《各金属离子的沉淀原理.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《各金属离子的沉淀原理.doc（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、各金属离子的沉淀原理【摘要】：除少数碱金属外，大多数金属的氢氧化物都属难溶化合物。因此，在湿法冶金实践中，最常用的金属沉淀法是中和水解生成难溶氢氧化物沉淀 除少数碱金属外，大多数金属的氢氧化物都属难溶化合物。因此，在湿法冶金实践中，最常用的金属沉淀法是中和水解生成难溶氢氧化物沉淀，其典型的沉淀反应为： （1）相应的金属氢氧化物的溶度积为： （2）又从水的离解平衡知： （3）于是可以得到金属氢氧化物的如下关系： （4）式中Ksp金属氢氧化物的溶度积； Kw水的离子积。由上式可知，在一定温度下，金属氢氧化物沉淀形成的pH值由该金属离子的价态及其氢氧化物的溶度积决定。若规定 1molL时为开始沉淀，
2、 105molL时为沉淀完全，则由上式可求出相应于金属氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH值。一些常见金属氢氧化物的溶度积及沉淀的pH值列在下表中。表 常见金属氢氧化物25下的溶度积及沉淀的pH值金属氢氧化物溶度积KsplgKsp完全沉淀的最低pH值Ag（OH）7.71Al（OH）333.504.90Be（OH）221.30Ca（OH）25.19Cd（OH）214.359.40Co（OH）214.908.70Co（OH）344.501.60Cr（OH）329.805.60Cu（OH）219.327.40Fe（OH）215.10Fe（OH）338.803.20Mg（OH）211.1511.00Mn（
3、OH）212.8010.10Ni（OH）215.207.45Ti（OH）453.00Zn（OH）216.468.10对一种具体的金属离子，都存在一种水解沉淀平衡： （5）由此水解平衡可得到溶液中剩余金属离子活度与溶液pH值的下述关系： （6）上式表明金属氢氧化物的溶解特征是pH的函数。式中的K是水解反应式（5）的平衡常数。比较式（6）与式（4）可知lgKlgKspnlgKw。函数关系（6）可绘成沉淀图。莫讷缪斯以溶液pH值为横坐标，溶液中金属离子活度的对数为纵坐标，得到如图1的曲线。图中每条线对应一种水解沉淀平衡，线的斜率的负数为被沉淀金属离子的价数。由图可以很直观地判断金属的溶解行为，线的左面区域为金属离子留在溶液中的条件，线的右面区域为金属离子沉淀为氢氧化物的条件。图中很明显地表示了各种金属离子的相对水解沉淀性能，即从左到右金属水解沉淀的趋势减弱。一般而言，三价和四价金属离子可在较强酸条件下水解沉淀，二价过渡金属离子则在弱酸至弱碱的条件下水解。从图中还可看出，同一金属的不同价态离子的溶解行为也不同，最典型的情况如Fe2与Fe3及Co2与Co3水解沉淀条件的差别。
