沉淀（科學術(shù)語）

沉淀（科學術(shù)語）

沉淀 （科學術(shù)語） 次瀏覽 | 2022.11.09 16:49:49 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 沉淀科學術(shù)語

從字意上理解，沉淀是指有一種物質(zhì)由于密度比它所在的體系大且又不溶于它們從而沉了下去。

沉淀（precipitation）操作則是將溶液中的目的產(chǎn)物或主要雜質(zhì)以無定形固相形式析出再進行分離的單元操作。沉淀法有等電點沉淀法、鹽析法、有機溶劑沉淀法等。

中文名

沉淀

外文名

precipitation

所屬學科

化學、物理

原理

從過飽和溶液中析出的難溶物質(zhì)

沉淀形式

一般為固相

科學術(shù)語定義

從字意上理解就是指有一種物質(zhì)由于密度比它所在的溶劑或溶液大且又不溶于它們從而沉了下去。

事實上沉淀多為難溶物（20°C時每100克水中溶解的克數(shù)小于0.01克）。

原理

從液相中產(chǎn)生一個可分離的固相的過程，或是從過飽和溶液中析出的難溶物質(zhì)。沉淀作用表示一個新的凝結(jié)相的形成過程，或由于加入沉淀劑使某些離子成為難溶化合物而沉積的過程。產(chǎn)生沉淀的化學反應(yīng)稱為沉淀反應(yīng)。物質(zhì)的沉淀和溶解是一個平衡過程，通常用溶度積常數(shù)Ksp來判斷難溶鹽是沉淀還是溶解。溶度積常數(shù)是指在一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，組成沉淀的各離子濃度的乘積為一常數(shù)。分析化學中經(jīng)常利用這一關(guān)系，借加入同離子而使沉淀溶解度降低，使殘留在溶液中的被測組分小到可以忽略的程度。

分類

沉淀可分為晶形沉淀和非晶形沉淀兩大類型。硫酸鋇是典型的晶形沉淀，是典型的非晶形沉淀。晶形沉淀內(nèi)部排列較規(guī)則，結(jié)構(gòu)緊密，顆粒較大，易于沉降和過濾；非晶形沉淀顆粒很小，沒有明顯的晶格，排列雜亂，結(jié)構(gòu)疏松，體積龐大，易吸附雜質(zhì)，難以過濾，也難以洗干凈。

制取

實驗證明，沉淀類型和顆粒大小，既取決于物質(zhì)的本性，又取決于沉淀的條件。在實際工作中，須根據(jù)不同的沉淀類型選擇不同的沉淀條件，以獲得合乎要求的沉淀。對晶形沉淀，要在熱的稀溶液中，在攪拌下慢慢加入稀沉淀劑進行沉淀。沉淀以后，將沉淀與母液一起放置，使其“陳化”，以使不完整的晶粒轉(zhuǎn)化變得較完整，小晶粒轉(zhuǎn)化為大晶粒。而對非晶形沉淀，則在熱的濃溶液中進行沉淀，同時加入大量電解質(zhì)以加速沉淀微粒凝聚，防止形成膠體溶液。沉淀完畢，立即過濾，不必陳化。

作用

在經(jīng)典的定性分析中，幾乎一半以上的檢出反應(yīng)是沉淀反應(yīng)。在定量分析中，它是重量法和沉淀滴定法的基礎(chǔ)。沉淀反應(yīng)也是常用的分離方法，既可將欲測組分分離出來，也可將其它共存的干擾組分沉淀除去。

種類

藍色絮狀沉淀、白色沉淀、白色沉淀、白色沉淀、白色沉淀、黑色沉淀、紅色沉淀、暗綠色沉淀、白色沉淀、紅褐色沉淀、為白色絮狀沉淀（在空氣中很快變成灰綠色，再變成紅褐色沉淀）、紅棕色沉淀、黑色沉淀、灰色沉淀、黃色沉淀、淡黃色沉淀、黃色沉淀、淺黃色沉淀、白色沉淀、黃色沉淀、黑色沉淀。[1]

條件

金屬離子	開始沉淀（pH值）	完全沉淀（pH值）
Fe3+	2.7	3.7
Al3+	3.7	4.7
Cu2+	4.4	6.4
Zn2+	6	8
Co2+	6.7	8.7
Fe2+	7.6	9.6
Mn2+	7.8	9.8
Mg2+	9.3	10.8

反應(yīng)

