檢視沉淀的原始碼

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| style="background: #FF2400" align= center|  '''<big>沉淀</big>'''
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中文名: 沉淀

外文名: precipitation

所属学科: 化学、物理

原 理: 从过饱和溶液中析出的难溶物质

沉淀形式: 一般为固相

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从字意上理解，'''沉淀'''是指有一种[[物质]]由于密度比它所在的体系大且又不溶于它们从而沉了下去。

沉淀（precipitation）操作则是将溶液中的目的产物或主要[[杂质]]以无定形固相形式析出再进行分离的单元操作。    沉淀法有等电点沉淀法、[[盐析法]]、有机溶剂沉淀法等。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/97717ddcd86dae76f?cota=3&kuai_so=1&sign=360_7bc3b157&refer_scene=so_55 自我沉淀的9个好方法],快资讯 , 2022-03-25</ref>

从字意上理解就是指有一种物质由于密度比它所在的溶剂或[[溶液]]大且又不溶于它们从而沉了下去。

事实上沉淀多为难溶物（20°C时每100克水中溶解的克数小于0.01克）。

==原理==

从液相中产生一个可分离的固相的过程，或是从过饱和溶液中析出的难溶[[物质]]。沉淀作用表示一个新的凝结相的形成过程，或由于加入沉淀剂使某些离子成为难溶化合物而沉积的过程。产生沉淀的化学反应称为沉淀反应。物质的沉淀和溶解是一个平衡过程，通常用溶度积常数Ksp来判断难溶盐是沉淀还是溶解。溶度积常数是指在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，组成沉淀的各离子浓度的乘积为一常数。分析化学中经常利用这一关系，借加入同离子而使沉淀[[溶解度]]降低，使残留在溶液中的被测组分小到可以忽略的程度。

==分类==

沉淀可分为晶形沉淀和非晶形沉淀两大类型。硫酸钡是典型的晶形沉淀，Fe2O3·nH2O是典型的[[非晶形沉淀]]。晶形沉淀内部排列较规则，结构紧密，颗粒较大，易于沉降和过滤；非晶形沉淀颗粒很小，没有明显的晶格，排列杂乱，结构疏松，体积庞大，易吸附杂质，难以过滤，也难以洗干净。

==制取==

实验证明，沉淀类型和颗粒大小，既取决于物质的本性，又取决于沉淀的[[条件]]。在实际工作中，须根据不同的沉淀类型选择不同的沉淀条件，以获得合乎要求的沉淀。对晶形沉淀，要在热的稀溶液中，在搅拌下慢慢加入稀沉淀剂进行沉淀。沉淀以后，将沉淀与母液一起放置，使其“陈化”，以使不完整的晶粒转化变得较完整，小晶粒转化为大晶粒。而对非晶形沉淀，则在热的浓溶液中进行沉淀，同时加入大量[[电解质]]以加速沉淀微粒凝聚，防止形成胶体溶液。沉淀完毕，立即过滤，不必陈化。

==作用==

在经典的定性分析中，几乎一半以上的检出反应是[[沉淀反应]]。在定量分析中，它是重量法和沉淀滴定法的基础。沉淀反应也是常用的分离方法，既可将欲测组分[[分离]]出来，也可将其它共存的干扰组分沉淀除去。

==种类==

Cu(OH)2蓝色絮状沉淀

BaSO4白色[[沉淀]]

Mg(OH)2白色沉淀

Al(OH)3白色沉淀

BaCO3白色沉淀

CuO黑色沉淀

Cu2O[[红色]]沉淀

Cu2(OH)2CO3暗绿色沉淀

CaCO3白色沉淀

Fe(OH)3红褐色沉淀

Fe(OH)2为白色[[絮状]]沉淀（在空气中很快变成灰绿色，再变成Fe(OH)3红褐色沉淀）

Fe2O3 红棕色沉淀

FeO 黑色沉淀

FeCO3 灰色沉淀

FeS2 [[黄色]]沉淀

AgBr淡黄色沉淀

Ag2CO3 黄色沉淀

AgBr 浅黄色沉淀

AgCl [[白色]]沉淀

Ag3PO4黄色沉淀

PbS黑色沉淀

CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2↓+Na2SO4 [[蓝色]]沉淀生成、上部为澄清溶液质量守恒定律实验

Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+ H2O澄清石灰水变浑浊 应用CO2检验和石灰浆粉刷墙壁

Ca(HCO3)2 = CaCO3↓+H2O+CO2↑ 白色沉淀、产生使澄清石灰水变浑浊的气体水垢形成。[[钟乳石]]、石笋的形成

HCl+AgNO3 = AgCl↓+HNO3 生成白色沉淀、不溶解于[[稀硝酸]]检验Cl-的原理

Ba(OH)2+ H2SO4 = BaSO4↓+2H2O 生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸检验SO42-的原理

BaCl2+ H2SO4 = BaSO4↓+2HCl 生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸检验SO42-的原理

