Соосаждение растворенных примесей

Соосаждение примесей с коллектором — сложное физико-химическое явление, которое может протекать различным путем в зависимости от вида коллектора и примеси, а также от условий образования осадка. Когда захваченная осадком коллектора примесь распределяется по поверхности, говорят об адсорбционном механизме соосаждения. Если примесь в результате соосаждения заключается в объем твердой фазы, речь идет об образовании твердых растворов или об окклюзии примеси в широком смысле этого термина [461]. Однако в условиях формирования свежего осадка часто трудно выделить преобладающий механизм соосаждения, так как во время осаждения могут меняться химический состав, величина и знак заряда поверхности осадка, а также физи-ко-химическое состояние элемента в растворе. Например, нельзя исключить возможность соосаждения коллоидных частиц примеси и макрокомпонента, если создаются условия перехода примеси в коллоидную форму. [c.304]

Таким образом, при использовании кристаллизации для очистки веществ отделяемые в качестве продукта кристаллы будут в той или иной степени загрязнены примесями, содержащимися в исходном расплаве, а также поступающими из внешней среды и из материала разделительной аппаратуры. Захват примеси, образующейся в процессе кристаллизации твердой фазой, в общем случае принято называть соосаждением. Различают гомогенное и гетерогенное соосаждение. Гомогенное, или истинное, соосаждение имеет место тогда, когда очищаемое вещество и захватываемая примесь обладают способностью кристаллизоваться в совместной кристаллической решетке, образуя, как уже отмечалось, твердые растворы замещения или внедрения. Эту разновидность соосаждения называют также сокристаллизацией. [c.110]

Разделительный эффект при кристаллизации из раствора обусловлен различием составов образующейся твердой фазы и остающегося раствора, который называют маточным. Рассматривая в общем случае систему основное вещество — примесь — растворитель как трехкомпонентную, это различие графически можно представить диаграммой фазового состояния в виде равностороннего треугольника, строящегося при условии постоянного давления (треугольник Розебома). Чаще, однако, для характеристики указанного различия пользуются аналитическим выражением, вид которого определяется способом выражения состава фаз и условиями соосаждения (равновесное или неравновесное соосаждение, сокристаллизация или адсорбция и т.д.). [c.152]

Однако соосаждение часто используют для разделения, концентрирования и обнаружения ионов. В таких случаях эффект соосаждения стараются усилить. Если ионы примеси в растворе имеются в настолько малой концентрации, что их непосредственно осадить не удается, во многих случаях можно применять соосаждение с коллектором (соосадителем). Для этого из раствора осаждают малорастворимое вещество (коллектор), соосаждающее ионы примеси. После этого примесь оказывается сконцентрированной в небольшом объеме осадка, который отделяют и растворяют в подходящем растворителе (от органических коллекторов освобождаются сжиганием). Получают значительно более концентрированный раствор примеси, в котором ее обнаруживают или определяют. [c.128]

При анализе руд и других материалов, содержащих большие количества ванадия, уран отделяют осаждением фосфата уранила или выделяют уран в виде труднорастворимого урано-ванадата кальция из уксуснокислого раствора, а затем отделяют уран от ванадия осаждением фосфата уранила (см. подробнее стр. 267). Приме-Бение комплексона III в качестве маскирующего агента при осаждении уранила в виде фосфата позволяет отделить уран не только от V, но и от Ре, А1, Сг (III), N1, Со, редкоземельных элементов, Сг (VI) и др. Выделение двойных фторидов, например МаР-ир4 или ир4, соосаждением его с СаРа из кислых растворов дает возможность отделить уран от 2г, Та, Т1, Мо и др., что может быть использовано при определении его в рудах, содержащих большие количества 2г, Та и др. [c.347]

Разделение компонентов раствора при контакте с твердым веществом (см. табл. 30 группу 5) может быть проведено либо при внесении твердого вещества в раствор в готовом виде, либо при выделении его из раствора физико-химическими способами. В первом случае примеси могут концентрироваться преимущественно на поверхности твердой фазы. Если же осадок образуется в растворе или создаются условия для перекристаллизации осадка. Примесь может входить и в объем твердой фазы. В последней преимущественно концентрируют определяемые примеси. Осадок соединений основы выделяют из раствора только в исключительных случаях. Относящиеся к данной группе методы соосаждения с коллектором одними из первых были использованы для концентрирования примесей при спектральном определении микрокомпонентов в природных водах и почвах. Для анализа чистых веществ рассматриваемая группа методов в целом не имеет общего значения. Некоторое развитие в последнее время получили адсорбционные, особенно ионообменные, методы концентрирования примесей, чему способствовало появление сорбентов и синтетических ионитов высокой степени чистоты. [c.291]

Наиболее универсальные и обычные для аналитической химии методы выделения компонентов раствора, основанные на реакциях осаждения, непосредственно неприменимы для очень малых количеств элементов, так как из очень разбавленных в отнощении примесей растворов, образующихся в ходе обработки чистых веществ, примеси нельзя осадить ни одним реактивом. Даже в тех редких случаях, когда ионное произведение соединения микропримеси превыщает величину произведения растворимости (точнее, произведение активностей, La), это соединение не образует нормального осадка из-за склонности к коллоидообразованию [772]. Однако если вести осаждение труднорастворимого соединения микропримеси в присутствии макрокомпонента, дающего в тех же условиях осадок, примесь можно выделить при ее количествах, значительно ниже Ьа. При соосаждении микрокомпонент не образует самостоятельной твердой фазы, а распределяется между раствором и осадком коллектора, причем практический выход примеси в концентрат (осадок) зависит не только от полноты связывания элемента в соответствующее соединение (от растворимости соосаждающегося соединения примеси), но и от полноты извлечения образовавшегося соединения пз раствора в твердую фазу. [c.304]

Надо иметь в виду, что раствор (NH4),S нередко содержит примесь ионов S07 вследствие окисления ионов S кислородом воздуха. С другой стороны, раствор (NH4)aS, а также употребляемый для нейтрализации кислот аммиак могут содержать примесь ионов OJ" (в результате поглощения из воздуха СО2). Оба этих аниона, как известно, осаждают катионы II группы. Кроме того, следует учитывать и соосаждение последних с гидроокисями трехзарядных катионов III группы. Поэтому при разделении катионов III и II групп бывают значительные потери катионов [c.283]

Соосаждение происходит при выделении твердой фазы из пересыщенного раствора, расплава или пара, содержащих примесь. В пересыщенной фазе формируются твердые частицы, которые растут, меняют свой состав и структуру, вовлекая примесь в сложные процессы, сопровождающие кристаллизацию. [c.15]

Обычно соосаждение проводят в системе, которая находится в электрическом, магнитном и гравитационном полях и имеет теплопроводящие стенки. В начальный момент соосаждения имеется пересыщенный раствор (пар), который содержит примесь и находится в тепловом равновесии с внешней средой. [c.47]

Если рассмотреть возможные механизмы соосаждения примесей, то можно представить, что примесь в твердую фазу попадает в общем случае при условии полного удаления маточного раствора из межкристаллитного пространства различными путями. Таким образом, можно записать, что [c.45]

Примесь свинца, содержащуюся в алюмоаммонийных квасцах, предварительно концентрируют, отделяя основное вещество (алюмоаммонийные квасцы) методом перекристаллизации. Для удержания свинца в маточном растворе, чтобы уменьшить его соосаждение с квасцами, используют нитрилотриуксусную кислоту (комплексон I). Полученный в виде сухого остатка концентрат, смешанный с хлористым натрием, анализируют в дуге постоянного тока. [c.55]

