沉淀硫酸钡为什么要先调到碱性
并没有先调到碱性这一说,一般都是先调到酸性。
原因是避免亚硫酸根和碳酸根的影响。
因为在做实验的时候一般都会加入硝酸钡,而碳酸根、亚硫酸根和钡也能产生沉淀,导致实验不严谨。
而加入酸会使得亚硫酸根和碳酸根溶解,保证实验的准确性。
沉淀硫酸钡外观是白色无定形粉末, 相对密度为4.50(15 ℃),熔点为1 580 ℃。由于具有较高的折射率(1.63~1.65),表现出颜色较白并有一定的遮盖力。它几乎不溶于水、乙醇和酸,溶于热硫酸中。易与高锰酸钾、碳酸钙或金属硝酸盐制成混晶。可与碳在高温下还原成硫化钡。它是一种重要的基础化工原料,主要用途:用作油漆、涂料、油墨、塑料、橡胶及蓄电池的原料或填充剂; 印像纸及铜板纸的表面涂布剂;纺织工业用的上浆剂;玻璃制品中作澄清剂,能起到消泡和增加光泽的作用。也可作为防放射线用的防护壁材,还用于瓷器、搪瓷和染料等产业,也是制造其他钡盐的原料。
由题,因为20ml滤液与足量铁粉生成22.4ml氢气。
其中氢气的物质的量为22.4*0.001/22.4=0.001mol。
即20ml滤液中含有0.001*2=0.002mol氢离子。
所以滤液中氢离子浓度为0.002/(20*0.001)=0.1mol/L。
所以滤液pH为
pH=-lg(0.1)=1.即滤液pH为
1.
因为氢氧化钡质量为5.13克,即0.03mol。
而生成的硫酸钡沉淀只有5.825克,即0.025mol。
故原溶液中有硫酸根离子0.025mol。
所以原混合液中硫酸根离子浓度为
0.025mol/(100*0.001)=0.25mol/L。
因为。Ba(OH)2
+
H2SO4=BaSO4
+
2H2O.氢氧化钡与硫酸反应后剩余0.005mol。
0.005mol氢氧化钡将与盐酸完全反应,而后剩余的盐酸可以与铁完全反应生成
0.001*5=0.005mol氢气。
这里氢离子的总和为0.005*2+0.005*2=0.02mol,
因为这里的氢离子全由盐酸提供。即氯离子也是
0.02mol
故氯离子浓度为
0.02/(100*0.001)=0.2mol/L.
即原混合液中氯离子浓度为
0.2mol/L。
(如果说变化,只是加入少量氯化钡后,溶液变稀了)。
由硫化钡溶液与加入经除去钙、镁后的芒硝溶液混合,于80℃进行反应,生成沉淀,经抽滤、水洗和酸洗后,调节pH值5~6,再过滤,干燥,粉碎制得。亦可用钡黄卤与芒硝溶液反应制得。
性状
外观与性状:白色斜方晶体。
熔点(℃):1580℃。在1149℃时转变成单斜结晶。干燥时易结块。
相对密度:4.50(15℃)
溶解性:微溶于水,不溶于酸。在水中的溶解度只有0.0024g/100g水。溶于热的浓硫酸。微溶于水不溶于乙醇和稀酸。干燥时结块。工业沉淀硫酸钡本身没有毒,但如含可溶性钡化合物,能引起中毒。
1:【铁离子】三价铁在3.5左右开始沉淀,在5左右沉淀完全,鼓入空气时二价铁能氧化为三价铁而沉淀,在PH6.5左右,空气十分容易氧化二价铁,能基本沉淀完。
