Осаждение и соосаждение

АНАЛИЗЕ

МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ В

План:

1. Осаждение и соосаждение.

2. Разделение ионов. Классификация катионов и анионов.

3. Сорбция.

4. Экстракция.

5. Хроматография.


Методами маскирования не всегда удаётся повысить специфичность аналитических сигналов. В этом случае прибегают к методам разделения веществ.

Кроме того, учитывая существующий предел обнаружения сигнала, при анализе микропримесей их необходимо сконцентрировать – увеличить их концентрацию. Для этого прибегают к методам концентрирования. Часто разделение и концентрирование осуществляется одновременно, слито в один метод.

В основе всех разделений методом осаждениялежит различие в растворимости соединений определяемого и нежелательных элементов. Теоретическая возможность и условия успешного разделения определяются главным образом величинами произведений растворимости.

Осадители: органические и неорганические

Типы осадков:

1. Кислоты и гидроксиды (H2SiO3, H2SnO3, H2WO4, Al(OH)3, Fe(OH)3).

2. Малорастворимые соединения некоторых кислот (MeS, MeSO4, MeCO3, MePO4, MeClx и др.).

3. Осадки с органическими реагентами (малорастворимые хелаты и ионные ассоциаты).

4. Вещества, выделяемые в элементном состоянии (Hg, Se, Te, Au).

 

Специфичность (селективность) осаждения можно увеличить, варьируя pH раствора.

Значения pH осаждения гидроксидов

pH Ион металла
Fe3+, Zr(IV), Sn(II)
Th(IV), U(VI)
Al3+
Zn2+, Be2+, Cu2+, Cr3+
Fe2+, Pb2+
Co2+, Ni2+, Cd2+
Ag+, Mn2+, Hg2+
Mg2+

 

Но осаждение можно использовать как метод концентрирования. В основе этого лежит явление соосаждения (т.е. совместного осаждения). Эффективность соосаждения, как метода разделения, очень высока. Микрокомпонент можно выделить из раствора при его соотношении к макрокомпоненту 1:1015.

Соосаждением называется распределение микрокомпонента между раствором и твёрдой фазой (осадком), причём сам микрокомпонент осадка не образует. Так, ионы радия Ra2+, свинца Pb2+, железа Fe3+, меди Cu2+ извлекаются из раствора формирующимся осадком сульфата бария BaSO4. При образовании аморфного осадка гидроксида железа Fe(OH)3 из водного раствора, содержащего катионы хрома(III) и алюминия(III), вместе с осадком осаждаются и эти катионы.

 

Осадок, на котором происходит соосаждение, называется коллектор – это малорастворимые неорганические и органические соединения, которые должны полностью захватывать нужные и не захватывать мешающие микрокомпоненты и компоненты матрицы.

 

Коллекторы могут быть неорганические (например, гидроксиды, сульфиды, фосфаты, сульфаты, галогениды металлов. Распространенные коллекторы Fe(OH)3 и МnО2) и органические (например, объемистый органический катион кристаллического фиолетового КФ+ или метиленового синего МФ+ и анион SCN– или I–, хелаты (дитизонаты, дитиокарбаминаты, b-дикетонаты).

 

Различают соосаждение:

поверхностное (внешнее) для аморфных осадков внутреннее для кристаллических осадков
соосаждаемое вещество адсорбируется на поверхности коллектора. Типы взаимодействий: электростатические межмолекулярные ионообменные может быть вызвано окклюзией – это захват примесей из раствора внутрь кристалла. а также изоморфизмом – свойство ионов замещать друг друга в кристалле с образованием фаз переменного состава: смешанных кристаллов или твердых растворов.   В состав изоморфных соединений входят близкие по размерам ионы и растворитель при одинаковом типе кристаллической решетки. Изоморфными кристаллами являются, например, BaSO4 и RaSO4.