(3.6.1)--3.6溶解和沉淀.pdf

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1、水环境化学水环境化学溶解和沉淀溶解和沉淀溶解和沉淀表示了污染物在水环境中的迁移能力。金属化合物在水中迁移能力，直观地可以用溶解度来衡量。溶解度小者，迁移能力小；溶解度大者，迁移能力大。溶解反应是一种多相化学反应，在固液平衡体系中，一般需用溶度积来表征溶解度。天然水中各种矿物质的溶解度和沉淀作用也遵守溶度积原则。下面着重介绍金属氧化物、氢氧化物、硫化物、碳酸盐及多种成分共存时的溶解沉淀平衡问题。1、氧化物和氢氧化物Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Hg(OH)2、Pb(OH)2氧化物可看成是氢氧化物脱水而成例如：2Al(OH)3=Al2O3+3H2OMe(OH)n(s)Men+nO

2、H-Ksp根据溶度积：Ksp=Men+OHn可转换为：Men+=Ksp/OHn=KspH+n/KwnlgMen+=lgKsp nlgH+nlgKwpc=pKsp npKw+npH=(pKsp 14n)+npH金属氧化物和氢氧化物的溶解度与溶液的pH值呈线性关系lgc=-npH+14n+lgKspc=1.0mol/L时:pH=14-(1/n)pKsp氢氧化物溶解度同价金属离子的各线均有相同的斜率，靠图右边斜线代表的金属氢氧化物的溶解度大于靠左边的溶解度。随着溶液pH的降低，pc增加，即溶解度增加，说明酸性条件下，有利于金属氢氧化物的溶解，而碱性条件有利于其形成沉淀。溶解度应该考虑多种因素，例如羟

3、基的配合作用；如果考虑到羟基配合作用情况，可以把金属氧化物或氢氧化物的溶解度(MeT)表征如下：PbO(s)+2H+Pb2+H2O lg*Ks0=12.7PbO(s)+H+PbOH+lg*Ks1=5.0PbO(s)+H2OPb(OH)20lgKs2=4.4PbO(s)+2H2OPb(OH)3+H+lg*Ks3=15.4lgPb2+=-2pH+12.7lgPb(OH)+=-pH+5.0lgPb(OH)20=-4.4lgPb(OH)3-=pH-15.4Pb()T=*Ks0H+2+*Ks1H+Ks2+*Ks3H+1两性金属氧化物和氢氧化物的溶解度存在一个pH值，此pH值下溶解度为最小值，在碱性或酸性

4、更强的pH值区域内，溶解度都变得更大。2、硫化物（溶解度很小）只要水环境中存在S2-，几乎所有的重金属均可以从水体中除去。PbS Bi2S3CuS CdS Sb2S3SnS2 As2S3 HgS水中H2S的电离为：H2S（g）H+HSK1=8.9108HSH+S2K2=1.31015两者相加得：H2S2H+S2K1 2=H+2S2/H2S=K1 K2=1.161022饱和水溶液中，H2S=0.1mol/L代入上式得：H+2S2=1.1610220.1=1.161023=KspKsp是任何pH值的H2S饱和溶液中必须保持的一个常数在任一pH值的水中，则S2=1.161023/H+2若溶液中存在二价金属离子Me2+，则有：Me2+S2=Ksp所以溶液中金属离子饱和浓度为：Me2+=Ksp/S2=KspH+2/Ksp=KspH+2/(0.1K1 K2)例如：Cu2+，CuS的Ksp=6.310-36天然水中，S2-=10-10molL-1Cu2+=Ksp/S2-=6.310-26mol/LThank You!