Поиск:  




Кунсткамера

Ю.В.Корякин, И.И.Ангелов

Чистые химические вещества

Химическое осаждение

Одним из простейших методов разделения веществ, в частности очистки реактивов, является перевод примеси (или основного вещества) в осадок. Это может быть достигнуто, если при действии подходящего реагента удаляемый компонент смеси образует малорастворимое соединение, например, выделение примеси Fe3+ в NH4Cl при действии гидрата аммиака:

Fe3+ +3NH3 . H2O = FeO(OH)↓ + 3NH4+ + H2O

Значительно чаще приходится иметь дело с такими комбинациями ионов, каждый из которых может реагировать с реактивом - осадителем, давая малорастворимые вещества. В этом случае необходимо использовать различие в произведениях растворимости (ПР), создавая условия, в которых электролиты, имеющие наибольшую растворимость (наибольшее значение ПР). остаются в растворе.
Так, для отделения примеси Ва2+ в солях Sr2+ достаточно добавить к раствору очищаемой соли небольшое количество H2SO4.
Если учесть, что ПР(BaSO4) = 0,87*10-10, а ПР(SrSO4) = 2,8*10-7, то ясно, что менее растворимый BaSO4 будет выпадать в первую очередь и только после почти полного его выделения оставшаяся H2SO4 осадит некоторое количество Sr2+ в виде SrSO4. Часто для выделения примесей в виде осадков используют твердые фазы. Например, для удаления примеси Fe3+ в ZnSO4 осаждают щелочью в небольшой части раствора смесь Zn(OH)2 и FеO(ОН), отмывают осадок водой и вносят его в очищаемый раствор. Растворимости Zn(OH)2 и FеO(ОН) резко отличаются (ПР Zn(ОН)2 = 7,1*10-18, ПР FeO(OH) = 3,2*10-38), поэтому более растворимый осадок Zn(OH)2 будет осаждать из раствора Fe3+ в виде FeO(OН):

3Zn(OH)2 + 2Fe3+ = 2FeO(OH)↓ + 3Zn2+ + H2O

Процесс идет практически до конца, что следует из значения константы равновесия:

K=ПР3(Zn(OH)2) / ПР2(FeO(OH)) = (7,1*10-18)3/(3,2*10-38)2=3,5 * 1022

(Эти расчеты носят ориентировочный характер, поскольку для концентрированных растворов солей следует заменить концентрации в выражениях для ПР активностями.) Большое значение имеют также методы разделения двух веществ, основанные на осаждении одного из них при одновременном связывании второго в устойчивый растворимый комплекс.(См., например, Находнова А. П., Кривобок В. П. Труды ИРЕА, 1963, т- 25, с. 479; Дятлова Н. М., Темкина В. Я., Барханова Н. Н. Труды ИРЕА, 1967, т. 30, с. 265.)

Зависимость характера осадка от условий осаждения применительно к получению чистых веществ изучалась В. Л. Соколом и А. В. Бромбергом с сотр. (Труды ИРЕА, 1967, т. 30, с. 342; Зав. лаб., 1963, т. 29, №8, с. 956.).

В настоящее время все шире используются органические осадители, дозволяющие добиваться высокой степени очистки от примесей, например, осаждение купфероном или оксимами.

Широко применяется также метод соосаждения примесей с неорганическими или органическими коллекторами, т. е. с веществами, при осаждении которых одновременно соосаждается и удаляемая примесь. Этот метод обеспечивает очень высокую степень очистки, недостижимую при обычном осаждении (см. Горштейн Г. И., Куманева Г. А., Кифарова И. А. Труды ИРЕА, 1963, т. 25, с. 104.).
Так, для глубокой очистки раствора ZnSO4 от примеси As и др. добавляют Fe2(SO4)3, а затем вносят пасту ZnCO3. Выпадающий осадок FeO(OH) сорбирует из раствора примеси As, Р и Sb.

Читать дальше || Вернуться назад || Содержание книги

|| Содержимое кунсткамеры || Читальный зал


 


Рассылки Subscribe.Ru
Алхимик - новости и советы