ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование центров кристаллизации из "Химический анализ" При решении о пригодности той или иной реакции осаждения для проведения анализа необходимо учитывать ряд факторов одним из них является, естественно, растворимость, другие — это физические свойства,, а также химическая чистота и устойчивость. На физические свойства осадка оказывает влияние способ осаждения, а также специфические характеристики осаждаемого соединения. Говоря точнее, на свойства осадков влияют процессы образования центров кристаллизации, роста кристаллов и старения. Именно этим вопросам и посвящена данная глава кроме того, в ней рассматриваются свойства коллоидных систем. [c.159] Образование центров кристаллизации происходит в пересыщенном растворе возникающие мельчайшие частицы способны расти и превращаться в крупные. Этот процесс имеет жизненно важное значение для многих аспектов таких наук, как метеорология, физиология, металлургия и химия в аналитической химии понимание этого процесса особенно важно. Контролируя процесс образования центров кристаллизации, химик-аналитик в какой-то степени может управлять физическими свойствами образующихся осадков и даже их химическим составом. Вопрос о том, как именно происходит образование центров кристаллизации, необычайно труден для экспериментального изучения [1—7], поэтому возникает множество умозрительных заключений, дискуссий, интерпретирующих гипотез — типичная ситуация, обусловленная скудостью надежных экспериментальных данных. [c.159] При рассмотрении образования центров кристаллизации и роста кристаллов обычно пользуются термином степень пресыщения, который определяется [1] формулой (Q — 5)/5 (где С) — концентрация растворенного вещества 5 — равновесная растворимость). [c.160] Некоторые экспериментальные наблюдения. Пожалуй, наиболее интересным явлением, почти всегда имеющим место, можно считать индукционный период, который длится от момента смешивания реактивов до появления видимого осадка. В случае разбавленного раствора обычно никакого осаждения не наблюдается в течение какого-то периода времени. Так, Енюстюн и Туркевич [9] указывают, что минимальная концентрация сульфата стронция, из раствора которого выпадает осадок через 10 ч, составляет 0,015М, что намного выше равновесной растворимости — 6-10 М. Продолжительность индукционного периода бывает самой разнообразной при осаждении сульфата бария индукционный период длится особенно долго, при осаждении хлорида серебра он совсем короткий. Эти две соли изучены очень тщательно, и поскольку они имеют почти одинаковую мольную растворимость, они представляют большой интерес для сравнительного изучения осадков. [c.160] Нильсен [10] сравнил индукционные периоды различных осадков по данным ряда исследователей. Он сообщает, что индукционный период хлорида серебра обратно пропорционален начальной концентрации (после перемешивания), взятой в пятой степени. Аналогичные данные получены для хромата серебра, фторида кальция, оксалата кальция и перхлората калия — их индукционные периоды обратно пропорциональны начальной концентрации в степени 4,7 9 3,3 и 2,6. Для сульфата бария, напротив, получены самые разнообразные несогласующиеся значения. Ла Мер [11] суммировал данные, полученные двумя группами ученых, в большом интервале концентраций (рис. 8-1). [c.160] Продолжительность индукционного периода, по-видимому, не зависит от метода наблюдения. При непосредственном визуальном наблюдении получены те же результаты, что и при применении чувствительных оптических приборов или при измерении электропроводности. По данным Джонсона и О Рурка [12] электропроводность в течение индукционного периода почти не изменяется, следовательно, в это время лишь небольшая часть растворенного вещества находится в виде ионных пар или более крупных ионных агрегатов. [c.160] Однако в более поздней работе Коллинза и Лейнуибера [14] показано, что значение критической степени пересыщения зависит от чистоты реактивов. Применяя многократную перекристаллизацию и фильтрование реактивов, они получили критическое значение степени пересыщения, равное 32. Нильсен 15] показал, что при осаждении в тщательно очищенном путем длительной обработки паром сосуде количество кристаллов сульфата бария на единицу объема уменьшается в 10 и более раз. Уменьшение количества и увеличение размера частиц сульфата бария наблюдается при использовании состаренных и профильтрованных растворов хлорида бария [16—18]. Енюстюн и Туркевич [9] указывают, что критическое значение степени пересыщения для сульфата стронция равна 24. Для хлорида серебра Уолтон [19] указывает значение 5,5, что типично для более рыхлого осадка. [c.161] На рис. 8-2 представлены некоторые электронные микрофотоснимки осадков сульфата бария [16] и диметилглиоксимата никеля [26], образующихся при различных условиях. Совершенно очевидно, что размер и форма частиц осадка могут значительно изменяться в зависимости от природы осадка и от способа осаждения. Степень совершенства кристаллов одного размера тоже может изменяться в зависимости от условий. Оценка величины частиц посредством линейных размеров может оказаться ошибочной. [c.162] Вернуться к основной статье