Уже в результате однократного кристаллизационного соосаждения иногда удается достичь весьма заметного эффекта разделения. Однако в большинстве случаев эффект разделения бывает существенно занижен из-за включений маточного раствора в трещины и поры образующихся кристаллов, смачивания поверхности кристаллов маточным раствором, содержащим нежелательную примесь, и т. д. Степень загрязнения кристаллов примесью в принципе можно уменьшить путем предварительной очистки исходного раствора, промывкой продукта или последующей его перекристаллизацией. Промывка кристаллического продукта свежим растворителем (иногда для этой цели применяется насыщенный раствор кристаллизуемого вещества) не всегда дает хорошие результаты. Так, например, маточный раствор, включенный в кристалл твердой фазы, в целом не может быть удален пз них промывкой для его удаления требуется перекристаллизация выделенной твердой фазы. Многократное повторение процесса кристаллизации позволяет, хотя в большинстве случаев и с небольшим выходом, достичь требуемой степени чистоты интересующего продукта. При многократной перекристаллизации происходит очистка основного вещества от примесей, попадающих в кристаллы как за счет гомогенного, так и за счет гетерогенного соосаждения. Существует несколько вариантов многократной перекристаллизации (например, с возвратом и без возврата в цикл маточных растворов). Одним из таких вариантов является метод фракционированной (дробной) кристаллизации. Суть этого метода схематично представлена на рис. 39. [c.112]

В рассмотренном случае соосажденная примесь (Ra ) распределяется внутри образовавшихся смешанных кристаллов совершенно равномерно. Однако при других условиях осаждения это распределение может оказаться неравномерным. Например, если очень медленно выкристаллизовывать ВаСЬ-2Н20 путем испарения насыщенного раствора этой соли, содержащего примесь соли радия, то во время выделения кристаллов успевает установиться равновесие между ними и раствором. Поскольку же хлорид радия менее растворим, чем хлорид бария, по мере образования кристаллов раствор будет все более обедняться радием. Отсюда следует, что внутренние слои кристаллов, отложившиеся из более богатого радием раствора, должны будут содержать его больше, чем наружные слои, образовавшиеся позднее. Количественные закономерности оказываются здесь также иными, чем рассмотренные ранее. Именно, вместо уравнения (1) оправдывается на опыте логарифмическая формула [c.117]

Как известно, Пьер и Мария Кюри, проводя опыты по очистке урана, обнаружили, что очищенный уран менее радиоактивен, чем исходная руда. Они предположили, что в руде содержится примесь, более радиоактивная, чем сам уран. Для выделения активной примеси использовался метод соосаждения. В раствор соли урана вводили растворимую соль Ва(П), добавляли Н2504 для осаждения Ва304. Большая часть радиоактивности уходила с осадком Ва804. Затем в оставшийся раствор вводили соль РЬ(И) п осаждали РЬ8 действием НгЗ. Большая доля активности уходила в осадок РЬЗ. [c.224]

Послеосаждением называют постепенное осаждение какой-то примеси на поверхности первоначального осадка. Если при соосаждении основной компонент и примесь переходят в твердую фазу вместе, тогда при послеосаждении сначала выпадает осадок основного компонента, а потом осаждается примесь. Выпадение осадка основного компонента вызывает осаждение примеси, образующей в данных условиях довольно устойчивый пересыщенный раствор. В качестве примера может служить послеосаждение оксалата магния при осаждении оксалата кальция. Если в растворе присутствуют только ионы магния, осадок может и не образоваться, хотя раствор пересыщен. Однако после осаждения оксалата кальция на поверхности этого осадка постепенно осаждается оксалат магния. [c.130]

Повысить чувствительность реакции можно, применяя химически чистые реактивы, свободные oi каких-либо посторонних прим(сей, мешающих данной реакции, а также предиарительным отделением или маскированием посторонних йогов, мешающих реакции. Применяют также выпаривание растворов (для повышения концентрации) предварительное осаждение в виде малораст вори-мого соединения и последующее растворение его в подхо-Д5.щем растиорителе хроматографические методы анализа (см. гл. X, 5, стр. 475), экстраги( ование соединений органическими растворителями (см. гл, X, 6, стр 481), соосаждение (см. гл, X, 7, стр. 483), дистилляцию (см. гл. X, 8, стр. 484) и другие специальные методы. [c.76]

Бой в процессе соосаждения после добавления каждой порции осадителя равновесие между осадком и раствором устанавливается быстро, то состав осадка более или менее oднqюдeн — примесь распределена по всему объему осадка равномерно (гомогенное распределение). Именно [c.21]

