[科普中国]-沉淀分离法

简介

在水质分析中，由于水样中的成分复杂，干扰因素多，而待测物的含量大多处于痕量水平，常低于分析方法的检出下限，因此在测定前必须进行水样中待测组分的分离与富集，以排除分析过程中的干扰，提高待测物浓度，满足分析方法检出限的要求。沉淀分离法是根据溶度积原理、利用沉淀反应进行分离的方法。在待分离试液中，加入试当的沉淀剂，在一定条件下，使预测组分沉淀出来，或者将干扰组分析出沉淀，以达到除去干扰的目的。沉淀分离法包括沉淀、共沉淀两种方法。1

沉淀法在常量组分的分离中，可采用两种方式。

（1）将待测组分与试样中的其他组分分离，再将沉淀过滤、洗涤、烘干，最后称重，计算其含量，即重量分析法。

（2）将干扰组分以微溶化合物的形式沉淀出来与待测组分分离。

但对于痕量组分，采用前一种方式是不可能的。首先，要达到沉淀的溶度积，需加入大量的沉淀剂，可能引起副反应（如盐效应等），反而使沉淀的溶解度增大，其次含量太小，以致无法处理（过滤、称重等）。因此，在痕量分析中沉淀法仅可用于常量-痕量组分的分离，即除去对测定痕量组分有干扰的样品主要成分。1

沉淀条件选择的原则是：使相当量的主要干扰组分沉淀完全，而后继测定的痕量组分不会因为共沉淀而损失或共沉淀的损失可忽略不计。1

共沉淀法共沉淀系指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。共沉淀现象是一种分离富集微量组分的手段。例如，测定水中含量为1μg/L的Pb时，由于浓度低，直接测定有困难。当将1000mL水样调至微酸性，加入Hg2+，通入H2S气体，使Hg2+与S2-生成HgS沉淀，同时将Pb共沉淀下来，然后用2mL酸将沉淀物溶解后测定。此时，Pb的浓度提高了500倍，测定就容易实现了。其中HgS称为载体也叫捕集剂。共沉淀的原理基于表面吸附、形成混晶、异电核胶态物质相互作用等。1

（1）利用吸附作用的共沉淀分离。该方法常用的无机载体有Fe(OH)3、Al(OH)3、及H2S等。由于它们是表面积大、吸附力强的非晶形胶体沉淀。因此吸附和富集效率高。例如，用分光光度法测定水样中的Cr6+时，当水样有色度、浑浊、Fe3+浓度低于200mg/L时，可在pH值为8~9条件下，用Zn(OH)2做共沉淀剂吸附分离干扰物质。1

（2）利用生成混晶的共沉淀分离。当待分离微量组分及沉淀剂组分生成沉淀时，如具有相似的晶格，就可能生成混晶而共同析出。例如，硫酸铅和硫酸锶的晶形相同，当分离水样中的痕量Pb2+时，可加入适量Sr2+和过量可溶性硫酸盐，则生成PbSO4-SrSO4的混晶，将Pb2+共沉淀出来。1

（3）利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离。有机共沉淀剂的选择性较无机沉淀剂高，得到的沉淀也比较纯净，通过灼烧可除去有机沉淀剂，留下待测元素。例如，痕量Ni与丁二酮肟生成螯合物，分散在溶液中，若加入丁二酮肟二烷酯（难溶于水）的乙醇溶液，则析出固体的丁二酮肟二酯，便将丁二酮肟镍螯合物共沉淀出来。丁二酮肟二烷酯只起载体作用，称为惰性共沉淀剂。1