Методы концентрирования и разделения микроэлементов. Сальникова Е.В - 104 стр.

UptoLike

Рубрика: 

104
хромиты указанных металлов и хром увлекается в осадок. Особым случаем
является соосаждение элементов в коллоидном состоянии, например, при
осаждении BaSO
4
действием BaCl
2
на разбавленную серную кислоту в
присутствии гидролизованных солей железа и хрома. Захват сульфатом бария
ионов Fe
3+
и Cr
3+
происходит вследствие взаимной коагуляции отрицательно
заряженных коллоидных частиц (BaSO
4
)
m
·nSO
4
2-
положительно заряженными
частицами гидроксидов железа и хрома ([Fe(OH)
3
]
m
·nFe
3+
, [Cr(OH)
3
]
m
·nCr
3+
),
образованных вследствие гидролиза солей.
Образование химических соединений при соосаждении часто происходит
в системе с компонентами, обладающими противоположными химическими
свойствами, например, кислотными (WO
4
2-
, MoO
4
2-
) и основными (Fe(OH)
3
), и
пр. Соосажденные в результате химических реакций примеси не удаляются
после промывания осадков, в отличие от поверхностной адсорбции ионов.
Окклюзия вид соосаждения, при котором происходит механический
или иной захват примесей или растворителя быстро образующимся растущим
осадком макрокомпонента. Окклюзия обычно наблюдается при быстром
выделении мелкокристаллических осадков на холоду. При введении
микрокомпонента после образования твердой фазы соосаждение не
происходит. Одной из основных причин окклюзии является неравновесная
адсорбция, когда скорость роста частиц осадка превышает скорость
установления адсорбционного равновесия.
Послеосаждение наименее распространенный вид соосаждения,
отличается от предыдущих тем, что переход примесей в осадок происходит не
во время формирования осадка, а после его выделения. Кроме того, если
соосаждение осуществляется из ненасыщенного раствора, то послеосаждение,
как правило, происходит в пересыщенном растворе.
Заметное послеосаждение наблюдается при разделении металлов путем
осаждения их в виде сульфидов. Так, при пропускании сероводорода в кислый
раствор с рН около 0,5, содержащий ионы меди и цинка, сначала выделяется
чистый осадок сульфида меди. Ионы цинка в этих условиях не образуют осадка
сульфида вследствие низкой концентрации сульфид-ионов. Через некоторое
время на поверхности осадка адсорбируются молекулы сероводорода в
состоянии более сильной ионизации, чем обычно ему свойственно, благодаря
притяжению ионов сульфида к соответствующим участкам решетки сульфидов
металлов. В результате на поверхности осадка вследствие местного повышения
концентрации сульфид-ионов достигается и превышается величина
произведения растворимости сульфида цинка, возникают центры
кристаллизации, что приводит к переходу ионов цинка в твердую фазу, т.е.
послеосаждению цинка, несмотря на высокую кислотность раствора.
3.3 Пример расчета
К 1 литру раствора, содержащего 0,1 моль/л Sr
2+
и 1
.
10
-4
моль/л Pb
2+
,
добавили 5 мл концентрированной (18 моль/л) серной кислоты. Найти степень
хромиты указанных металлов и хром увлекается в осадок. Особым случаем
является соосаждение элементов в коллоидном состоянии, например, при
осаждении BaSO4 действием BaCl2 на разбавленную серную кислоту в
присутствии гидролизованных солей железа и хрома. Захват сульфатом бария
ионов Fe3+ и Cr3+ происходит вследствие взаимной коагуляции отрицательно
заряженных коллоидных частиц (BaSO4)m·nSO42- положительно заряженными
частицами гидроксидов железа и хрома ([Fe(OH)3]m·nFe3+, [Cr(OH)3]m·nCr3+),
образованных вследствие гидролиза солей.
      Образование химических соединений при соосаждении часто происходит
в системе с компонентами, обладающими противоположными химическими
свойствами, например, кислотными (WO42-, MoO42-) и основными (Fe(OH)3), и
пр. Соосажденные в результате химических реакций примеси не удаляются
после промывания осадков, в отличие от поверхностной адсорбции ионов.
      Окклюзия – вид соосаждения, при котором происходит механический
или иной захват примесей или растворителя быстро образующимся растущим
осадком макрокомпонента. Окклюзия обычно наблюдается при быстром
выделении мелкокристаллических осадков на холоду. При введении
микрокомпонента после образования твердой фазы соосаждение не
происходит. Одной из основных причин окклюзии является неравновесная
адсорбция, когда скорость роста частиц осадка превышает скорость
установления адсорбционного равновесия.
      Послеосаждение – наименее распространенный вид соосаждения,
отличается от предыдущих тем, что переход примесей в осадок происходит не
во время формирования осадка, а после его выделения. Кроме того, если
соосаждение осуществляется из ненасыщенного раствора, то послеосаждение,
как правило, происходит в пересыщенном растворе.
      Заметное послеосаждение наблюдается при разделении металлов путем
осаждения их в виде сульфидов. Так, при пропускании сероводорода в кислый
раствор с рН около 0,5, содержащий ионы меди и цинка, сначала выделяется
чистый осадок сульфида меди. Ионы цинка в этих условиях не образуют осадка
сульфида вследствие низкой концентрации сульфид-ионов. Через некоторое
время на поверхности осадка адсорбируются молекулы сероводорода в
состоянии более сильной ионизации, чем обычно ему свойственно, благодаря
притяжению ионов сульфида к соответствующим участкам решетки сульфидов
металлов. В результате на поверхности осадка вследствие местного повышения
концентрации сульфид-ионов достигается и превышается величина
произведения    растворимости     сульфида    цинка,    возникают   центры
кристаллизации, что приводит к переходу ионов цинка в твердую фазу, т.е.
послеосаждению цинка, несмотря на высокую кислотность раствора.

      3.3 Пример расчета

     К 1 литру раствора, содержащего 0,1 моль/л Sr2+ и 1. 10-4 моль/л Pb2+,
добавили 5 мл концентрированной (18 моль/л) серной кислоты. Найти степень

104