Портал аналитической химии

Методики, рекомендации, справочники

Условия образования и свойства кристаллических осадков - Страница 2
Аналитическая химия - Количественный анализ
Индекс материала
Условия образования и свойства кристаллических осадков
Страница 2
Все страницы
 
При стоянии осадков происходит их старение. Под старением понимают все необратимые структурные изменения, происходящие в осадке с момента его образования. Когда осадок находится под маточным раствором, происходит ряд процессов, которые приводят к укрупнению, совершенствованию кристаллов и получению их в чистой, практически свободной от примес ей форме.

Причиной укрупнения кристаллов является большая растворимость очень мелких кристаллов вещества в сравнении с растворимостью более, крупных кристаллов его при прочих равных условиях. Например, опытным путем найдено, что растворимость мельчайших кристаллов BaSO4 (диаметром 0,04 мк) при той же температуре почти в 10Q0 раз превышает растворимость крупных кристаллов.
 
Подобное увеличение растворимости с уменьшением размеров кристаллов, наблюдаемое и у других веществ, объясняется поверхностным натяжением, стремящимся возможно сильнее уменьшить поверхность соприкосновения раствора с осадком. В данном случае это стремление может осуществиться, очевидно, лишь путем растворения мелких кристаллов осадка и роста за их счет более крупных кристаллов. Именно подобный процесс рекристаллизации и происходит при созревании осадка.
 
Механизм его можно представить так. Вследствие меньшей растворимости крупных кристаллов раствор, насыщенный относительно этих кристаллов, является ненасыщенным относительно мелких кристаллов и должен их растворять. В результате он становится пересыщенным относительно крупных кристаллов, и растворённое вещество отлагается на их поверхности. Вследствие этого раствор снова станет ненасыщенным относительно мелких кристаллов, растворение которых должно будет, таким образом, продолжаться, и т. д.

Течение описанных процессов, схематически изображенных на рис. 14, связано, очевидно, с диффузией растворенного вещества от мелких кристаллов к крупным. Диффузия же происходит при комнатной температуре очень медленно. Повышение температуры вызывает увеличение скорости диффузии, а также повышает растворимость, и поэтому ускоряется процесс созревания осадка. Точно так и перемешивание раствора.
 
К укрупнению частиц осадка приводит также процесс агломерации частиц. Он объясняется тем, что многие осадки состоят из кристаллов с ионной решеткой. Поэтому положительные ионы на поверхности одной частицы могут притягивать к себе отрицательные ионы поверхности другой, в результате чего частицы прилипают друг к другу и образуют агломераты, имеющие более или

Из сказанного следует, что размеры частиц осадка влияют также и на величину произведения растворимости его. Именно крупнокристаллический осадок имеет всегда меньшую величину произведения растворимости, чем мелкокристаллический осадок данного вещества при той же температуре. В качестве характерной для вещества константы принимают величину произведения активностей ионов данного малорастворимого электролита в насыщенном растворе, соприкасающегося с крупнокристаллическим осадком этого электролита. Именно эта константа и является произведением растворимости электролита.

Очень важным процессом, происходящим при старении, является совершенствование формы кристаллов. Формирование осадка в аналитических условиях происходит очень быстро, поэтому большинство кристаллов не имеет правильной формы. При выдерживании осадка под маточным раствором вследствие динамического равновесия между раствором и осадком одни ионы переходят в раствор с поверхности твердой фазы, другие — осаждаются на поверхности кристаллов осадка. Ионы кристаллической решетки, находящиеся на «несовершенных местах» поверхности, быстро их покидают и осаждаются на менее ,активных местах. В результате такой перекристаллизации образуются кристаллы более правильной формы.

Из всего сказанного очевидно, что выдерживание кристаллических осадков под маточным раствором благоприятно влияет на их свойства: частицы осадков укрупняются (следовательно, сокращается общая поверхность осадка) и совершенствуется их форма, а это повышает чистоту осадка


 

Сейчас на сайте

Сейчас 106 гостей онлайн

Методы исследования

Определяемые объекты

Аналитическая химия

На заметку

You are here: