Умови утворення осадів

Утворення осаду починається з формування зародків або центрів кристалiзацiї. Далі відбувається рiст кристалiв в розчинi, що приводить до появи більших частинок, якi й випадають в осад. На розмiр кристалiв впливають вiдноснi швидкостi двох процесiв:

- швидкiсть утворення центрiв кристалiзацiї;

- швидкiсть росту кристалiв.

Швидкiсть утворення центрiв кристалiзацiї залежить вiд величини відносного пересичення розчину. Чим бiльшим є його значення, тим бiльшою є швидкiсть утворення центрiв кристалiзацiї i тим дрiбнiшими будуть кристали. З цiєї причини перед осадженням багатьох речовин рекомендується: розбавити розчин; нагрiти його; ввести до нього електролiт (найчастiше солі амонію); пiдкислити. В цих умовах осад буде грубокристалiчним. В кiнцi осадження в розчин додають надлишок розчину амонiаку для нейтралізації кислоти, перевіряють повноту осадження та залишають осад на 1-24 години на дозрівання. Потім осад фільтрують, переносять у попередньо зважений тигель і висушують або прожарюють.

Аморфнi осади, що легко фiльтруються, одержують під час зливання гарячих концентрованих розчинiв реагуючих речовин. Далі розводять одержаний осад 200-250 см³ гарячої дистильованої води і відразу фiльтрують для зменшення можливості забруднення осадів.

Співосадження

Утворення осаду в розчинi ускладнюється перебігом супутнiх процесiв, що одержали назву співосадження (або сукупне осадження).

Пiд спiвосадженням розумiють випадання в осад сполук, добуток розчинностi яких ще не досягнутий, i тому (за вiдсутностi iнших осадiв) вони не повинні осаджуватися.

Є кілька основних причин співосадження.

1. Адсорбція. Це поглинання речовини поверхнею твердого тiла (адсорбента). Спостерігається, переважно, під час утворення аморфних осадів. Адсорбованi частинки знаходяться у рiвновазi з частинками в розчинi. Під час адсорбцiї двох або декiлькох речовин кiлькiсть адсорбованої речовини визначається не тiльки її концентрацiєю в розчинi, але i спорідненістю до адсорбента. Спостерiгається навiть витiснення одних адсорбованих речовин iншими, що мають бiльшу спорiдненiсть.

2. Оклюзія. Це вид спiвосадження, характерний для кристалічних осадів, за якого проходить захоплення домiшок з розчину в середину кристалiв. Таке явище спостерiгається, коли швидкiсть росту кристалiв є більшою, ніж швидкiсть встановлення адсорбцiйної рiвноваги за однакового типу кристалічної ґратки йона та розчинника. Може бути також механiчне захоплення домiшок або розчинника в середину кристала у разі швидкого утворення осаду.

3. Ізоморфізм - властивiсть йонiв замiщувати один одного в кристалi з утворенням фаз змiнного складу: змiшаних кристалiв або твердих розчинiв.

До складу iзоморфних сполук входять близькi за розмiрами йони та розчинник однакового типу кристалiчної ґратки.

Процеси спiвосадження негативно впливають на точнiсть гравiметричних визначень, тому вони повиннi бути зведенi до мiнiмуму. Для зменшення забруднення за рахунок спiвосадження часто застосовують:

- дозрівання (або старiння) осаду, в процесi якого проходить рекристалiзацiя - розчинення дрiбних та рiст крупних кристалiв;

- переосадження або повторне осадження вiдфiльтрованого, промитого на фiльтрi та розчиненого в кислотi осаду;

- промивання осадiв проводять безпосередньо на фiльтрi (грубокристалiчнi осади) або декантацією (аморфнi осади). Декантацiя - це скаламучування осаду та зливання після відстою прозорої рiдини над осадом через фiльтр;

- перекристалізація - розчинення осаду під час нагрівання та випадання осаду під час охолодження його до попередньої температури.