的沉淀剂生成缔合物的沉淀剂 某些有机试剂在溶液中电离成阳离子或某些有机试剂在溶液中电离成阳离子或

33、阴离子，它们与带相反电荷的离子结合，生阴离子，它们与带相反电荷的离子结合，生成离子缔合物沉淀，属于这一类的有：成离子缔合物沉淀，属于这一类的有：苦杏仁酸及其衍生物；苦杏仁酸及其衍生物；二苦胺；二苦胺；四苯硼酸钠；四苯硼酸钠；联苯胺等。联苯胺等。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistryv 形成三元络合物的沉淀剂形成三元络合物的沉淀剂吡啶：在吡啶：在SCN-存在下，与存在下，与Ca2+

34、、Co2+ 、Mn2+ 、Cu2+、Ni2+、Zn2+等生成沉淀等生成沉淀2C6H5N + Cu2+ Cu(C6H5N)22+ Cu(C6H5N)22+ + 2SCN- Cu(C6H5N)2 (SCN)2 1，10-邻二氮杂菲：在邻二氮杂菲：在Cl-存在下与存在下与Pd2+形成三元络合物沉淀形成三元络合物沉淀Pd2+ + C12H8N2 Pd(C12H8N2) 2+Pd(C12H8N2) 2+ + 2Cl- Pd(C12H8N2) Cl2 2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化

35、学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法表表2-6 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry 三、三、 均相沉淀法均相沉淀法通常的沉淀分离操作是把沉淀剂直接加到试液通常的沉淀分离操作是把沉淀剂直接加到试液中去，使之生成沉淀。虽然沉淀剂通常是在不断搅中去，使之生成沉淀。虽然沉淀剂通常是在不断搅拌下慢慢地加入的，但沉淀剂在溶液中

36、的局部过浓拌下慢慢地加入的，但沉淀剂在溶液中的局部过浓现象很难避免，于是得到的往往是细小颗粒的晶形现象很难避免，于是得到的往往是细小颗粒的晶形沉淀沉淀(如如BaSO4、CaC2O4等等)或者是体积庞大、结构疏松或者是体积庞大、结构疏松的非晶形沉淀的非晶形沉淀(如如Fe(OH)3、Al(OH)3等等)。这样的沉淀不。这样的沉淀不仅容易吸附杂质，影响沉淀纯度，而且过滤、洗涤仅容易吸附杂质，影响沉淀纯度，而且过滤、洗涤都比较困难，不利于沉淀分离。都比较困难，不利于沉淀分离。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geoscienc

37、es材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry均相沉淀法均相沉淀法加入到溶液中的试剂是通过化加入到溶液中的试剂是通过化学反应过程，逐步地、均匀地在溶液内部产生出学反应过程，逐步地、均匀地在溶液内部产生出来来(形成构晶阳离子或阴离子形成构晶阳离子或阴离子)，从而使沉淀在整个，从而使沉淀在整个溶液中缓慢地、均匀地析出的方法。溶液中缓慢地、均匀地析出的方法。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学

38、学 院院Faculty of materials Science and Chemistryu沉淀途径：沉淀途径：v改变溶液的改变溶液的pH值值利用某种试剂的水解反应，利用某种试剂的水解反应，使溶液的使溶液的pH值逐渐改变，当溶液的值逐渐改变，当溶液的pH值到达某一值到达某一数值时，沉淀就逐渐地形成。数值时，沉淀就逐渐地形成。 例如：对于氢氧化物沉淀来说，尿素是一种较好例如：对于氢氧化物沉淀来说，尿素是一种较好的试剂，其水解反应为：的试剂，其水解反应为：(NH2)2CO + H2O 2NH3 + CO2 2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China Univ

39、ersity of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistryv在溶液中直接产生出沉淀剂在溶液中直接产生出沉淀剂在试液在试液中加入能产生沉淀剂的试剂，通过反应，中加入能产生沉淀剂的试剂，通过反应，逐渐地、均匀地产生出沉淀剂，使被测逐渐地、均匀地产生出沉淀剂，使被测组分沉淀。组分沉淀。 如：用硫代乙酰胺水解产生如：用硫代乙酰胺水解产生H2S或或S2-以沉淀硫化物。以沉淀硫化物。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geos

40、ciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry表表2-72022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistryv逐渐除去溶剂逐渐除去溶剂将试液与有机沉淀剂在某种将试液与有机沉淀剂在某种与水混溶的溶剂中混合，然后慢慢蒸发除去溶剂，与水混溶的溶剂中混合，然后慢慢蒸发除去溶剂，即可在适当的缓冲条件下进行均相沉淀

41、。即可在适当的缓冲条件下进行均相沉淀。 如：如： 用用8-羟基喹啉沉淀羟基喹啉沉淀Al 3+时，可在时，可在Al 3+试液中试液中加入加入NH4Ac缓冲溶液、缓冲溶液、 8-羟基喹啉的丙酮溶液，羟基喹啉的丙酮溶液，在在70 80加热加热3 3小时，使丙酮蒸发，即可小时，使丙酮蒸发，即可有有8-羟基喹啉铝的晶形羟基喹啉铝的晶形沉淀析出。沉淀析出。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistr

