共沉淀

    共沉淀 : 当一种物质 沉淀时,另外某些可溶性物质附于沉淀表面或 进入沉淀内部一起沉淀的现象。这种现象的产 生主要原因有: 表面吸附作用(附于表面)和吸 留作用(进入沉淀内部)而引起的; 也由于沉淀 物在沉降过程中的力场(静力场和动力场)而造 成的;生成混晶。表面吸附是由于沉淀表面的 离子电荷未达到平衡,剩余电荷吸引了溶液中 带异性电荷的离子。这种吸附是一种放热过程, 升高溶液的温度,可减少吸附。吸留作用主要也 是由吸附而引起的,它与表面吸附不同之处是 由于沉淀剂过多而引起的,在生成沉淀的过程 中,吸附于沉淀表面的杂质离子还未被主晶格 离子所取代,就被后来的沉淀所覆盖,于是这种 未被主晶格离子取代的杂质离子就进入了沉淀 内部,例如Ba²⁺既可与SO₄^2-结合,又可与 Cl^-结合,如果我们希望得到BaSO₄沉淀,而BaSO₄晶体如果成长很慢,SO₄^2-就可以将Cl^-置换 出来,如果成长过快,还来不及将Cl^-置换干净, 则BaCl₂就会包藏在沉淀的内部。沉淀在沉降 过程中由于粒子的碰撞而粘附在一起,同时 由于化学反应的结果而将杂质粘附在沉淀物 上。因此,在沉降过程中应尽量避免搅拌。共晶 的生成是由于沉淀物中的阴、阳离子被其他具 有相同电荷、离子半径相近的离子所取代而造 成的。共沉淀既可作为分离提纯的一种手段,又 是混入杂质的一种不希望的过程,它沾污了产 品的品质。前者,如制备高纯锌时,铅很难除去, 此时可用锶作为铅的共沉淀剂将铅除去; 又如 用二氧化锰作为钴的共沉淀剂,可以从镍中将 钴分离除去。后者,进行重量分析时,希望沉淀 越纯越好,不希望发生共沉淀。虽然,多次洗涤 及长时间沉淀熟化,可以减少表面吸附和力场 造成的影响,但对吸留及共晶所造成的影响,收 效甚微。此外,共沉淀还可用作富集痕量物质的 一种手段,例如当氯化银沉淀时,可将溶液极微 量的金富集起来。共沉淀除用作分离手段外,它 还是制备催化剂的一方法,例如用沉淀剂(载 体)从金属盐(含催化活性组合)溶液中将活性物 沉淀出来,制成催化剂。合成氨催化剂的制法之 一就是共沉淀法。