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1、第二章 沉淀分离法,沉淀分离法是分离方法中最古老的一种分析方法，虽然沉淀分离法需经过过滤、洗涤等手续，操作较烦、较费时；某些组分的沉淀分离选择性差，分离不够完全。但由于分离操作的改进，加快了过滤、洗涤速度，另一方面通过使用选择性较好的有机沉淀剂，提高了分离效率，因而到目前为止，沉淀分离法在分析化学中还是一种常用的分离方法。,例如:采用铀试剂比色法测定矿石中的稀土元素含量时，Ca, Mg, Cu, Zn均干扰测定。在生产实践中，一般采用氨水沉淀法，即于酸性试液中加入一定量的NH4Cl及足够量的氨水，此时稀土元素析出氢氧化物沉淀，溶液中的Ca, Mg由于达不到它们的溶度积，不析出氢氧化物沉淀，而C
2、u,Zn则可生成可溶性的络合物存留于溶液中，借此，可使稀土元素何一些干扰组分分开。,沉淀分离法是利用沉淀反应使被测离子与干扰离子分离的一种方法。它是在试液中加入适当的沉淀剂，并控制反应条件，使待测组分沉淀出来，或者将干扰组分沉淀除取，从而达到分离的目的。在定量分析中，沉淀分离法只适合于常量组分而不适合于微量组分的分离。,第一节 常量组分的沉淀分离法,一、沉淀为氢氧化物（一）氢氧化物与pH的关系（1）欲使某一或某些元素析出氢氧化物沉淀，必须把溶液的pH值控制适当。（2）那些易水解的离子，在配置溶液时须注意，并注意离子所处的溶液条件。,离子的价态与形成难溶性氢氧化物的情况概况：,（1）一价的金属离
3、子，碱金属的氢氧化物可溶于水。Cu22+, Hg22+, Ag+, Au+能生成氢氧化物沉淀。（2）二价的金属离子，除Ca2+, Sr2+, Ba2+外，一般都能生成氢氧化物沉淀，其中Pb2+, Sn2+, Be2+,Zn2+具有两性。（3）三价的金属离子，基本上都能生成氢氧化物沉淀，其中Al3+, Cr3+, Ga3+, In3+具有两性。（4）四价的金属离子，都能生成氢氧化物沉淀，其中Sn4+具有两性。而四价的非金属离子中，硅在酸性溶液中能生成SiO2nH2O或H2SiO3沉淀。,（5）五价的金属离子，除铌、钽能生成HNbO3及HTaO3外，其它的以酸根形式存在于溶液中。（6）六价的金属离
4、子，在酸性溶液中，钨能生成H2WO3沉淀，其它的以酸根形式存在于溶液中。（7）七价的金属离子，不能生成氢氧化物沉淀，如MnO4-等。,（二）常用的控制溶液pH值的方法 在铵盐存在下，利用氨水作沉淀剂，将溶液的pH值调整为8-10，使一些氢氧化物析出沉淀的方，称为氨水法。 加入铵盐（一般用氯化铵）的作用是： 第一，虽然氨水是弱碱，在溶液中仍能电离出相当数量的OH-,单独使用氨水，可使溶液的pH大于10，此时Mg2+析出沉淀。而一些两性氢氧化物有部分溶解。但是，加入铵盐后，可抑制氨水的电离，使溶液中OH-,降低，可防止Mg2+沉淀和Al(OH)3沉淀溶解。,第二，因为氢氧化物沉淀具有胶状性质，有强
5、烈的吸附性，它能吸附溶液中的其它金属离子，发生共沉淀现象，使沉淀不纯净，影响分离效果。当加入大量铵盐后，由于吸附铵根离子而减少了对其它离子的吸附，提高分离效果。 第三，铵盐是电解质，有利于胶体凝聚。,缺点：吸附其它金属离子的情况难免，采用“小体积沉淀分离法”克服缺点。 小体积沉淀分离法：就是在10mL左右的溶液中进行沉淀分离的方法。,（2）氢氧化钠法氢氧化钠是一种强碱，利用氢氧化钠作沉淀剂，主要应用于Fe3+, Ti4+等与两性金属离子Cr3+, Zn2+, Pb2+, Sn2+,Sb3+,Be2+, Ge4+, Ga3+等的分离。,（3）有机碱法 吡啶、苯胺、苯肼、六次甲基四胺、尿素等有机碱
6、，它们的碱性比氨水还弱，一般可使溶液的pH控制在5-6.例如：吡啶的电离常数为1.510-6，与酸作用，生成相应的盐，C5H5N + HCl = N5H5NHCl ，它在水中强烈水解，使溶液的pH值降低，利用吡啶和吡啶盐配成的缓冲溶液(pH6.5)，可使Fe3+, Al3+, Cr3+的氢氧化物定量沉淀，而Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+,而生成可溶性配合物留在溶液中。分离某些元素时，吡啶法的分离效果比氨水法好，可以不必采用两次沉淀法。,（4）氧化锌悬浊液法 氧化锌是微溶性的弱碱，用水将ZnO调成糊状物，即成为氧化锌悬浊液。加入到微酸性溶液中，可使溶液的pH
7、控制在5.5-6.5。此酸度溶液中，可使Fe3+, Al3+,Ti4+ ,Zr4+ ,Th4+等析出氢氧化物沉淀，而, Mn2+, Zn2+, Co2+, Ni2+, 碱金属及碱土金属留在溶液中。达到分离的目的。,二、沉淀为其他化合物,（一）沉淀为硫化物 约有40多种金属离子可以生成溶解度不同的难溶性硫化物。根据溶解度不同，可将元素分为五类：,（二）沉淀为硫酸盐 除钙、锶、钡、镭、铅的硫酸盐外，其他的 绝大部分硫酸盐可溶于水。（三）沉淀为氯化物（四）沉淀为磷酸盐（五）沉淀为草酸盐（六）沉淀为碳酸盐（七）冰晶石法分离铅,三、利用有机沉淀剂的沉淀分离法,1 优点（1）许多有机沉淀剂，特别是螯合物沉淀，难 溶于水，可将金属离子定量沉淀分离。沉淀吸附无机杂质较少，沉淀较纯。（2）选择性高，有利于金属离子的选择性分离。（3）有机沉淀剂分子量大，有利于重量法测定。,2 缺点（1）不少沉淀剂本身在水中的溶解度很低。（2）沉淀物有时不易被水润湿，容易浮在溶液表面或漂移在器皿边缘，给过滤或离心分离带来困难。,常用的有机沉淀剂：,1 离子缔合物沉淀剂2 有机螯合沉淀剂3 形成三元配合物的有机沉淀剂,