Одним из методов выявления элементарных стадий может служить изучение связи коэффициента К со скоростью / укрупнения частиц твердой фазы (кинетический метод). Сущность кинетического метода состоит в следующем. Каждый элементарный слой коллектора, составляющего твердую фазу, будет захватывать примесь, если за время его пребывания на поверхности осадка и взаимодействия с раствором т = у// (где у — толщина слоя /5) соосаждающаяся форма примеси успеет образоваться в жидкой фазе, переместиться к поверхности раздела фаз и перейти в объем данного слоя. Кроме того, в течение интервала т будет происходить выделение в раствор ранее захваченной примеси в результате вторичных процессов. При этом дифференциальный коэффициент распределения примеси между слоем 8 и раствором будет зависеть от соотношения скоростей течения каждого из элементарных процессов и величины /, а изменение величины К под влиянием фактора т будет отражать кинетику всех процессов, связанных с соосаждением. Например, если в системе происходит медленное превращение исходной растворенной формы примеси в несоосаж-даемые комплексы, мгновенная диффузия исходной формы к по- [c.249]

При выявлении способности осадка к изотопному обмену с раствором в исходный пересыщенный раствор вводили радиоизотоп коллектора с высокой удельной активностью, и затем проводили его кристаллизацию по обычной методике. В определенный момент ( 1) снятия пересыщения осадок отделяли от маточника, промывали до отсутствия активности в промывных водах и приводили в контакт с насыщенным раствором коллектора, не содержащим радиоизотопов, где контролировалось изменение активности вследствие изотопного обмена осадка с жидкой фазой. Для выявления миграции соосажденной примеси из осадка в раствор кристаллы, выделившиеся из пересыщенного раствора и захватившие меченую примесь, промывали и переносили в насыщенный раствор, где осуществлялся контроль количества выделенной из осадка примеси в процессе обмена твердой и жидкой фаз. [c.252]

Кольтгоф [1] различает два класса загрязнений соосаждение и послеосаждение. При соосаждении основное вещество и примесь осаждаются вместе, тогда как при послеосаждении сначала выделяется чистый основной осадок, а потом уже осаждается примесь. Послеосаждение обычно происходит в пересыщенном растворе. Оно уже было рассмотрено в разд. 8-3, и больше мы не будем на нем останавливаться. [c.186]

При получении препаратов он может быть загрязнен рядом радиоактивных примесей (радий, актиний, радиоактивные изотопы свинца —ThB и RaD, протактиний). Контроль чистоты проводят, осаждая из раствора, в котором он находится, последовательно ВаСОз, Ьа(ОН)з. PbS и МпОз. Франций не соосаждается ни с одним из перечисленных осадков. С ВаСОз соосаждается примесь радия, с Ьа(ОН)з — актиния, с PbS—изотопы свинца и, наконец, с МпОг — протактиний. Контролируя соосаждение этих элементов, можно определить степень чистоты 2 зpr. [c.388]

Опыты по очистке растворов нитрата кобальта от примеси меди соосаждением с небольшим количеством гидрата закиси кобальта. Растворы концентрацией 400 г/л Со(N0,3)2 6Н2О подкислялись до pH 2—3 азотной кислотой и затем в них вводился радиоактивный изотоп Си , а в некоторых опытах кроме изотопа — примесь неактивной соли меди. Затем в раствор медленно при перемешивании вводился 25%-ный раствор аммиака в количестве 2% молярных NHз по отношению к содер-110 [c.110]

Загрязнение осадка возможно в результате сооса-ждения, совместного осаждения и послеосаждения. Совместное осаждение — это одновременное образование двух и более осадков. При послеосаждении сначала образуется чистый осадок, а примесь выделяется при стоянии. Соосаждение заключается в захвате примесей из раствора в процессе осаждения [15—17]. [c.123]