42、yv破坏可溶性络合物破坏可溶性络合物用加热的办法破坏络合物，用加热的办法破坏络合物，或用一种离子从络合物中置换出被测离子，以破或用一种离子从络合物中置换出被测离子，以破坏被测离子的络合物，从而使被测离子沉淀析出坏被测离子的络合物，从而使被测离子沉淀析出的方法。的方法。 如：测定合金钢中钨时，用硝酸溶解样品，加如：测定合金钢中钨时，用硝酸溶解样品，加H2O2、HNO3，钨形成过氧钨酸保留在溶液中。，钨形成过氧钨酸保留在溶液中。在在60 时加热时加热90min90min，过氧钨酸逐渐被破坏析出过氧钨酸逐渐被破坏析出钨酸沉淀。钨酸沉淀。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分

43、离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry 均相沉淀法优点：均相沉淀法优点： 晶形沉淀颗粒粗大，非晶形沉淀结构致密，表面积较小；晶形沉淀颗粒粗大，非晶形沉淀结构致密，表面积较小； 表面吸附杂质少；表面吸附杂质少； 易于过滤、洗涤。易于过滤、洗涤。 缺点：缺点： 操作时间长；操作时间长； 所生成的沉淀往往牢固地粘附于容器壁上难于取下。所生成的沉淀往往牢固地粘附于容器壁上难于取下。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法

44、China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry 四、四、 共沉淀分离法共沉淀分离法 定义：定义： 利用沉淀反应中的共沉淀作用进行痕量组分分利用沉淀反应中的共沉淀作用进行痕量组分分离或富集的方法。离或富集的方法。 共沉淀共沉淀由于沉淀表面的吸附作用、混晶或由于沉淀表面的吸附作用、混晶或固溶体的形成、吸留和包藏等作用引起的沉淀现象。固溶体的形成、吸留和包藏等作用引起的沉淀现象。在重量分析中，共沉淀是不利因素，需要克服；在重量分析中，共沉淀是不利因素，需要克服；

45、在分离富集中，是重要的分离富集方法。在分离富集中，是重要的分离富集方法。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry 共沉淀剂的种类很多，可分为无机和有机共沉共沉淀剂的种类很多，可分为无机和有机共沉淀剂两大类。淀剂两大类。u无机共沉淀剂无机共沉淀剂 按其作用，可分为：按其作用，可分为：v吸附或吸留作用吸附或吸留作用利用沉淀的吸附作用进行分离。利用沉淀的吸附作用进行分离。如如Fe(OH)

46、3、Al(OH)3吸附吸附Al3+、Ti3+等；等；v混晶作用混晶作用当两种金属离子生成具有相似晶格的当两种金属离子生成具有相似晶格的沉淀时，就可能生成混晶而共同析出。如沉淀时，就可能生成混晶而共同析出。如PbSO4和和SrSO4等；等；2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistryv形成晶核形成晶核以少量的被分离难溶物为晶核，使另以少量的被分离难溶物为晶核，使另一种物质聚集在该晶核上，

47、使晶核长大成沉淀一起一种物质聚集在该晶核上，使晶核长大成沉淀一起沉淀下来。沉淀下来。 如：痕量如：痕量Ag+的富集，可用的富集，可用SnCl2还原还原TeCl4为游离为游离Te，使之聚集在银微粒表面而一起沉淀析出；，使之聚集在银微粒表面而一起沉淀析出；v沉淀的转化作用沉淀的转化作用用一难溶化合物，使存在于溶用一难溶化合物，使存在于溶液中的微量化合物转化为更为难溶的物质。如：将液中的微量化合物转化为更为难溶的物质。如：将含有微量含有微量Cu2+溶液通过预先浸有溶液通过预先浸有CdS的滤纸，的滤纸， Cu2+就可以转化为就可以转化为CuS沉积在滤纸上。沉积在滤纸上。2022-1-23第二节第二节

48、沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry表表2-82022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry表表2-92022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China Universit

49、y of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry表表2-102022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学学 院院Faculty of materials Science and Chemistry表表2-112022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法 China University of Geosciences材材 料料 与与 化化 学学 学

50、学 院院Faculty of materials Science and Chemistry有机共沉淀剂有机共沉淀剂 与无机共沉淀剂比较，有机共沉淀剂具有以下与无机共沉淀剂比较，有机共沉淀剂具有以下三个优点：三个优点：富集效率高，可分离富集含量为富集效率高，可分离富集含量为ng/g级的痕量组分；级的痕量组分；选择性较好，在共沉淀过程中几乎完全不会吸附其选择性较好，在共沉淀过程中几乎完全不会吸附其它离子；它离子；有机载体容易通过高温灼烧除去，从而获得无载体有机载体容易通过高温灼烧除去，从而获得无载体的被分离物质。的被分离物质。2022-1-23第二节第二节 沉淀与共沉淀分离法沉淀与共沉淀分离法