Методы получения особо чистых неорганических веществ - Степин Б.Д.
Скачать (прямая ссылка):
2. Очистка растворов от примеси какого-либо элемента путем его осаждения без перехода в твердую фазу основного вещества. Например, «гидролитическая» очистка растворов солей от примеси Ре3+ путем создания необходимого рН раствора; сульфидная очистка растворов при помощи сероводорода или сульфида аммония от примесей Си, РЬ и других металлов в условиях, когда невозможно выделить в осадок основное вещество; осаждение примеси БО^- из растворов солей солями бария, примеси Ва — серной кислотой; осаждение примеси Са в виде оксалата или фторида.
3. Очистка растворов солей от примесей какого-либо элемента или концентрирование этих элементов в осадке для повышения чувствительности их аналитического определения путем соосаждения с коллектором без осаждения основного вещества. Например, соосаждение примесей с гидроокисью алюминия или железа из растворов солей щелочных металлов с предварительным введением в растворы соли алюминия или железа и с установлением необходимого рН раствора.
4. Очистка растворов солей от примесей каких-либо элементов или концентрирование этих элементов в осадке путем соосаждения с коллектором, образующимся за счет осаждения небольшой части основного вещества в виде определенного соединения. Например, соосаждение примеси 1п с гидратом закиси никеля (коллектор) путем осаждения части никеля из растворов нитрата никеля раствором едкого натра или аммиаком; соосаждение примеси меди с гидратом закиси кобальта или с сульфидом кобальта путем осаждения из растворов нитрата кобальта части кобальта соответственно аммиаком или сульфидом аммония.
Из всех указанных вариантов для получения особо чистых веществ наибольшее значение имеют осаждение и соосаждение примесей из растворов. Что касается осаждения всей массы основного вещества с целью получения малорастворимого конечного продукта, то в большинстве случаев проводится предварительное тщательное удаление примеси путем очистки реагирующих растворов. В качестве осадителей обычно применяются аммиак или аммонийные соли, которые затем легко удаляются в процессе прокаливания осадков. Можно привести только единичные примеры, когда осаждение подавляющей части основного вещества специально используется как целесообразный метод очистки от тех или иных микропримесей. Так, трудная проблема очистки солей кобальта от примеси N1 была решена путем осаждения гидрата закиси кобальта большим избытком аммиака при определенных условиях; при этом достигался 5-кратный эффект очистки за одну операцию осаждения с выходом по кобальту около 90%. Одновременно происходит 5-кратная очистка осадка от примеси Си, ~ 10-кратная очистка от примеси С<1, ~ 100-кратная очистка от примеси Са (подробнее см. [20]). Далее можно указать на очистку сурьмы [22] и ниобия от примесей Со, №, Мп и других путем гидролитического осаждения основной массы гидроокиси сурьмы или ниобия в сильно кислой среде. При осаждении подавляющей части основного вещества решающее значение имеет подбор условий, обеспечивающих получение плотных, легко фильтруемых и хорошо промываемых осадков.
Несмотря на большую важность вопросов фракционирования микропримесей в процессах их осаждения и соосаждения, систематических исследований в этом направлении очень мало. Основные работы проводились под углом зрения аналитической практики, и полученные при этом результаты в большинстве случаев нельзя считать достаточно полными для суждения об эффектах очистки растворов. Действительно, аналитиков интересует главным образом степень перехода микропримеси в коллектор и степень концентрирования примеси в твердой фазе, а на основании одних этих данных, как правило, невозможно
8 Зак. 114
113
112
рассчитать коэффициент сокристаллизации микрокомпонента D и коэффициент очистки маточного раствора Км- Наиболее интересны в этом отношении работы [101—107].
ОЧИСТКА РАСТВОРОВ ОТ МИКРОПРИМЕСЕЙ
ПУТЕМ ИХ ОСАЖДЕНИЯ БЕЗ ВЫДЕЛЕНИЯ В ТВЕРДУЮ ФАЗУ ОСНОВНОГО ВЕЩЕСТВА
При рассмотрении этих вариантов очистки важное значение имеют величины растворимости и ионных произведений растворимости труднорастворимых веществ. Понятие растворимости труднорастворимого соединения не вызывает сомнений. Обычно эта величина выражается в г-мол/л. Следует только иметь в виду, что растворимость вещества зависит от его истинного состава, кристаллической модификации и степени дисперсности. Эти обстоятельства в некоторых случаях вносят известный элемент неопределенности в результаты исследований. Что касается понятия ионного произведения растворимости, то здесь мы сталкиваемся с большим разнообразием в подходе и в получаемых результатах исследований и расчетов.
В некоторых курсах качественного и количественного анализа при освещении этого вопроса исходят из предположения, что малорастворимые соединения в связи с их чрезвычайно низкими концентрациями в растворе можно считать полностью диссоциированными на составляющие ионы. Это можно считать приближенно верным для таких соединений как AgCl и BaS04.
Однако, когда мы имеем дело с весьма важными для промышленной и аналитической практики малорастворимыми гидроокисями, карбонатами и сульфидами, следует обязательно учитывать весьма слабую их диссоциацию в водных растворах.