Соосаждение по типу 1.2.2 может происходить при пересыщении материнской фазы относительно нескольких кристаллизантов, но при облегченном образовании центров выделения одного из нр1х. Фаза этого кристаллизанта выделяется первой и становится основной (матрицей). Остальные фазы выделяются в объеме или на поверхности матрицы. Каждая из них может захватывать примесь, как описано в разделе 2.1. Однако характер распределения примеси в системе определится, в основном, взаимным расположением выделяющихся фаз. В зависимостп от расположения фаз захват примеси по типу 1.2.2 можно разделить на два вида захват при образовании новых фаз иа поверхности матрицы и захват при образовании новых фаз в объеме матрицы. Первый вид захвата возможен при значительных различиях в скоростях осаждения основной и остальных фаз, когда второй и последующие кристаллизанты осаждаются после завершения выделения первого. Второй вид захвата должен наблюдаться при меньших различиях в скоростях осаждения крпсталлп-зантов за счет формирования кристаллов новых фаз на поверхности матрицы с последующим замуровыванием этих фаз в ее объеме, а также за счет образования и роста новых фаз непосредственно в объеме матрицы. Первый вид можно распознать по изменению адсорбционных свойств и экзоэлектронной эмиссии матрицы в процессе соосаждения, а также по преимущественному растворению кристаллов новой фазы под действием растворителей. Второй вид можно характеризовать постепенным переходом новой фазы нз осадка в раствор по мере растворения матрицы. [c.34]

Представлены результаты изучения соосаждения примесей Си и Ре с осадками Agi в зависимости от pH, температуры, концен-трации примесей и потенциалообразующих ионов. Показано, что со-o E iaeHHe примесей не носит исключительно адсорбционного характера. Распределение Си между жидкой и твердой фазами не зависит от ее концентрации в растворе и связано с образованием твердых растворов кубической симметрии. Для примеси Ре отмечена область насыщения твердой фазы примесью (при концентрации ее в жидкой фазе > l-il0 %). Примесь Ре негомогенно распределена по объему твердой фазы, что подтверждено опытами по растворению осадков. Табл. 1, рис. 3, библиогр. 10 назв. [c.173]

Получены данные, характеризующие влияние основных технологических параметров процесса кристаллизации щавелевой кислоты кислотности раствора, пересыщения, исходной концентрации примеси — на эффективность разделения. Сравнение степени соосаждения с возникающими и стабильными кристаллами показывает, что примесь концентрируется главным образом на поверхности кристаллов. Это предопределило направления усовершенствования процесса кристаллизации. Предложен режим кристаллизации, обеспечивающий получение Н2С2О4 2Н2О с содержанием примеси С > 5-10 %. Табл. 3, рис. 2, библиогр. 5 назв. [c.175]

Пролл и Шрейр [33] справедливо отмечают, что каждое индивидуальное вещество, введенное как примесь, в сочетании с каждым электролитом представляет собой самостоятельную электрохимическую проблему тем не менее, упомянутые выше результаты, а также многочисленные данные по влиянию добавок на кинетику электрокристаллизации, позволили с очевидностью установить, что важнейшую роль при соосаждении примесей играет их адсорбция на катоде. При переносе частиц из объема раствора на катод основное значение имеет диффузия в ряде случаев существенно образование комплексов молекул примеси с ионами металла. Попадание в осадок веществ, не содержащихся в электролите (окислы, сульфиды), свидетельствует о том, что в этих случаях играют роль химические реакции, происходящие вблизи поверхности (или на поверхности) катода. Так, в [18] указывалось на возможность каталитического разложения серусодержащих добавок. [c.116]

Пропорциональность концентрации включений в осадке степени заполнения поверхности вытекает из механизма включения примеси, называемого захоронением и рассмотренного Уэббом, Прайсом и Вермилья [50]. Эта пропорциональность должна хорошо выполняться при не слишком высоких 0, но для этого необходимо еще, чтобы соосаждение было единственным путем расхода примеси. Если же примесь частично восстанавливается или участвует в других реакциях, приводящих не к соосаждению, а к диффузии продуктов обратно в раствор, то для выполнения постулата необходимо постоянство соотношения скоростей восстановления и соосаждения, что справедливо нередко, но не всегда Квкл./Квосст, может изменяться, например, с температурой [58]. [c.121]

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 . Так, для глубокой очистки раствора 7п804 от примеси Аз и др. добавляют Ре2(304)з, а затем вносят пасту 2пС0з. Выпадающая Ре(ОН)з сорбирует из раствора примеси Аз, Р и 8Ь. [c.13]

