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金属盐类和水发生分解反应,生成氢氧化物(或碱式盐)沉淀。是湿法冶金的分离方法之一,在有色金属生产过程中常用于提取有价金属和除去杂质元素。水解沉淀的工业应用必须要选择廉价、有效的沉淀剂,以保证沉淀纯净;形成的沉淀应是难溶的,以达到定量回收;沉淀物应是易过滤、易洗涤的粗颗粒晶体,以达到完全除去其他组分的目的。
在治金过程中用多种方法控制沉淀过程:
① 控制沉淀形成的PH范围。沉淀形成的顺序与其溶解度和PH的大小有关。当从含有几种价态相同的阳离子的多元盐溶液中沉淀时,一般首先析出的是形成PH值小、溶解度最小的沉淀。PH控制不当会形成共沉淀,而分离不好。
② 控制沉淀温度。高温水解(100~250℃)由于时间短、产量高,正日趋发展。加温能促使沉淀与溶液的陈化过程加快,是形成大晶粒沉淀,消除絮状凝胶沉淀及共沉淀污染的好方法。例如:由绿柱石硫酸法生产氧化铍,生产过程中的铍酸钠(Na2BeO2),在沸腾的碱性溶液中水解:
Na2BeO2 2H2O─→Be(OH)2↓ 2NaOH
③ 加入络离子,络合阻碍沉淀的金属离子。在氧化铍的生产中,就是用乙二胺四乙酸(EDTA)和氢氧化钠一起加到溶液中,使铁、铬、锰、稀土等的络合物残留于溶液而铍和铝呈氢氧化物沉淀。
④ 加入氧化剂(或还原剂)在阳离子相同而价态不同的体系中,因高价阳离子比低价阳离子溶解度更小所以总是比低价阳离子在PH值更小的溶液中形成氢氧化物(或碱式盐)沉淀。如铁的氧化沉淀就是一例。
水解沉淀在湿法冶金中应用很广,除铍的冶金工艺外,如铋和钛等,很多都用水解沉淀法提取。铋的盐酸浸出液,用大量水稀释,使氯化铋水解成氯氧化铋沉淀,重复操作得到提纯。
BiCl3 H2O─→BiOCl↓ 2HCl
钛的硫酸盐分解为硫酸钛酰(TiOSO4),除铁后加晶种水解, 得二氧化钛的水合物。 提取铯生成的锑铯复盐(3CsCl·2SbCl3),是用水解沉淀法,在沸腾温度下除锑。2100433B
共沉淀(coprecipitation),一种沉淀从溶液中析出时,引起某些共存的可溶性物质一起沉淀的现象。共沉淀是重量分析法误差的主要来源之一,主要原因有表面吸附,混晶,包埋等。吸附共沉淀(adsor...
水解笔是根据光敏水解原理,充分利用光,温度,大气湿度等自然条件使墨水逐渐完全消失。以去离子水为主要原料的低气味环保墨水,是天然的无毒无残留的科技产品。
聚醋酸乙烯酯乳液(PVAc),又称为聚醋酸乙烯乳液,俗称白乳胶。是一种白色粘稠液体,具有配置简单使用方便,固化速度快,初粘力好,较高的粘结强度等优点。Vac乳液聚合最常用的方法是化学法,以水为分散介质...
UBF一混凝沉淀法处理啤酒废水
UBF一混凝沉淀法处理啤酒废水——以青岛啤酒(福州)厂的啤酒废水为原水进行试验研究.结果表明,当试验温度为20-25℃ ,停留时间为13 h,平均容积负荷为3.5 kg(c0。)/m ·d时,UBF反应器对COD去除率平均为75% ,其中反应器上部弹性立体填料滤层对COD的去除率...