，藍色沉淀生成、上部為澄清溶液質(zhì)量守恒定律實驗。

，澄清石灰水變渾濁，應(yīng)用檢驗和石灰漿粉刷墻壁。

，白色沉淀、產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體水垢形成。鐘乳石、石筍的形成。

，生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸檢驗的原理。

，生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸檢驗的原理。

，生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸檢驗的原理。

，生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸檢驗的原理。

，溶液黃色褪去、有紅褐色沉淀生成。

，有白色沉淀生成。

，有白色沉淀產(chǎn)生。

，溶液藍色褪去、有藍色沉淀生成。

，白色塊狀固體變?yōu)榉勰⑸抑苽涫覞{。

，有白色沉淀生成，初中一般不用。

，有白色沉淀生成，工業(yè)制取燒堿、實驗室制少量燒堿。

，有白色沉淀生成。

，有白色沉淀生成。

，白色不溶解于稀硝酸的沉淀（其他氯化物類似反應(yīng)），應(yīng)用于檢驗溶液中的氯離子。

，白色不溶解于稀硝酸的沉淀（其他硫酸鹽類似反應(yīng)），應(yīng)用于檢驗硫酸根離子。

，有白色沉淀生成。

，有白色沉淀生成。

類型

按照水中懸浮顆粒的濃度、性質(zhì)及其絮凝性能的不同，沉淀可分為以下幾種類型。

飲料瓶中的沉淀物

1.自由沉淀

懸浮顆粒的濃度低，在沉淀過程中呈離散狀態(tài)，互不粘合，不改變顆粒的形狀、尺寸及密度，各自完成獨立的沉淀過程。這種類型多表現(xiàn)在沉砂池、初沉池初期。

2.絮凝沉淀

懸浮顆粒的濃度比較高（50~500mg/L），在沉淀過程中能發(fā)生凝聚或絮凝作用，使懸浮顆粒互相碰撞凝結(jié)，顆粒質(zhì)量逐漸增加，沉降速度逐漸加快。經(jīng)過混凝處理的水中顆粒的沉淀、初沉池后期、生物膜法二沉池、活性污泥法二沉池初期等均屬絮凝沉淀。

3.擁擠沉淀

懸浮顆粒的濃度很高（大于500mg/L），在沉降過程中，產(chǎn)生顆粒互相干擾的現(xiàn)象，在清水與渾水之間形成明顯的交界面（混液面），并逐漸向下移動，因此又稱成層沉淀。活性污泥法二沉池的后期、濃縮池上部等均屬這種沉淀類型。

4.壓縮沉淀

懸浮顆粒濃度特高（以至于不再稱水中顆粒物濃度，而稱固體中的含水率），在沉降過程中，顆粒相互接觸，靠重力壓縮下層顆粒，使下層顆粒間隙中的液體被擠出界面上流，固體顆粒群被濃縮。活性污泥法二沉池污泥斗中、濃縮池中污泥的濃縮過程屬此類型。

濾過和干燥

（一）沉淀的濾過

濾過是使沉淀和母液分開，與過量沉淀劑、共存組分或其他雜質(zhì)分離，從而得到純凈的沉淀。

若后續(xù)處理需要灼燒的沉淀，用定量濾紙過濾，這種濾紙已用HCl和HF處理，大部分無機物已被除去，每張濾紙灼燒后殘留灰分小于0.2mg。根據(jù)沉淀的性質(zhì)，選擇疏密程度不同的定量濾紙。①一般無定形沉淀，應(yīng)選用疏松的快速濾紙；②粗粒的晶形沉淀，可選用較緊密的中速濾紙；③較細粒的晶形沉淀，應(yīng)選用最緊密的慢速濾紙。若只需烘干即可得到稱量形式的沉淀，常用玻璃砂芯坩堝或玻璃砂芯漏斗減壓抽濾，根據(jù)沉淀的性狀選擇不同型號濾器。

過濾時均采用“傾瀉法”。若沉淀的溶解度隨溫度變化不大，采用趁熱過濾更好。

（二）沉淀的洗滌

沉淀的洗滌是為了洗去沉淀表面吸附的雜質(zhì)和混雜在沉淀中的母液。洗滌時選擇合適的洗液，可減少沉淀的溶解損失和避免形成膠體。選擇洗液的原則是：①溶解度小而不易形成膠體的沉淀可采用蒸餾水洗滌；②溶解度大的晶形沉淀可用稀沉淀劑（干燥或灼燒可除去）溶液或沉淀的飽和溶液洗滌；③對于易膠溶的無定形沉淀，應(yīng)選用易揮發(fā)的電解質(zhì)稀溶液洗滌；④沉淀的溶解度隨溫度變化不大時，可用熱溶液洗滌。采用傾瀉法洗滌沉淀，洗滌過程遵循少量多次原則，洗滌干凈與否可采用特效反應(yīng)進行檢查。

（三）沉淀的干燥或灼燒和恒重

為了除去沉淀中的水分和揮發(fā)性物質(zhì)，以及使沉淀分解為組分恒定的稱量形式，沉淀需要干燥或灼燒。干燥是在110～120℃烘40～60分鐘，除去沉淀中的水分和揮發(fā)性物質(zhì)得到沉淀的稱量形式。灼燒是在800℃以上，徹底去除水分和揮發(fā)性物質(zhì)，并使沉淀分解為組成恒定的稱量形式。

參考資料