沉淀物
沉淀物可能是指:
化学上因化学反应而形成的沉淀物,参见沉淀。
地质学上因水体流动而形成的沉积物。
沉淀物
理想的沉淀物溶解度低(Ksp 小)、容易过滤(颗粒大),再烘干至一定温度后,组成一定、杂质少且稳定性高。以下就沉淀物的颗粒、杂质、烘烧分别加以说明。
沉淀物的颗粒大小
沉淀物的颗粒大小受到相对过饱和度、沉淀物溶解度、反应物浓度、静置时间、温度、电解质等因素的影响。
相對過飽和定義為,Q表示瞬間局部區間沉澱劑的濃度,S是沉澱物的溶解度。
在沉淀过程中沉淀物可以是许多小颗粒,也可以由小颗粒长成大颗粒,此两种机制即受到相对过饱和度大小的影响。若小,会有利于沉淀物颗粒长大。为了使颗粒长大,Q要小S要大,慢慢加入浓度低的沉淀剂,不时搅拌可使Q值变小,加热可以使S值增加,这些做法可使相对过饱和度变小,而使颗粒变大。
將沉澱物與母液靜置一段時間也可使沉澱顆粒變大。
在静置期间,沉淀物的溶解与生成不断地进行,为动平衡状态。由于小颗粒表面积大,在同样质量下,小颗粒的表面积比大颗粒的大,因此溶解速度快。静置过程中,小颗粒沉淀物减少,大颗粒沉淀增加。
較高的溫度可以使上述的溶解沉澱反應加速進行,因此將沉澱物及母液加熱使沉澱物顆粒變大,這種作法叫浸煮(digestion)。 沉澱物表面帶有相同的電荷,互相排斥不易凝聚。加入電解質可以減少斥力,而凝聚成大顆粒。
沉淀物的杂质
在沉澱生成的過程,可能會吸附或包裹雜質於沉澱物中,由於小顆粒沉澱的比表面積較大,所以吸附較嚴重,而沉澱顆粒大可減少雜質的吸附。
沉淀物包裹的杂质可经由过滤使沉淀物与原溶液(母液)分离后,再将沉淀物溶解于适当溶液及加入沉淀剂再沉淀的方式减少杂质含量。
當沉澱物過濾時也可以用含電解質的溶液清洗沉澱物減少吸附的雜質。清洗溶液所含的電解質需於烘乾過程中加熱去除。如以稀HNO3溶液清洗AgCl沉澱物後,加熱成氣態的HNO3去除。用含電解質的溶液而不是水清洗沉澱,是避免水清洗造成原凝聚的膠體沉澱因失去電解質又分散成膠體顆粒(peptization),不利於沉澱的過濾。
沉淀物的烘干与灼烧
过滤所得的沉淀物要加热烘干去除溶剂及挥发性物质,有些还要灼烧(ignition)使沉淀物的组成一定。如草酸钙在摄氏225度时会去除结晶水生成CaC2O4,摄氏900度时组成是CaO,因此灼烧温度与化合物组成有关。