沉淀法处理含重金属污水的研究
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双水解反应(The double hydrolysis reaction)是指弱酸阴离子和弱碱阳离子相互促进水解,如Al3 和HCO3-,直至完全的反应。但是实际上铝离子与碳酸氢根并不一定发生完全双水解,只要稍加控制反应条件,铝离子与碳酸氢根就可以发生反应形成碱式碳酸铝盐。双水解反应发生的条件之一是水解产物是容易脱离反应体系的溶解度非常小物质,如Al(OH)3、Fe(OH)3或H2、O2等极难溶的气体。当然,若互相促进水解程度非常大水解反应也可以认为完全进行。
典型的水解有五种类型 。
①卤化物的水解
通常用氢氧化钠水溶液作水解剂,反应通式如下:
R-X NaOH─→R-OH NaX
Ar-X 2NaOH─→Ar-ONa NaX H2O
式中R、Ar、X分别表示烷基、芳基、卤素。脂链上的卤素一般比较活泼,可在较温和的条件下水解,如从氯苄制苯甲醇;芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时,水解较易进行,如从对硝基氯苯制对硝基酚钠。
②芳磺酸盐的水解
通常不易进行,须先经碱熔,即以熔融的氢氧化钠在高温下与芳磺酸钠作用生成酚钠,后者可通过加酸水解生成酚。如萘-2-磺酸钠在300~340℃常压碱熔后水解而得2-萘酚。某些芳磺酸盐还需用氢氧化钠和氢氧化钾的混合碱作为碱熔的反应剂。芳磺酸盐较活泼时可用氢氧化钠水溶液在较低温度下进行碱熔。
③胺的水解
脂胺和芳胺一般不易水解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮盐,再加热使重氮盐水解。反应通式如下:
Ar-NH2 NaNO2 2H2SO4─→Ar-N2HSO4 NaHSO4 2H2O
Ar-N2HSO4 H2O─→ArOH H2SO4 N2
如从邻氨基苯甲醚制邻羟基苯甲醚(愈创木酚)。芳环上的氨基直接水解,主要用于制备1-萘酚衍生物,因它们有时不易用其他合成路线制得。根据芳伯胺的结构可用加碱水解、加酸水解或亚硫酸氢钠水溶液水解。如从1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亚硫酸氢钠水解。
④酯的水解
油脂经加碱水解可得高碳脂肪酸钠(肥皂)和甘油;制脂肪酸要用加酸乳化水解。低碳烯烃与浓硫酸作用所得烷基硫酸酯,经加酸水解可得低碳醇。
⑤蛋白质的水解
蛋白质在酶的作用下,水解位点特定,用于一级结构,分析肽普。蛋白质在酸的作用下,色氨酸破坏,天冬酰胺和谷氨酰胺脱酰胺基。
分四类:
一、强酸强碱盐不发生水解,因为它们电离出来的阴、阳离子不能破坏水的电离平衡,所以呈中性。
二、强酸弱碱盐,我们把弱碱部分叫弱阳,弱碱离子结合从水中电离出来的氢氧根离子,破坏了水的电离平衡,使得水的电离正向移动,结果溶液中的氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,使水溶液呈酸性。
三、强碱弱酸盐,我们把弱酸部分叫弱阴,同理弱阴结合从水中电离出来的氢离子,使得溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,使溶液呈碱性。
四、弱酸弱碱盐,弱酸部分结合氢,弱碱部分结合氢氧根,生成两种弱电解质,再比较它们的电离常数Ka、Kb值的大小(而不是水解度的大小),在一温度下,弱电解质的电离常数(又叫电离平衡常数)是一个定值,这一比较就可得出此盐呈什么性了,谁强呈谁性,电离常数是以10为底的负对数,谁负得少谁就大。总之一句话,盐溶液中的阴、阳离子结合着从水中电离出来的氢离子或氢氧根离子能生成弱电解质的反应叫盐类的水解。
水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中氢离子加到其中的一部分,而羟基加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程,满足这些条件的叫做水解。工业上应用较多的是有机物的水解,主要生产醇和酚。水解反应是中和或酯化反应的逆反应。大多数有机化合物的水解,仅用水是很难顺利进行的。根据被水解物的性质水解剂可以用氢氧化钠水溶液、稀酸或浓酸,有时还可用氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的水溶液。这就是所谓的加碱水解和加酸水解。水解可以采用间歇或连续式操作,前者常在塔式反应器中进行,后者则多用釜式反应器。典型的水解有五种类型。