低饱和共沉淀法
化学共沉淀法-注意事项
化学共沉淀法-注意事项1.沉淀溶液的浓度沉淀溶液的浓度会影响沉淀的粒度、晶形、收率、纯度及表面性质。
通常情况下，相对稀的沉淀溶液，由于有较低的成核速度，容易获得粒度较大、晶形较为完整、纯度及表面性质较高的晶形沉淀，但其收率要低一些，这适于单纯追求产品的化学纯度的情况；反之，如果成核速度太低，那么生成的颗粒数就少，单个颗粒的粒度就会变大，这对于微细粉体材料的制备是不利的，因此，实际生产中应根据产品性能的不同要求，控制适宜的沉淀液浓度，在一定程度上控制成核速度和生长速度。
2.合成温度沉淀的合成温度也会影响到沉淀的粒度、晶形、收率、纯度及表面性质。
在热溶液中，沉淀的溶解度一般都比较大，过饱和度相对较低，从而使得沉淀的成核速度减慢，有利于晶核的长大，得到的沉淀比较紧密，便于沉降和洗涤；沉淀在热溶液中的吸附作用要小一些，有利于纯度的提高。
在制备不同的沉淀物质时，由于追求的理化性能不同，具体采用的温度应视试验结果而定。
例如：在合成时如果温度太高，产品会分解而只得到黑色氧化铜；在采用易地分解、易挥发的沉淀剂时，温度太高会增加原料的损失。
3.沉淀剂的加入方式及速度沉淀剂的加入方式及速度均摊会影响沉淀的各种理化性能。
沉淀剂若分散加入，而且加料的速度较慢，同时进行搅拌，可避免溶液局部过浓而形成大量晶核，有利于制备纯度较高、大颗粒的晶形沉淀。
例如：制备白色无定形粉末状沉淀氢氧化铝，使用的原料为NaAlO2及碳酸氢铵，其主要杂质为碱金属，开始时以较慢的线速度将NH4HCO3加入到NaAlO2的热溶液中，待沉淀析出大半时，再加快沉淀剂的加入速度，直至反应结束。
这样得到的Al(OH)3颗粒较大，只需要洗涤数次，产品中碱金属杂质即可合格。
如将沉淀剂浓度加大，加料速度加快、反应温度又低，这样得到的是Al(OH)3的胶状沉淀，即使洗涤数十次，产品中碱金属含量也不容易合格。
当然，这只是从化学纯度的角度来考虑的，或要生产专用性的Al(OH)3产品，沉淀剂的加入方式及速度则应该根据具体要求而定。
通过共沉淀法制备磁性Fe3O4
共沉淀法制备磁性Fe3O4余春宇摘要考察了普通共沉淀法制备过程中的一些影响因素，采用一种改进，了的共沉淀法，制备磁性Fe3O4 纳米粒子。
并对获得的粉体采用进行初步表征用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4颗粒, 研究了影响纳米Fe3O4 颗粒磁性的因素[1]。
关键词磁性Fe3O4；共沉淀法；制备；引言磁流体作为一种新型纳米材料，在工业上也有着广阔的应用前景。
目前磁流体技术在国内未得到广泛应用的主要原因是纳米铁氧体粉体的制备不够完善，目前应用较广泛的铁氧体是纳米Fe3O4，近年来纳米材料取得了很大的进展[2]Fe3O4更多应用于化学领域[3]近几年来Fe3O4便成为了一种新型材料[4]纳米粒子(nano particle)也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100 am间的粒子[5]Fe3O4纳米粒子是一种新型材料，具有良好的磁性能，即超顺磁性[6]Hao-Yu等人制备出来的Fe3O4可达5–10 nm[7]使用XRD，TEM，VSM 对材料进行了相关测试，测试结果发现，用水热法制备的磁性纳米复合材料具有典型的层型结构[8]。
，近年来有关纳米粒子的制备方法及其物性的研究受到很大的重视，这在纳米粒子基本理论上有重大意义[9]通过共沉淀法制备纳米FeO 性能影响因素的研究，以得到合理优化的制备工[10]采用化学沉淀法制备纳米Fe304颗粒，并以聚乙二醇为改性剂，蒸馏水为载液[11]本文综述了多种制备磁性Fe3O4纳米粒子的方法且分析了它们的诸多影响因素，在前人的基础上总结了很多经验取长补短得出了在共沉淀发的基础上再对一些反应条件以及其他一些试剂进行了改进内容近年来，随着纳米技术的飞速发展，有关纳米Fe304的制备方法及其性能的研究受到很大的重视。