При кристаллизации вещества из раствора оно загрязняется примесями, находящимися в исходной жидкой фазе. Процесс захвата примеси образующейся твердой фазой в общем случае принято называть соосаждением [427, 428]. Следует отметить, что явление соосаждения часто используется для освобождения исходного раствора от примесей. С этой целью в раствор вводится небольшое количество специально подобранного реагента, который дает малорастворимые соединения как с примесями, так и с основным веществом. Образующаяся твердая фаза увлекает с собой в химически связанном виде основную массу примесей и удаляется [429, 430]. В литературе имеются сообщения о разработке такой методики применительно к условиям противоточного соосаждения [431—433]. Различают истинное, гомогенное соосажде-ние и поверхностное, гетерогенное, обусловленное адсорбцией. Гомогенное соосаждение имеет место тогда, когда интересующее вещество и примесь изоморфны или изодиморфны, т. е. обладают способностью кристаллизоваться в совместной кристаллической решетке. Эту разновидность соосаждения называют сокристалли-зацией [428, 434]. Существенную роль в процессах соосаждения, особенно при гетерогенном соосаждении, играют условия выделения твердой фазы. При определенных условиях между твердой и жидкой фазами может быть достигнуто равновесие, в этом случае говорят о равновесном распределении примеси между указанными фазами. [c.261]

При кристаллизации вещества из раствора оно в той или иной степени загрязняется примесями, на.ходящими-ся в исходной жидкой фазе. Процесс захвата примеси твердой фазой в общем случае принято называть соосаж-дением. Таким образом, соосаждением примеси с выделяемым веществом можно считать любой ее переход в твердую фазу независимо от причин, обусловливающих этот переход. Различают истинное, гомогенное, соосаж-дение и поверхностное, гетерогенное, обусловленное адсорбцией. Гомогенное соосаждение имеет место тогда, когда интересующее вещество и примесь изоморфны или изодиморфны, т. е. обладают способностью кристаллизоваться в совместной кристаллической решетке. Эту разновидность соосаждения обычно называют сокристалли-зацигй. Существенную роль в процессах соосаждения, особенно при гетерогенном соосаждении, играют условия выделения твердой фазы. При определенных условиях между твердой и жидкой фазами может быть достигнуто равновесие в этом случае говорят о равновесном распределении примеси между указанными фазами. [c.110]

Явления, приводящие к загрязнению осадков (твердой фазы), имеют весьма сложную природу. Они включают ряд последовательных и параллельных физико-химических процессов в ходе образования и старения твердсш фазы. Кольтгофф в 1932 г. выделил при захвате примесей осадком два независимых явления послеосаждение и соосаждение. В первом случае из пересыщенного по отношению к основному веществу раствора первоначально выделяется чистый осадок, а затем осаждается примесь, во втором — основное вещество и примесь осаждаются вместе из ненасыщенного по отношению к примеси раствора. Этот тйп загрязнений более распространен, и мы рассмотрим его характерные особенности. Соосаждение протекает в результате адсорбции и окклюзии. [c.132]

Соосаждение пиобия с титаном при кристаллизации последнего в виде (НН4)2Т10(304)2 Н2О (табл. 35, рис. 59) практически не зависит от концентрации ниобия в растворе и составляет 2—8%. С безводной двойной солью ниобий соосаждается в значительной степени от 18 до 50%. Соосаждение тем больше, чем меньше примесь пиобия к титану в исходном растворе. [c.111]

Соосаждение с сегрегацией можно подразделить на эписегрегацию, когда примесь адсорбируется на поверхности растущих частиц, и эндосегрегацию, когда примесь локализуется в объеме твердой фазы, как правило, вблизи дислокаций, на межкристаллитных границах или внутри трехмерных включений маточного раствора (окклюзионный захват). При этом рассматриваются различные виды захвата внешнекинетический, внешнедиффузионный, адсорбционно- кинетический и миграционный. [c.52]

Соосаждение происходит при выделении твердой фазы из пересыщенного раствора. Формирующиеся в процессе кристаллизации коагулянта твердые частицы вовлекают примесь в процессы, сопровождающие кристаллизацию на всех ее стадиях. Примеси могут < орбироваться на поверхности растущих кристаллов, взаимодействовать с поверхностными ловушками (ступенями, выходами на поверхность дислокаций и межблочных границ, скоплениями точечных дефектов [160, с. 8]) или переходить в приповерхностную зону твердой фазы [142, с. 19]. [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология