在沉淀分離中,凡化合物未達(dá)到溶度積,而由于體系中其他難溶化合物在形成沉淀時引起該化合物同時沉淀的現(xiàn)象稱為共沉淀.如果這里所析出的難溶化合物是被分離組分的話,那么共沉淀現(xiàn)象便是污染沉淀的主要因素,共沉淀現(xiàn)象則必須加以克服.而這里所討論的,是共沉淀現(xiàn)象可利用的一方,即以溶液中一種沉淀(這種沉淀稱為載體)析出的同時,將共存于溶液中的某些微量組分一起沉淀下來的方法,稱作為共沉淀分離法。
眾所周知,沉淀分離的方法只活用于常量組分的分離,對于微量元素的分離和富集,則必須用微量組分分離、富集的方法進(jìn)行,而共沉淀方法便是適用于大量成分中的一些微量元素分離、富集的有效方法之一.例如海水中的微量元素測定是分析化學(xué)中的難題之一,這是因為海水是由五十種以上的元素所組成的復(fù)雜鹽溶液,這些元素的總量約占海水重量的3%,其中除了Na、Ca、Cl、Mg、S、K六種常量元素占溶解鹽總量的94.2%以外,其余元素中約有三十種含量在10-4-10-8%范圍內(nèi),其他均在10-8%以下。如Au、Ag、Co、Ni、Mo、V、U等金屬的含量便都在1微克/升以下.顯然,在含量如此低的溶液中,這些元素的量是難以用光度法、極譜法、光譜法等手段進(jìn)行直接測定的,為了克服這一困難,可以在測定前應(yīng)用共沉淀方法富集被測元素,然后再配合應(yīng)用其他方法(如光譜法等)進(jìn)行含量測定,這便是共沉淀分離、富集方法應(yīng)用實例。
在共沉淀分離方法中使用的共沉淀劑,有無機共沉淀劑和有機共沉淀劑兩類.近二十年來,隨著有機試劑的發(fā)展,有機共沉淀劑的應(yīng)用資料逐漸積累,為解決許多生產(chǎn)實踐中的具體問題(如天然水、濃鹽溶液、礦石。無機材料。金屬以及高純物質(zhì)等對象中的微量組分的分離、富集和測定)提供了有效而簡捷的方法,迄今至少有五十種以上離子的有機共沉淀劑已被研究,這些離子如圖I-1所示。
有機共沉淀劑的優(yōu)點主要有三個方面:
第一,是它的有效性(見表I-1)。從中可看出即使當(dāng)被分離或被富集濃縮的對象的含量低至1×10-10克/毫升甚至更低的情況下,應(yīng)用有機共沉淀劑往往得到滿意的效果。
第二,有機共沉淀劑的選擇性較好。在共沉淀過程中幾乎完全不會吸附不相干的離子.經(jīng)共沉淀分離后在與作為載體的被沉淀離子的相對含量提高的同時,則與其他離子實現(xiàn)了有效的分離.仍以鈾的共沉淀為例,這一情況從表1-2中十分清楚地反映出來。
第三,是利用有機共沉淀法所得到的沉淀不易被污染.通常只需在馬弗爐中灼燒后便可將有機載體從沉淀中除去,操作比較簡便.正是由于這樣,近年來有機共沉淀劑的應(yīng)用和研究更引人注意。
表I-1 鈾的共沉淀效率與溶液稀度的關(guān)系
(咨液體積100毫升,pH4.5,1毫升0.05%偶氮胂溶液,2毫升20%二苯基胍的氯化物溶液和1毫升20%二苯胺乙醇溶液)
溶液稀度 | 共沉淀效率 (U%) |
測定方法 |
1:2×106 | 88,93 | 光度法 |
1:2×107 | 86,89 | |
1:5×108 | 96,93 | 放射分析方法 |
1:2×109 | 84,88 | |
1:2×1010 | 90,88 | |
1:5×1011 | 84,93 |