Ba(NO3)2+H2SO4 = BaSO4↓+2HNO3 生成白色沉淀、不溶解于稀硝酸检验SO42-的原理

FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl 溶液黄色褪去、有红[[褐色]]沉淀生成

AlCl3+3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl 有白色沉淀生成

MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl有白色沉淀产生

CuCl2+2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl 溶液蓝色褪去、有[[蓝色]]沉淀生成

CaO+ H2O = Ca(OH)2 白色块状固体变为粉末、生石灰制备石灰浆

Ca(OH)2+SO2 = CaSO3↓+ H2O 有白色沉淀生成 初中一般不用

Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH 有白色沉淀生成 工业制取烧碱、实验室制少量烧碱

Ba(OH)2+Na2CO3 = BaCO3↓+2NaOH 有白色沉淀生成

Ca(OH)2+K2CO3 = CaCO3↓ +2KOH 有白色[[沉淀]]生成

AgNO3+NaCl = AgCl↓+NaNO3 白色不溶解于稀硝酸的沉淀（其他氯化物类似反应） 应用于检验溶液中的氯离子

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+2NaCl 白色不溶解于稀硝酸的沉淀（其他硫酸盐类似反应） 应用于检验硫酸根离子

CaCl2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaCl 有白色沉淀生成

MgCl2+Ba(OH)2 = BaCl2+Mg(OH)2↓ 有[[白色]]沉淀生成

==类型==

按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同，沉淀可分为以下几种类型。

1.自由沉淀。悬浮颗粒的浓度低，在沉淀过程中呈离散状态，互不粘合，不改变[[颗粒]]的形状、尺寸及密度，各自完成独立的沉淀过程。这种类型多表现在沉砂池、初沉池初期。

2.絮凝沉淀。悬浮颗粒的浓度比较高（50~500mg/L），在沉淀过程中能发生凝聚或絮凝作用，使悬浮颗粒互相碰撞凝结，颗粒质量逐渐增加，沉降速度逐渐加快。经过混凝处理的水中颗粒的沉淀、初沉池后期、生物膜法二沉池、活性污泥法二沉池初期等均属[[絮凝]]沉淀。

3.拥挤沉淀。悬浮颗粒的浓度很高（大于500mg/L），在沉降过程中，产生颗粒互相干扰的现象，在清水与浑水之间形成明显的交界面（混液面），并逐渐向下移动，因此又称成层沉淀。活性污泥法二沉池的后期、浓缩池上部等均属这种[[沉淀]]类型。

4.压缩沉淀。悬浮颗粒浓度特高（以至于不再称水中颗粒物浓度，而称固体中的含水率），在沉降过程中，颗粒相互接触，靠重力压缩下层颗粒，使下层颗粒间隙中的液体被挤出界面上流，固体颗粒群被浓缩。活性污泥法二沉池污泥斗中、浓缩池中污泥的[[浓缩]]过程属此类型。

==滤过和干燥==

（一）沉淀的滤过

滤过是使沉淀和[[母液]]分开，与过量沉淀剂、共存组分或其他杂质分离，从而得到纯净的沉淀。

若后续处理需要灼烧的沉淀，用定量滤纸过滤，这种滤纸已用HCl和HF处理，大部分[[无机物]]已被除去，每张滤纸灼烧后残留灰分小于0.2mg。根据沉淀的性质，选择疏密程度不同的定量滤纸。①一般无定形沉淀，应选用疏松的快速滤纸；②粗粒的晶形沉淀，可选用较紧密的中速滤纸；③较细粒的晶形沉淀，应选用最紧密的慢速滤纸。若只需烘干即可得到称量形式的沉淀，常用[[玻璃]]砂芯坩埚或玻璃砂芯漏斗减压抽滤，根据沉淀的性状选择不同型号滤器。

过滤时均采用“倾泻法”。若沉淀的溶解度随温度变化不大，采用趁热过滤更好。

（二）沉淀的洗涤

沉淀的洗涤是为了洗去沉淀表面吸附的杂质和混杂在沉淀中的母液。洗涤时选择合适的洗液，可减少沉淀的[[溶解]]损失和避免形成胶体。选择洗液的原则是：①溶解度小而不易形成胶体的沉淀可采用蒸馏水洗涤；②溶解度大的晶形沉淀可用稀沉淀剂（干燥或灼烧可除去）溶液或沉淀的饱和溶液洗涤；③对于易胶溶的无定形沉淀，应选用易挥发的电解质稀溶液洗涤；④沉淀的溶解度随温度变化不大时，可用热溶液洗涤。采用倾泻法洗涤沉淀，洗涤过程遵循少量多次原则，洗涤[[干净]]与否可采用特效反应进行检查。

（三）沉淀的干燥或灼烧和恒重

为了除去沉淀中的水分和挥发性[[物质]]，以及使沉淀分解为组分恒定的称量形式，沉淀需要干燥或灼烧。干燥是在110～120℃烘40～60分钟，除去沉淀中的水分和挥发性物质得到沉淀的称量形式。灼烧是在800℃以上，彻底去除水分和[[挥发性]]物质，并使沉淀分解为组成恒定的称量形式。

== 参考来源 ==
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{{#iDisplay:o303598cdrp|480|270|qq}}
<center>已经沉金，金粉沉淀中！</center>
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== 参考资料 ==

[[Category: 340 化學總論]]