纳米材料的制备方法多种多样，目前纳米Fe304的制备方法主要有[12]机械球磨法、溶胶一凝胶法、化学共沉淀法、热分解法、电弧蒸发法、液相微介质电加热分解法、水热法等，但每种方法有其自身的不足。
沉淀法
混合物共沉淀
通过氨水沉淀剂制备ZrO2-Y2O3纳米粒子：
• 将Y2O3用盐酸溶解得到YCl3：
原料的制 备与混合
Y2O3 + 6HCl = 2YCl3 + 3H2O
沉淀反应
• 将ZrOCl2.8H2O和YCl3配成一定浓度的混合溶液； • 在混合溶液中加入NH4OH沉淀剂后便有Zr(OH)4和Y(OH)3的沉淀形成：
2CO(NH2) 2 + Ce (NO3) 6 2 - + 4H2O = CeO2 ↓+ 2CO2 ↑+ 4NH4+ + 6NO3-
沉淀法
水解沉淀法
定义：利用金属盐和水发生反应（水解反应）生成氢氧化物 或水合物沉淀，从而制备纳米粉料的方法。
• 常用的金属盐原料有：无机盐（氯化物、硫酸盐、硝酸盐、氨盐）与金属醇 盐。
将尿素水溶液加热到70oC左右，就会发生如下水解反应：
氨水沉淀剂能在金属盐溶
(NH2)2CO + 3H2O → 2NH4OH + CO2↑ 液中均匀分布，浓度低，
•该反应在内部生成了沉淀剂NH4OH；
使得沉淀物均匀生成。
•沉淀剂的生成速率（尿素的分解速率）受加热温度和尿素浓度
的控制；
•通过控制沉淀剂的生成速率和浓度，使得沉淀剂分布均匀、浓
单相共沉淀法
通过草酸沉淀剂制备BaTiO3
纳米粒子：
在BaCl2+TiCl4 （或二者的硝酸盐溶液）中加 入草酸沉淀剂后，形成了单相化合物
பைடு நூலகம்
BaTiO(C2H4)2.4H2O沉淀。经高温（450750°C）分解，可制得BaTiO3的纳米粒子。
高速搅拌
反滴法：将盐的混合溶液滴 入大量的草酸溶液中，保证 过量的沉淀剂，以提高沉淀 的均匀性
第六章 沉淀法..
影响蛋白质溶解度的因素 蛋白质性质 溶液性质
由于改变蛋白质性质较难，故对 其溶解度的调控，常常是通过改变溶 液的性质来实现的。
当溶液中蛋白质超过了溶解度时，液相 中的蛋白质分子处于过饱和状态，不再全部 溶剂化，在其相互作用下沉淀逐渐增多并凝 聚在一起以保持一个稳定的构型，这是一个 排斥溶剂分子的过程。 蛋白质在这样的沉淀中，是以一种刚性 的、稳定的状态存在，这种状态又可通过溶 解度的重新调整，恢复到原先的溶剂化形式。
沉淀法的选择原则
沉淀剂是否会引起蛋白质分子的破坏
沉淀剂本身的性质
沉淀操作的成本和难易程度
残留沉淀剂的去除难度
最终产品的产率
纯度的要求
蛋白质沉淀方法
①加入中性盐盐析；
②加入可溶性有机溶剂；
③将pH值调节到等电点；
④加入非离子型亲水性聚合物；
⑤加入聚电解质絮凝； ⑥加入多价金属离子。
496
431 392 353 314 275 237 198 157 79
对于加入固体盐，其需用量也可按 下式计算：
G( S 2 S1 ) X 1 (VG / 1000 )S 2
(6-3)
式中X为每升溶液中加入固体盐的
数量(g)；G为饱和溶液中的盐含量(g/L)；
S1为初始盐浓度(百分数)；S2为所需盐
40
45 50 55 60 65 70 75 80 90
31
63
32
97
65 33
132
99 66 33
168
134 101 67 34
205
171 137 103 69 34
245
210 176 141 105 70 35
285
第二章 沉淀法..
（3）多价阳离子的作用 蛋白质和多价阳离子（如Zn2+和Cu2+等）能 结合形成复合物，使蛋白质在有机溶剂中的 溶解度降低。这对在高浓度溶剂中才能沉淀 的蛋白质特别有益。 例如，在某些蛋白质溶液中只要加入0.0050.02nmol/L Zn2+，就可大大减少有机溶剂的 用量，而将蛋白质沉淀出来。
三、 蛋白质沉淀剂
四、聚乙二醇沉淀作用
水溶性非离子型聚合物，可使蛋白质发生沉淀作用。
沉淀作用较满意的聚合物是分子量在400-6000之间的聚 乙二醇。 优点：条件温和，不易引起蛋白质变性，沉淀较完全， 应用范围广。 缺点：易受各种因子如pH、离子强度、蛋白质浓度及聚 合物分子量的影响。
五、选择性沉淀法
根据各种蛋白质在不同物理化学因子（如温度、 酸碱度和有机溶剂等）作用下稳定性不同的特 点，用适当的选择性沉淀法，即可使杂蛋白变 性沉淀，而欲分离的有效成分则存在于溶液中 （或者发生可逆性沉淀），从而达到纯化有效 成分的目的。
原理：等电点、热变性、酸碱变性和特殊 的可逆沉淀作用 优点：选择性较强，方法简单，种类较多
缺点：应用范围较窄 应用范围：各种生物大分子物质的沉淀
六、 结晶
—改变溶解度产生沉淀的方法
蛋白质沉淀：晶体沉淀和无定形沉淀 结晶过程是纯化过程。在提纯阶段，当某一纯蛋白质 溶液的浓度达到较高（5%-30%）水平时，若条件适合， 就能产生一定形状的结晶。当蛋白质溶液中混有杂质 时，即使条件适合，也得不到整齐的结晶，或无结晶 形成。 用显微镜观察结晶的有无及形状，为判断提纯物质纯 化程度的一种方法。
透析时注意：
（1）透析袋的处理
新的透析袋用蒸馏水洗净，无漏洞时，即可使用。 除去透析袋中所含盐类时，处理方法： 将透析袋置500毫升含1mmo1/L EDTA-Na2的2％碳酸氢钠 溶液中煮沸10分钟，用干净镊子或戴橡皮手套取出，蒸 馏水煮沸、漂洗后，可使用。用过的透析袋同样处理后， 能重复使用。 保存：泡在蒸馏水中置低温（4℃）或泡在70％的乙醇中 保存。
实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子(教学设计)高一化学(人教版2019)
第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学设计实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．盐酸的酸性强于碳酸，CO2中混有HCl，常采用通入饱和碳酸氢钠溶液，故A不符合题意；B．加入过氧化氢，将Fe2+氧化成Fe3+，不引入新杂质，能够完成实验目的，故B不符合题意；C．氧化铝为两性氧化物，氧化铁为碱性氧化物，加入氢氧化钠溶液，氧化铝与氢氧化钠生成可溶的偏铝酸钠，而氧化铁不与氢氧化钠反应，不能达到实验目的，故C符合题意；D．MnO2不溶于水，KCl可溶于水，因此可采用加水溶液，过滤，除去KCl，能达到实验目的，故D不符合题意；答案为C。
【对应训练2】三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃，沸点为73℃，遇水易反应。
实验室可用图装置制取ICl3，制备的反应原理：I2+3Cl2=2ICl3 下列说法不正确的是（）A．利用装置甲制备氯气选用的药品可以是高锰酸钾和浓盐酸B．装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞C．装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2D．装置戊中的碱石灰可以用无水氯化钙代替【答案】D【解析】A．高锰酸钾氧化浓盐酸当中的氯离子生成氯气，且该反应不需要加热，A 正确；B．若丙中U型管堵塞，则气体会滞留在装置乙中，导致乙中长颈漏斗液面上升，B正确；C．氯化钙是干燥剂，因此丙的作用是干燥制得的氯气，C正确；D．碱石灰可以除去多余的氯气，无水氯化钙不能除去氯气，故装置戊中的碱石灰不可以用无水氯化钙代替，D错误；故本题选D。
【过渡】物质的分离和提纯实验过程中，会用到多种实验方法，下面我们来学习过滤和蒸发。
