化学沉淀的基本原理

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化学沉淀的基本原理

水溶液中难溶化合物MmAn 微量溶解在水中，并发生离解。固体化合物MmAn（s）、溶解的MmAn（1）分子与溶液中的相应离子间建立起如下下衡：（1）

达到饱和（平衡）时，盐MmAn 在不同状态下有相等的化学位。而由于固相化学位在温度不变时为常数，可以导出：

（2）

式中，和分别为离子Mn＋和Am＋的活度，平衡常数Ksp 称为溶度积，它反映了沉淀发生的热力学趋势。

由于难溶化合物的溶度积很小，活度系数接近1，因而可用浓度代替活度，

溶度积可以表示为：

（3）

式中，[Mn＋]与[Am－]分别为溶解平衡时Mn＋与Am－离子的浓度。如果

引入一个浓度积（严格地讲是活度积）函数Qc，其与离子浓度的关系类似于溶度积Ksp 的表达式，即在任意情况下Qc＝[Mn＋]m[Am－]n，不过与溶度积的表达式不同的是此处的浓度为任意浓度。根据溶度积规则，对于饱和溶液，即达到溶解平衡时，Qc＝Ksp；而Qc＞Ksp 时即为过饱和溶液，则存在发生沉淀的热力学趋势，溶解平衡会向生成沉淀的方向移动，新的MmAn（s）不断沉淀出来，直至建立新的溶解平衡。沉淀后溶液中残留的金属离子渡度可由下式计算：

（4）

显然，增加溶被中的阴离子Am－浓度，例如添加含Am－的另一种盐，由

上式可知溶液中残留的金属离子浓度会降得更低，这就是同离子效应。