Химическое осаждение

Химическое осаждение — один из простейших методов разделения веществ, в частности очистки реактивов, заключающийся в переводе примеси (или основного вещества) в осадок. Это может быть достигнуто, если при действии подходящего реагента удаляемый компонент смеси образует малорастворимое соединение, например, выделение примеси Fe³⁺ в NH₄Cl при действии NH₄OH

Fe³⁺ +3NH₄OH → Fe (OH)₃↓+ 3NH

Значительно чаще приходится иметь дело с такими комбинациями ионов, каждый из которых может реагировать с реактивом – осадителем, давая малорастворимые вещества. В этом случае необходимо использовать различие в произведениях растворимости (ПР), создавая условия, в которых электролиты, имеющие наибольшую растворимость (наибольшее значение ПР), остаются в растворе. Так для отделения примеси Ba²⁺ в солях Sr⁺ достаточно добавить к раствору очищаемой соли небольшое количество H₂SO₄. Если учесть, что ПР_BaSO4= 0,87·10^-10, а ПР_SrSO4=2,8·10^-7, то ясно, что менее растворимый BaSO₄ будет выпадать в первую очередь и только после почти полного его выделения оставшаяся H₂SO₄ осадит некоторое количество Sr²⁺ в виде SrSO₄.

Часто для выделения примесей в виде осадков используют твердые фазы. Например, для удаления примеси Fe³⁺ в ZnSO₄ осаждают щелочью в небольшой части раствора смесь Zn(OH)₂ и Fe(OH)₃ резко отличаются (ПР_(Zn(OH)2 =7,1·10^-18, ПР_Fe(OH)3=3,2·10^-38), поэтому более растворимый осадок Zn(OH)₂ будет осаждать из раствора Fe³⁺ в виде Fe(OH)₃:

3Zn(OH)₂ + 2 Fe³⁺ → 2Fe(OH)₃↓ + 3Zn²⁺

Процесс идет практически до конца, что следует из значения константы равновесия:

Большое значение имеют такие методы разделения двух веществ, основанные на осаждении одного из них при одновременном связывании второго в устойчивый растворимый комплекс.

Зависимость характера осадка от условий осаждения применительно к получению чистых веществ изучалась В.А.Соколом и А.В.Бромбергом. Все шире используются органические осадители, позволяющие добиваться высокой степени очистки от примесей, например, осаждение купфероном или оксимами.

Широко применяется также метод соосаждения примесей с неорганическими или органическими коллекторами, т.е.  с веществами, при осаждении которых одновременно соосаждается и удаляемая примесь. Так, для глубокой очистки раствора ZnSO₄ от примеси As и др. добавляют Fe₂(SO₄)₃, а затем вносят пасту ZnCO₃ . Выпадающая сорбирует из раствора примеси As, P и Sb.