【问题1】过滤实验操作的概念、原理、适用范围、主要仪器及注意事项分别是什么？【学生1】概念：利用物质溶解性的差异，将液体和不溶于液体的固体分离开来【学生2】原理：物质溶解性的差异【学生3】适用范围：适用于固液混合物的分离。
一般情况下，是一种物质易溶于水，另一种物质难溶于水【学生4】主要仪器：铁架台(含铁圈)、烧杯、漏斗、滤纸【教师】评价、投影装置图：【教师】追问：在过滤操作中，要注意“一贴、二低、三靠”，其含义是什么？【学生】一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不留有气泡；二低：滤纸上边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；三靠：倾倒液体的烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒末端紧靠三层滤纸处，漏斗的下端尖口紧靠盛接滤液的烧杯内壁【教师】评价、设凝：在过滤过程中，若滤液浑浊，该怎样处理？滤液浑浊的原因可能是什么？【学生】需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止。
生物化学技术2 沉淀法
（五）选择性沉淀
利用目的Pro与杂Pro在不同物理化学环境下的稳定性
不同（如温度、酸碱度、有机溶剂等），用选择性沉淀法，
使杂Pro变性沉淀，而目的Pro存在于溶液中或发生可逆性 沉淀，从而使目的Pro得到纯化 例：①酵母干粉抽提液升温至55℃，20min后迅速冷却， 离心除去热变性的Pro，上清液中为对热稳定的醇脱氢酶 ②假单胞菌培养液中加 HCl 调pH至4.0，得到碱性脂酶 的沉淀
2.基本步骤
①选择一定浓度的盐溶液，使部分杂质“盐析”，有效成分“盐 溶”（0~25%的（NH4）2SO4） ②离心分离上清 ③再调一定浓度盐（25~60%饱和盐溶液），使有效成分“盐析”
④离心收集沉淀物，即为初步纯化的有效成分
（1）盐分级沉淀
①盐的选择：在蛋白质盐析时，常选用的盐是（NH4）2SO4 （NH4）2SO4的优点：溶解度大；对温度不敏感；分离效 果好（如有时一次可除去75%的杂蛋白）； （NH4）2SO4本 身有稳定蛋白质结构的作用；价格低廉；废液还可作肥料 缺点：与其他盐一样，若需进一步纯化，需脱盐处理
参照表2-3的分级试验方法，再根据所用生物材料来源的难易程度，以及对有 效成分纯度和得率的要求，先找出有利于提高纯化倍数或得率的大致框架，然后 经过反复试验就能确定最佳盐析范围（即（NH4）2SO4 的高纯化倍数，得率高低可视为次要因数， 若材料来源困难，则主要考虑得率
3.重金属
重金属（Pb2+、Hg2+）也能与蛋白质沉淀，纯化Pro。但由于 重金属易使Pro变性，故应用时要控制在较温和的条件下进行， 并及时除去重金属
(四)PEG沉淀法
此法应用较广,属于非离子型聚合物引起的Pro沉淀作用 ;沉淀条件温和，不易引起Pro变性，且沉淀较完全
化学沉淀法
溶度积常数LMmNn的影响因素： 1 ）同名离子效应－当沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含 有某一离子的试剂，则沉淀溶解度减少向沉淀方向移动→ 2）盐效应－在有强电解质存在状况下，溶解度随强电解质浓度 的增大而增加，反应向溶解方向转移←。 4）络合效应－若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络 合剂，则反应向相反方向进行，沉淀溶解，甚至不发生沉淀。
注意:加热温度要注意控制，温度过高，氧化反应过快， 会使Fe(Ⅱ)不足而Fe(Ⅲ)过量。 反应温度60～80°C ,时间20min ,比较合适。 加热充氧的方式有二： (1)一种是对全部废水加热充氧; (2)另一种是先充氧，然后将组成调整好了的氢氧化物沉 淀分离出来，再对沉淀物加热。
(4)固液分离 沉降过滤、浮上分离、离心分离和磁力分离。 由于铁氧体的比重较大(4.4～5.3)，采用沉降过滤和 离心分离都能获得较好的分离效果。 (5)沉渣处理
LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n=k•[MmNn]=常数
根据溶度积原理，可以判断溶液中是否有沉淀产生：
A 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n <
B 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n = C 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n >
LMmNn时，
LMmNn时， LMmNn时，
Байду номын сангаас
溶液未饱和，全溶，无沉淀。
代入上式
[ M n ]
LM (OH ) n ( KH 2O ) n [H ]
将上式取对数
lg[ M n ] lg L n lg KH 2O n lg[ H ] PL nPKH 2O nPH x nPH
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低饱和共沉淀法
低饱和共沉淀法，按照一定的比例，将金属硝酸盐溶液配成一定浓度的混合盐溶液（SolS），将NaOH和Na2CO3按照一定比例的配成混合碱溶液（SolB），在大烧杯中预先装入一定量的蒸馏水，加热至一定的温度，将SolS和SolB按一定的滴速同时滴入大烧杯中，维持反应体系的pH为一恒定值，剧烈搅拌。
滴定完毕后，继续搅拌陈化，最后经过滤、洗涤、烘干，得产物。
此合成方法是水滑石合成中的一种常用方法。
其中镁盐和铝盐可以采用硝酸盐、硫酸盐、氯化物等，碱可以采用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等，碳酸盐可以采用碳酸钠、碳酸钾等，也可以采用尿素代替碱和碳酸盐。
高过饱和共沉淀法
高过饱和共沉淀法，即将SolS和SolB各自预先加热至反应温度，快速将两种溶液同时倒入装有预先加热到和该溶液具有相同温度的二次蒸馏水的大烧杯中，剧烈搅拌
水热合成法
水热合成法，是先将SolS和SolB缓慢滴加在一起活着快速混合，然后将得到的浆状液立即转移至高压釜中，在一定的温度下（通常是100 °C）陈化较长时间，最后经过过滤、洗涤、干燥、研磨得产品。
此法特点是使水滑石的成核和晶化过程隔离开，并通过提高陈化温度和压力来促进晶化过程。
水热合成法由于反应发生在密闭的系统中，因而没有其他杂质被引入。
制备所得纳米金属氧化物具有粉末细（纳米级）、纯度高、分散性好、颗粒均匀、晶粒发育完整、形状可控等优异特性。
另外水热法还能够避免高温下反应物的挥发、应力诱导缺陷、物相相互反应等缺点，更重要的是水热法通过调整反应条件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等。
离子交换法
当金属离子在碱性介质中不稳定，或当阴离子An-没有可溶性的M2+和M3+盐类，共沉淀法无法进行时，可采用离子交换法。
该法是从给定的水滑石出发，通过溶液中某种阴离子对原有阴离子的交换作用，形成新的相。
然而在层状双金属氢氧化物材料上，直接用大体积无机阴离子通过离子交换法制备很困难，一般先用大体积有机阴离子把层间撑开，然后用无机阴离子交换制得样品。
尿素分解—均匀共沉淀法
该法利用尿素在低温下呈中性，可与金属离子形成均一溶液，而溶液温度超过90 °C时尿素分解使溶液pH值均匀逐步地升高这一特点，用尿素代替混合碱溶液，该罚的优点是溶液内部的pH值始终是一致的，因而可以合成出高结晶度的Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al类水滑石，而难以合成Co-Al、Mn-Al、Co-Cr类水滑石。
另一方面以尿素为沉淀剂，反应过程中在层间形成NH2COO-插层，经水热处理即转化为CO32-，而溶液内形成的[Ni(NH3)6]2+水热条件下则释放出NH3，所以尿素可以取代强碱混合液来制备碳酸型水滑石并且可以制备得到结晶较好、粒径均匀的水滑石样品。