共沉淀

更新时间:2022-08-25 13:44

共沉淀(coprecipitation),一种沉淀从溶液中析出时,引起某些共存的可溶性物质一起沉淀的现象。共沉淀是重量分析法误差的主要来源之一,主要原因有表面吸附,混晶,包埋等。

定义

共沉淀(coprecipitation),一种沉淀从溶液中析出时,引起某些共存的可溶性物质一起沉淀的现象。

原理

表面吸附

吸附共沉淀(adsorption coprecipitation)是由于沉淀表面吸附引起的共沉淀。

在沉淀晶格内部,正负离子按照一定的顺序排列,离子都被异电荷离子所饱和,处于静电平衡状态。而处于沉淀表面,棱角的离子电荷未达到平衡,它们的残余电荷吸引了溶液中带相反电荷的离子。沉淀颗粒越小,表面积越大,吸附溶液里异电荷离子的能力就越强。

这种吸附是有选择性的,遵循吸附规则:

包埋或吸留

包埋共沉淀(occlusion coprecipitation)是由于沉淀形成速度快,吸附在沉淀表面的杂质或者母液来不及离开,被随后长大的沉淀所覆盖,包藏在沉淀内部引起的共沉淀。如生成硫酸钡时,在沉淀中包埋有大量的阴离子。由于硝酸钡的溶解度小于氯化钡,因此,硝酸钡被包藏的量一般更多。晶体成长过程中,由于晶面缺陷和晶面生长的各项不均匀性,也可将母液包埋在晶格内部的小孔穴中而共沉淀。

生成混晶或固溶体

混晶共沉淀(mixed crystal coprecipitation)是如果被吸附的杂质与沉淀具有相同的晶格,相同的电荷或者离子半径,杂质离子可以进入到晶格排列引起的共沉淀。例如:硫酸钡与硫酸铅,氯化银与溴化银都可以形成混晶,这种混晶称为同形混晶。

高锰酸钾可以随硫酸钡沉淀形成而进入硫酸钡沉淀的晶格,使沉淀显粉红色,用水洗涤不褪色,说明虽然两者电荷不同,但离子半径接近,可以生成固溶体。有些混晶,杂质离子或者原子并不位于正常晶格的位置上,而是位于晶格空隙中,这种混晶称为异性混晶。

减少方法

共沉淀现象是玷污沉淀的主要因素,要通过沉淀反应在溶液中获得绝对纯的沉淀是不可能的。在重量分析中,总是设法减少共沉淀的影响。洗涤是经常采取的措施,它们虽然对减少混晶共沉淀无能为力,却可以有效地减少表面吸附和包藏引入的杂质。较少包埋另一种常用的方法是重结晶。减少或者消除同形混晶最好的办法是实现分离出杂质;对于异形混晶,最好的方法是在沉淀时加入沉淀剂的速度慢,使沉淀进行陈化。

沉淀改变杂质离子存在形式,降低沉淀速度,或采用均相沉淀,都是经常采取的措施,如这些方法不能奏效,还可采取再沉淀的方法。

应用范围

共沉淀分离法是富集痕量组分的有效方法之一,是利用溶液中主沉淀物(称为载体)析出时将共存的某些微量组分载带下来而得到分离的方法。例如,在痕量存在下将硫酸钡沉淀时,几乎可载带下来所有的;当氯化银沉淀时,可将溶液中极微量的金收集起来,予以富集。共沉淀分离富集—火焰原子吸收光谱法测定痕量金属元素的研究,基于分级共沉淀法制备锂离子电池正极材料,免疫共沉淀联合质谱分析筛选克罗恩病中Intelectin-1相互作用蛋白的初步研究;共沉淀在工业生产,医学蛋白研究等方面越来越发挥出它的价值。

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