沉淀

从字意上理解就是指有一种物质由于 密度比它所在的 溶剂或 溶液大且又不溶于它们从而沉了下去。

事实上沉淀多为难溶物（20°C时每100克水中溶解的克数小于0.01克）。

沉淀从液相中产生一个可分离的固相的过程，或是从过饱和溶液中析出的 难溶物质。沉淀作用表示一个新的凝结相的形成过程，或由于加入 沉淀剂使某些离子成为难溶化合物而沉积的过程。产生沉淀的化学反应称为 沉淀反应。物质的沉淀和溶解是一个平衡过程，通常用 溶度积常数Ksp来判断难溶盐是沉淀还是溶解。溶度积常数是指在一定温度下，在难溶电解质的 饱和溶液中，组成沉淀的各离子浓度的乘积为一常数。 分析化学中经常利用这一关系，借加入同离子而使沉淀溶解度降低，使残留在溶液中的被测组分小到可以忽略的程度。

沉淀可分为 晶形沉淀和非晶形沉淀两大类型。 硫酸钡是典型的 晶形沉淀，Fe2O3·nH2O是典型的非晶形沉淀。晶形沉淀内部排列较规则，结构紧密，颗粒较大，易于 沉降和过滤；非晶形沉淀颗粒很小，没有明显的晶格，排列杂乱，结构疏松，体积庞大，易吸附杂质，难以 过滤，也难以洗干净。

实验证明，沉淀类型和 颗粒大小，既取决于物质的本性，又取决于沉淀的条件。在实际工作中，须根据不同的沉淀类型选择不同的沉淀条件，以获得合乎要求的沉淀。对晶形沉淀，要在热的稀溶液中，在搅拌下慢慢加入稀沉淀剂进行沉淀。沉淀以后，将沉淀与 母液一起放置，使其“ 陈化” ，以使不完整的 晶粒转化变得较完整，小晶粒转化为大晶粒。而对非晶形沉淀，则在热的 浓溶液中进行沉淀，同时加入大量电解质以加速沉淀 微粒凝聚，防止形成 胶体溶液。沉淀完毕，立即过滤，不必 陈化。

在经典的定性分析中，几乎一半以上的检出反应是沉淀反应。在 定量分析中，它是 重量法和 沉淀滴定法的基础。沉淀反应也是常用的分离方法，既可将欲测组分分离出来，也可将其它共存的干扰组分沉淀除去。

Cu(OH)2蓝色絮状沉淀

BaSO4白色沉淀

Mg(OH)2白色沉淀

Al(OH)3白色沉淀

BaCO3白色沉淀

CuO黑色沉淀

Cu2O红色沉淀

Cu2(OH)2CO3 暗绿色沉淀

CaCO3白色沉淀

Fe(OH)3红褐色沉淀

Fe(OH)2为白色絮状沉淀（在空气中很快变成灰绿色，再变成Fe(OH)3红褐色沉淀）

Fe2O3 红棕色沉淀

FeO 黑色沉淀

FeCO3 灰色沉淀

FeS2 黄色沉淀

Ag2CO3 黄色沉淀

AgBr 浅黄色沉淀

AgCl 白色沉淀

Ag3PO4黄色沉淀

PbS黑色沉淀

CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 蓝色沉淀生成、上部为 澄清溶液 质量守恒定律实验

Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+ H2O 澄清石灰水变 浑浊 应用CO2检验和 石灰浆粉刷墙壁

Ca(HCO3)2Δ CaCO3↓+H2O+CO2↑ 白色沉淀、产生使 澄清石灰水变浑浊的气体 水垢形成。 钟乳石、 石笋的形成

HCl+AgNO3= AgCl↓+HNO3 生成白色沉淀、不溶解于 稀硝酸检验Cl—的原理

Ba(OH)2+ H2SO4=BaSO4↓+2H2O 生成白色沉淀、不溶解于 稀硝酸检验SO42—的原理

BaCl2+ H2SO4=BaSO4↓+2HCl 生成白色沉淀、不溶解于 稀硝酸检验SO42—的原理

Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3 生成白色沉淀、不溶解于 稀硝酸检验SO42—的原理

FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl 溶液黄色褪去、有红褐色沉淀生成

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl 有白色沉淀生成

MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl有白色沉淀产生

CuCl2+2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl 溶液蓝色褪去、有蓝色沉淀生成

CaO+ H2O = Ca(OH)2 白色块状固体变为粉末、 生石灰制备石灰浆

Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+ H2O 有白色沉淀生成 初中一般不用

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 有白色沉淀生成 工业制取 烧碱、实验室制少量烧碱

Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH 有白色沉淀生成

Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓ +2KOH 有白色沉淀生成

AgNO3+NaCl = AgCl↓+Na NO3 白色不溶解于 稀硝酸的沉淀（其他 氯化物类似反应） 应用于检验溶液中的 氯离子

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+2NaCl 白色不溶解于 稀硝酸的沉淀（其他 硫酸盐类似反应） 应用于检验硫酸根离子

CaCl2+Na2CO3= CaCO3↓+2NaCl 有白色沉淀生成

MgCl2+Ba(OH)2=BaCl2+Mg(OH)2↓ 有白色沉淀生成

按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其 絮凝性能的不同，沉淀可分为以下几种类型。 1. 自由沉淀。 悬浮颗粒的浓度低，在沉淀过程中呈离散状态，互不粘合，不改变颗粒的形状、尺寸及密度，各自完成独立的沉淀过程。这种类型多表现在 沉砂池、 初沉池初期。

2.絮凝沉淀。 悬浮颗粒的浓度比较高（50~500mg/L），在沉淀过程中能发生凝聚或 絮凝作用，使悬浮颗粒互相碰撞凝结，颗粒质量逐渐增加， 沉降速度逐渐加快。经过混凝处理的水中颗粒的沉淀、 初沉池后期、 生物膜法二沉池、 活性污泥法二沉池初期等均属 絮凝沉淀。

3.拥挤沉淀。 悬浮颗粒的浓度很高（大于500mg/L），在 沉降过程中，产生颗粒互相干扰的现象，在清水与浑水之间形成明显的交界面（混液面），并逐渐向下移动，因此又称 成层沉淀。活性污泥法二沉池的后期、 浓缩池上部等均属这种沉淀类型。

4.压缩沉淀。 悬浮颗粒浓度特高（以至于不再称水中颗粒物浓度，而称固体中的含水率），在 沉降过程中，颗粒相互接触，靠重力压缩下层颗粒，使下层颗粒间隙中的液体被挤出界面上流，固体颗粒群被浓缩。活性污泥法二沉池污泥斗中、 浓缩池中污泥的浓缩过程属此类型。

（1） 污水在池内呈推流式水平流动，沿水流方向任意横断面上任意一点的水流速度均等于v；

（2）入口断面AB处污水中悬浮颗粒的浓度和粒度分布均匀，悬浮颗粒的水平流速等于水流流速v，悬浮颗粒处于自由沉淀状态，沉降速度u固定不变；

（3）悬浮颗粒沉到池底即认为被除去。