2:【镁离子】离子是否沉淀与物质的溶解度大小有关。在高中化学中会用溶度积来解决。当溶液中的离子浓度小于1.0*-5(十的负五次幂),会认为该离子已经沉淀完全。但是,实际上是一个动态平衡问题。完全沉淀下来的离子能否与溶液再反应,那要看溶液中的成分了。如,铁离子转化为氢氧化铁沉淀后,仍可以与盐酸反应而再次进入溶液的。
3:【亚铁离子】硫酸亚铁具有很强的氧化还原性,但其需要在碱性环境下才能使得充分发挥其氧化与混凝的作用。在废水中硫酸亚铁分解出的Fe2+为单核络合物,其混凝效果需要在PH值>7时,亚铁盐的Fe2+易被水中的溶解氧氧化成三价铁,再发生其混凝反应.Fe3+ 4Fe(oH)2+2H2O+O2——4Fe(oH)3。 如果硫酸亚铁是用作脱色使用时,其最佳PH值为9以上,当PH值达到8以上时,硫酸亚铁水解氧化后形成的多核络合物,使得废水中的有色悬浮态的染料物质通过网捕混凝粘结成絮体沉淀,其脱色率可达92%。当然些PH值需要借助碱剂(如石灰)调碱,石灰不但能调节PH值,更能起到助凝除磷的作用。 如果硫酸亚铁是用作去除COD使用时,硫酸亚铁的最佳pH值为7~8的范围内,硫酸亚铁对水中的悬浮胶体颗粒具有中和脱稳作用,与水所生成的氢氧化铁胶体则是一种强吸附作用的粘胶体,当水中的COD为非溶解性COD时,它会被电中和后凝聚,随着一起被氢氧化铁网捕吸附成团,沉淀形成污泥,去除率可达88%。二价铁离子开始沉淀PH=5.8完全沉淀PH=8.8。
4:【铝离子】开始沉淀PH=3.2完全沉淀PH=5.0。
(这也可以解释为什么BaSO4不溶于酸)
在自然中,硫酸钡又称之为重晶石,是一种天然矿石,一般形状为分叉的晶块,颜色主要由其包含杂质的种类与多少决定,纯的重晶石是无色透明的。重晶石对人体无直接危害可以直接接触。
工业中,硫酸钡的分类就比较多了,常见的分为以下几种:
1.重钡,又称之为重晶石粉或者天然钡粉。是人们选取天然硫酸钡矿石(重晶石)后经过清洗、打磨、晒干等工艺制成,其杂质较多,品质主要由矿本身决定,但是其价格低廉,通常应用在白色颜料制作或者低档涂料、塑料、油墨行业中充当填充料。
2.沉淀硫酸钡,又称之为工业硫酸钡或沉钡。其由人为加工制成,与重钡不同的是沉钡几乎不含杂质。其微溶于水,不溶于酸。本身不含毒,但是如果含有可溶性钡能引起中毒。工业中的沉淀硫酸钡主要通过硫酸钡与硫酸反应、氯化钡与硫酸或硫酸钠反应、硫化钡与硫酸钠反应生成。沉淀硫酸钡因为其稳定性由其具体的指标不同而应用于医药、中高档涂料油墨、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等领域中充当填充料,人们通常根据不同的应用又分为涂料级沉淀硫酸钡、塑料级沉淀硫酸钡等等,其相对于重钡价格较高。
3.改性硫酸钡,又分为改性硫酸钡与改性沉淀硫酸钡,是将重晶石粉或沉淀硫酸钡通过相关的处理使得其在某一方面的性能增强,应用与沉淀类似,主要还是取决于其相关性能,其中经过进一步加工细化的又称之为改性超细硫酸钡或改性超细沉淀硫酸钡。价格比沉淀硫酸钡高。
4.纳米级沉淀硫酸钡,是将改性沉淀硫酸钡通过深加工,使得其D50(中位粒径分布)控制在0.2μm-0.4μm之间,因为其加工的高要求,目前我国能生产出纳米级沉淀硫酸钡的厂家还较少,其价格也比较高,纳米级沉淀硫酸钡主要应用于高档的油漆、涂料等行业之中。希望能帮助你。