制備氫氧化物沉淀的原理分析及應(yīng)用-展示頁
2025-07-08 01:35本頁面
【正文】 工業(yè)制法及應(yīng)用1）氫氧化物的工業(yè)制備氫氧化鈉工業(yè)制法氫氧化鈉是一種重要的化工原料，工業(yè)上常通過電解飽和食鹽水制取。我們假設(shè)此時溶液的pH為a，那么Fe(OH)3與H+的反應(yīng)就只能在H+濃度更大，即pH＜a的情況下發(fā)生。NaOH會消耗H+，使得平衡右移，生成的Fe(OH)3增多。這個不難理解。對于不同的兩性氫氧化物,其穩(wěn)定存在溶液的pH值不僅是不同的,而且穩(wěn)定存在金屬堿性氫氧化物溶于酸的反應(yīng)是要求H+的濃度要足夠大的，即溶液酸性達到一定程度時才會溶解。對此,往往可能產(chǎn)生,一種誤解,以為兩性氫氧化物只能存在于中性介質(zhì)中。 現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中,專辟有“兩性化合物”一節(jié),所舉簡明實例為:Al(OH)。即在溶液中既能電離成氫氧離子OH、又能電離成氫離子H+的氫氧化物。從圖中還可看出，同一金屬的不同價態(tài)離子的溶解行為也不同，最典型的情況如Fe2＋與Fe3＋及Co2＋與Co3＋水解沉淀條件的差別。圖中很明顯地表示了各種金屬離子的相對水解沉淀性能，即從左到右金屬水解沉淀的趨勢減弱。圖中每條線對應(yīng)一種水解沉淀平衡，線的斜率的負數(shù)為被沉淀金屬離子的價數(shù)。函數(shù)關(guān)系（6）可繪成沉淀圖。式中的K是水解反應(yīng)式（5）的平衡常數(shù)。一些常見金屬氫氧化物的溶度積及沉淀的pH值列在下表中。由上式可知，在一定溫度下，金屬氫氧化物沉淀形成的pH值由該金屬離子的價態(tài)及其氫氧化物的溶度積決定。 內(nèi)容氫氧化物沉淀原理除少數(shù)堿金屬外，大多數(shù)金屬的氫氧化物都屬難溶化合物。同時，也觀察到并不是加入的堿的堿性越強或者量越多沉淀越完全。 背景在沉淀溶解平衡的實驗中，制備了部分的氫氧化物沉淀。除少數(shù)堿金屬外，大多數(shù)金屬的氫氧化物都屬難溶化合物。制備氫氧化物沉淀的原理分析及應(yīng)用完成日期：2011/10/16作者：王明粲 閔閣 張洋宇 趙靜賢 傅紹恒 摘要 在水溶液中配置氫氧化物沉淀時，溶液的pH會有差異。而產(chǎn)生氫氧化物沉淀的條件也不盡相同。因此，在濕法冶金實踐中，最常用的金屬沉淀法是中和水解生成難溶氫氧化物沉淀。而根據(jù)實驗發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生氫氧化物沉淀時溶液的pH有一定的差異，并且不一定是在堿性條件下才有氫氧化物沉淀生成。本次討論，著重在于研究氫氧化物沉淀的產(chǎn)生機理,以及探討氫氧化物的制備和應(yīng)用。因此，在濕法冶金實踐中，最常用的金屬沉淀法是中和水解生成難溶氫氧化物沉淀，其典型的沉淀反應(yīng)為：（1）相應(yīng)的金屬氫氧化物的溶度積為：（2）又從水的離解平衡知：（3）于是可以得到金屬氫氧化物的如下關(guān)系：（4）式中Ksp－金屬氫氧化物的溶度積；Kw－水的離子積。若規(guī)定 ＝1mol∕L時為開始沉淀， ＝10－5mol∕L時為沉淀完全，則由上式可求出相應(yīng)于金屬氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH值。表 常見金屬氫氧化物25℃下的溶度積及沉淀的pH值金屬氫氧化物溶度積KsplgKsp完全沉淀的最低pH值A(chǔ)g（OH）－Al（OH）3－Be（OH）2－Ca（OH）2－Cd（OH）2－Co（OH）2－Co（OH）3－Cr（OH）3－Cu（OH）2－Fe（OH）2－Fe（OH）3－Mg（OH）2－Mn（OH）2－Ni（OH）2－Ti（OH）4－＜0Zn（OH）2－對一種具體的金屬離子，都存在一種水解沉淀平衡：（5）由此
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