由于對吸附和共沉淀的日益了解,目前研究共沉淀的目的已經(jīng)不只是為了如何防止它們的發(fā)生,而是如何積極地利用的問題了。下面我們舉出其中一部分例子來加以說明。
(一)提高分析反應(yīng)的靈敏度
利用沉淀的吸附性質(zhì)和共沉淀來提高分析反應(yīng)的靈敏度,不外乎使本來不能沉淀的微量組分發(fā)生沉淀或是使沉淀著色,或加深顏色以提高“能見度”。例如,用H2SO4不能沉淀微量Ba2+,或如果用PbSO4的醋酸銨溶液代替硫酸,就可得到PbSO4與BaSO4的共沉淀(類型未詳)。這樣可提高靈敏度8倍。Zn2+與(NH4)2[Hg(SCN)4]形成白色沉淀Zn[Hg(SCN)4];Cu2+與(NH4)2[Hg(SCN)4]形成黃綠色沉淀。但Zn2+與Cu2+同時存在時,則形成紫色混晶(Zn,Cu)[Hg(SCN)4],而且可使單獨(dú)不生沉淀的微量Zn2+或Cu2+發(fā)生沉淀。利用這種關(guān)系,可以檢出微量Cu2+或Zn2+(檢出Zn2+時加入微量Cu2+)。同樣,稀到不能單獨(dú)與(NH4)2[Hg(SCN)4]發(fā)生沉淀的Zn2+和Co2+的溶液,如果混在一起,很快可產(chǎn)生藍(lán)或藍(lán)綠色混晶沉淀(Co,Zn)[Hg(SCN)4]。在沉淀Mg(OH)2時加入鎂試劑(對硝基苯偶氮間苯二酚)和在沉淀Al(OH)3時加入茜素,都是為了使沉淀著色,以提高其能見度。在弱酸性鑭鹽溶液中,加人醋酸鈉和稀碘溶液,然后用氨水堿化,所形成的堿式醋酸鑭無色沉淀,由于吸附了碘而呈藍(lán)色。此反應(yīng)可用于檢出鑭,也可用以檢出醋酸鹽。
(二)促集劑(載體)的利用
在現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)中,測定微量組分,例如,測定合金中痕量金屬以及測定礦物和巖石中微量稀有的和分散的元素,具有極重要的意義。但這些微量組分往往不能用普通方法直接測定,因為它們的稀度過大和限界比例不正常,甚至極靈敏反應(yīng)也難達(dá)到目的。因此必須先使它們達(dá)到能夠進(jìn)行分析的濃度,也就是使它們與基本組分分離并加以富集。為了達(dá)到這種目的,最廣泛應(yīng)用的方法之一就是使微量組分之一與適宜的所謂“促集劑”或“載體”共沉淀,作為促集劑的物質(zhì)必須很容易被破壞(灼燒,升華)或是很容易與待測組分分離。例如,用H2S沉淀不出來的微量Cu2+,在加入少量Hg2+鹽后,再通入H2S,就能隨HgS共沉淀,
mHgS·nS2-+nCu2+ → mHgS·nCuS
將所余CuO溶于少量HCl,就可進(jìn)一步進(jìn)行鑒定或測定。
在大量自來水中流淀CaCO3可促集自來水中的微量鉛,把它溶于醋酸后,可進(jìn)一步加以測定。
在天然水中加入鋁鹽,然后加氨水沉淀為氫氧化鋁,即可促集水中全部徽量鈦。沉淀溶于酸后,再用H2O2作鈦的比色測定,
TiO2++H2O2=[TiO(H2O2)]2+ 黃色
用此法可以測定每升水中約2×10-8摩爾/升(約1μg)的鈦離子。
有機(jī)試劑酚酞能溶于酒精(每100ml約溶10g),但難溶于水(每100ml約溶0.2g)。如果將酚酞的酒精溶液逐滴加入于很稀的Zn2+的水溶液(預(yù)先加入甲基紫和SCN-)中,則逐漸析出酚酞沉淀(白色),同時以藍(lán)色或紫色[C24H30N3]2+·[Zn(SCN)]42-的形式將鋅帶下:
用此法可以沉淀100ml溶液中10-7g的鋅
表3-6 微量分析中所用的促集劑
共沉淀作用 | 吸附作用 | 形成混晶 | |||
促集劑 | 被促集痕量 | 促集劑 | 被促集痕量 | 促集劑 | 被促集痕量 |
PbS | CuS | 銅鐵試劑鐵鹽 | Ti、V、Zr | MgNH4PO4 | As |
Ag2S | PbS |
8-羥基喹啉 鋁鹽 |
Co | ||
CuS | PbS、ZnS、MoS | ||||
As2S3 | HgS |
SrSO4或 BaSO4 |
Pb或Ra | ||
Te | Au(或AuTe) |
利用載體共沉淀的選擇性可使微量雜質(zhì)與犬量組分分開,例如在NH4Cl存在下,在中性或弱酸性溶液中,鈦和磷酸鋯共沉淀,而鐵、釩、鉻則否。
(三)吸附指示劑
許多被沉沈吸附后改變顏色的有機(jī)染料,可在滴定分析法中作為指示劑——吸附指示劑。
(四)色層分析
吸附劑的吸附性質(zhì)的選擇性和取代性是吸附色層分析法和離子交換色層法的根據(jù)。
(五)油度測定法和比濁分析法
當(dāng)光線經(jīng)過膠體溶液時,一部分被散射,一部分被吸收,其余則透射過去,這種性質(zhì)是濁度測定法和比濁法的根據(jù)。
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