理论教育 如何实现均相沉淀:溶液中沉淀剂的均匀加入方式

如何实现均相沉淀:溶液中沉淀剂的均匀加入方式

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:要使溶液出现沉淀,人们通常在溶液中滴加或倒入沉淀剂。在此情况下,沉淀剂在溶液中是不均匀的,因为沉淀剂与溶液只在局部发生反应。这些均匀分布的沉淀剂同时与溶液反应并形核,也就是在溶液的每个角落都会同时突然出现许多晶核并迅速达到一定的过饱和度。这种以沉淀剂在溶液中均匀出现而产生沉淀的方法称为均相沉淀法。均相沉淀法引入的物质常常是尿素[2CO]、六亚甲基四胺[6N4]。氨水作为沉淀剂与金属盐如Al3反应生成Al2O3·nH2O。

如何实现均相沉淀:溶液中沉淀剂的均匀加入方式

制备纳米或超细粉末的方法有很多种,其中从液相获得这些粉末是一种常用方法。这种方法中的沉淀法以溶液为出发点。引入沉淀剂(如OH-)后,不溶性的氢氧化物、水合氧化物或盐从溶液中过饱和而析出,然后将沉淀物分离出来。沉淀物再经热解或脱水得到纳米或超细粉末。

要使溶液出现沉淀,人们通常在溶液中滴加或倒入沉淀剂。在此情况下,沉淀剂在溶液中是不均匀的,因为沉淀剂与溶液只在局部发生反应。在这些局部区域,沉淀或析出物质的浓度高,于是溶液中的质点以沉淀为核心聚集成较粗的沉淀。

如果沉淀剂是均匀地出现在溶液中,那么在沉淀剂出现的瞬间就会均匀地分布在溶液各个角落。这些均匀分布的沉淀剂同时与溶液反应并形核,也就是在溶液的每个角落都会同时突然出现许多晶核并迅速达到一定的过饱和度(也称为爆发形核)。而溶液中沉淀物质的质点数量是一定的,所以生成了大量的晶核后,就只有很少质点往晶核上堆砌。这样,形成的固体粒子接近晶核大小。这种以沉淀剂在溶液中均匀出现而产生沉淀的方法称为均相沉淀法。(www.daowen.com)

均相沉淀法引入的物质常常是尿素[(NH22CO]、六亚甲基四胺[(CH26N4]。以尿素为例,把尿素溶液升温至70℃以上时,尿素会水解出氨水:+CO2↑。氨水在溶液中是均匀分布的。氨水作为沉淀剂与金属盐如Al(NO33反应生成Al2O3·nH2O。Al2O3·nH2O经脱水后获得超细或纳米Al2O3

值得注意的是,无论哪种沉淀法,从溶液中获得的沉淀往往需要在一定的温度下脱水。如果要用脱水粉末制备块体材料,则在成型后还需要在高温下进行处理。因此,用这种方法很难制备出由纳米晶组成的块体材料。这是由于纳米或超细粉末、纳米晶的表面能大,在温度的作用下很容易团聚、长大。接下来我们介绍材料领域中非常重要的固态相变。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