Осажде́ние, преципита́ция — образование твёрдого осадка в растворе в процессе химической реакции, например, при добавлении соответствующих реагентов. Химическое вещество, вызывающее образование твёрдого вещества, называют «осадителем».
Образовавшийся сухой остаток называют преципитатом (от лат. praecipitatio — «стремительное падение»), а жидкость выше него — супернатантом или надосадочной жидкостью.
В результате осаждения выпадающее в осадок вещество обычно мелкодисперсно — состоит из мельчайших кристаллов или аморфных частиц и после реакции образуется суспензия, со временем твёрдые частицы выпадают в виде компактного осадка на дно сосуда — процесс отстаивания суспензии. Если плотность частиц суспензии близка к плотности жидкости, то выпадение осадка замедляется. Со временем частицы суспензии слипаются в более крупные агрегаты, этот процесс называют коагуляция или флокуляция. Увеличение размеров агрегатов частиц ускоряет выпадение осадка на дно. Также для ускорения выпадения осадка применяют центрифуги.
Описание процесса
правитьВ большинстве случаев образование осадка вызвано физическими причинами, каждое вещество имеет определённую растворимость, которая при изменении температуры, изменения насыщенности или давления может меняться. Если растворимость падает, или снижается концентрация растворителя в результате, например, выпаривания раствора, то в результате физического процесса образуется перенасыщенный раствор и из него вещество выпадает в виде кристаллического осадка.
В процессе же преципитации происходит химическая реакция, в результате которой образуется нерастворимое или малорастворимое соединение, для которого раствор перенасыщен и оно выделяется в виде твёрдых частиц, взвешенных в растворе. Вещество, вызывающее выпадение осадка называют осадителем.
Классическим примером выпадения осадка в результате химической реакции является выпадение нерастворимых галогенидов серебра при взаимодействии растворимой соли серебра с растворимым галогенидом, например, выпадение хлорида серебра ( ) при взаимодействии в растворе растворимого нитрата серебра ( ) с хлоридом калия ( ):
- ,
или в ионной форме:
- .
Второй пример — отделение олова сероводородом из кислого раствора (например, ) позволяет отделить олово от железа и ряда других элементов, не осаждающихся в этих условиях.[1] Также для отделения и концентрации олова осаждение и соосаждением используют соединяения, содержащие мышьях , тионалид.[1]
Применение
править| Золото | Чёрный |
| Хром | Темно-зеленый, оранжевый, фиолетовый, жёлтый, коричневый |
| Кобальт | Розовый |
| Медь | Синий |
| Железо (II) | Зелёный |
| Железо (III) | Красновато-коричневый |
| Марганец | Бледно-розовый |
| Никель | Зелёный |
| Свинец | Жёлтый |
Осаждение широко используется в аналитической химии для качественного и количественного анализа и заключается в выделении из раствора химических соединений в виде малорастворимого соединения добавлением в раствор подходящего осадителя. При количественном анализе отделённый от раствора осадок, например, с помощью фильтрования, высушивают и взвешивают.
Осадки многих веществ окрашены, по цвету осадка можно судить о качественном составе исследуемого вещества.
В гидрометаллургии применяется также электролитическое осаждение, в особенности для соединений цветных металлов. Электролизом осаждаются не только металлы, но и оксиды, например, диоксида свинца и марганца — на аноде, оксиды молибдена и урана — на катоде.
Осаждение применяется также в нефтедобывающей промышленности, в биохимических, санитарно-гигиенических и клинических лабораториях.
Так как образующийся осадок обычно имеет микрокристаллическую структуру процесс преципитации наряду с другими методами применяется для получения мелкодисперсных веществ, например, пигментов в лакокрасочной промышленности, или абразивных порошков.
См. также
правитьИсточники
править- ↑ 1 2 Спиваковский В. Б. Аналитическая химия олова / под ред. А. П. Виноградова, С.Б. Савина. — Москва: Наука, 1975. — С. 123. — 248 с.
- Кольтхоф И. М., Сендэл Е. Б. Количественный анализ, пер. с англ., 3 изд., М. — Л., 1948;
- Плаксин И. Н., Юхтанов Д. М. Гидрометаллургия, М., 1949.