Рост зародышей и образование осадка может происходить двумя путями

при прибавлении в раствор новой порции осадителя не появляются новые зародыши – центры кристаллизации. Выделение вещества происходит преимущественно на поверхности ранее образовавшихся зародышевых кристаллов. Они постепенно растут. Получается осадок, состоящий из сравнительно небольшого числа относительно крупных кристаллов	прибавление каждой порции осадителя вызывает быстрое возникновение в жидкости огромного числа мельчайших зародышевых кристаллов. Зародыши растут в результате их слипания в более крупные агрегаты, оседающие под влиянием силы тяжести на дно сосуда (происходит коагуляция первоначально образующегося коллоидного раствора)
выпадает кристаллический осадок	выпадает аморфный осадок

По какому пути пойдет развитие зародышевых кристаллов – первому или второму?

Это зависит от величины относительного пересыщения (ОП), которая поясняет влияние температуры, растворимости осаждаемого соединения в данной среде, концентрации реагирующих веществ и скорости перемешивания на форму образующегося осадка:

,

где C – концентрация осаждаемого соединения; S – растворимость осадка.

Если вещество малорастворимо (растворимость S мала) и выделяется из сравнительно концентрированных растворов (концентрация С велика), то относительное пересыщение – большая величина. А это значит, что в растворе образуется огромное количество первичных кристаллов, происходит их агрегация, укрупнение и выпадает аморфный осадок.

Если относительное пересыщение ОП мало (т.е. S – велика и С – мала), то в процессе формирования осадка образуется сравнительно мало первичных кристаллов, наблюдается незначительное пересыщение раствора и выделяется кристаллический осадок.

Условия осаждения кристаллических осадков:

1. Осаждение ведут из разбавленных растворов разбавленным раствором осадителя (выпадает крупнокристаллический осадок).

2. Осадитель прибавляют медленно, по каплям, чтобы не возникало пересыщения раствора.

3. Перемешивают раствор стеклянной палочкой, чтобы избежать сильных местных пересыщений.

4. Осаждение ведут из горячих растворов горячим раствором осадителя. При нагревании увеличивается растворимость мелких кристаллов и за их счет образуются крупные кристаллы.

5. В некоторых случаях добавляют вещества, повышающие растворимость осадка. Например, осадок BaSO₄ осаждают при рН = 3 – 4 (добавляют HCl).

6. Кристаллические осадки оставляют для старения

Оствальдовское созревание – перенос вещества от мелких частиц к крупным, обусловлено тем, что поверхностное натяжение у мелких частиц больше, чем у крупных. Поэтому мелкие частицы растворяются, а крупные растут за их счет. При перекристаллизации структура кристалла совершенствуется, исправляются дефекты, осадок очищается от посторонних ионов. Переход метастабильных модификаций в стабильные. Например, Са²⁺ при комнатной температуре осаждается в виде смеси CaC₂O₄·2H₂O + CaC₂O₄·3H₂O. При нагревании эти соединения превращаются в устойчивую форму CaC₂O₄·H₂O

Условия осаждения аморфных осадков:

1. Осаждение ведут из горячего раствора при перемешивании в присутствии электролита-коагулянта для коагуляции осадка.

2. Осаждение ведут из концентрированных растворов. Образующиеся при этом осадки хорошо свертываются, их легче отфильтровать и промыть.

3. Для уменьшения адсорбции примесей на осадке, сразу по окончании осаждения приливают большой объем (до 100 мл) воды и смесь перемешивают. При этом происходит нарушение адсорбционного равновесия, и часть адсорбированных ионов переходит в раствор.

3. Осадок сразу фильтруют.

Получить абсолютно чистый осадок невозможно в результате процессов соосаждения. Например, на осадке CaC₂O₄·H₂O происходит соосаждения MgC₂O₄; BaSO₄ содержит BaCl₂ и Na₂SO₄.

Для уменьшения соосаждения используют следующие приемы:

– повышение температуры;

– промывание осадка промывными жидкостями. Состав промывных жидкостей значительно различается: BaSO₄ малорастворим, его обычно промывают водой; CaC₂O₄·H₂O – сравнительно хорошо растворим, его промывают разбавленным раствором осадителя – (NH₄)₂C₂O₄; аморфные осадки Fe(OH)₃, Al(OH)₃ промывают раствором летучего электролита, например, NH₄NO₃ + NH₄OH.

Осадки перед перенесением на фильтр промывают декантацией. К осадку приливают промывную жидкость, перемешивают стеклянной палочкой, дают осадку осесть на дно и сливают жидкость по палочке, стараясь не взмучивать осадок.

– переосаждение в случае окклюдированых примесей.

При осаждении органическими осадителями осадки получаются, как правило, более чистые.

Дата добавления: 2015-10-02