化学
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解決済み

なぜ、塩化バリウムを熱いうちにゆっくり加えると、共沈ができづらくなるのですか?また、なぜ沈殿が大きくなるのですか?宜しくお願いします🙇‍♀️

■試薬 塩酸, 0.1mol L' BaCl2 水溶液, 硝酸銀水溶液. ■操作 アルミニウムイオンの定量で水酸化アルミニウムとして沈殿させたとき保存して いた液と洗液の硫酸イオンを含む溶液を用いて以下の操作を行う。 ① この溶液に水を加えるか、濃縮して約250mLとする. ② 塩酸で微酸性にし、 時計皿をかぶせて内容物が飛沫として失われるのを防いだ 上, ほとんど煮沸するまで加熱する。 ③ 硫酸イオンを含む溶液に、沸騰した 0.1mol L' BaCl, 水溶液を撹拌しながら少量 ずつ滴下し、硫酸バリウムを沈殿させる(式(1.29 さらにおだやかに加熱を け, 沈殿を沈降させ,上澄み液にさらに 0.1mol L BaCl溶液を加えても新たに沈 を生じなくなったら, ピーカーの内壁および時計皿の液滴を洗びんを使って水で洗 こみ, さらに沸騰した 2mLのBaCl2 溶液を過剰に加え、 十分撹拌する。 ④ 沈殿を含んだ溶液に時計皿でふたをして少なくとも1~2時間湯浴上で加熱する (温浸) [注17] このとき, 溶液が約200mL以下に煮つまらないように,必要であれば精 製水を補給する [注18] ⑤ 大部分の沈殿をピーカーに残しながら定量用5Cの紙を通して上澄み液を通 する。 ビーカー内の沈殿は, 熱湯で数回デカンテーション (1.2.1項参照)により洗浄 する. 上澄みは紙を通して過し、 最後に, 沈殿をすべて紙上に移す。 液に塩 化物イオンが検出 [注19] されなくなるまで熱湯で沈殿を洗う。 ⑥ 沈殿を含んだ紙を, 恒量にした磁製るつぼに移し [20] 河紙を灰化してから約 15分間十分に赤熱した後, デシケータ中で放冷して質量をはかる。 ⑦ るつぼの沈殿に濃硫酸を1滴加え [21] おだやかに加熱して濃硫酸を揮散させる 刺激性の白煙となるのでドラフト内で行う)。 恒量に達するまで, 20分間の強熱 デ シケーター内で1時間の放冷を繰り返す。 ここでは BaSO として質量を求められるので, AIK (SO) 12 H2O (カリウムミョ のの基本管とり求める [注16] 熱いうちに 0.1mol L BaCl2 水溶液を少量ずつ、ゆっくり加えるのは、他の化学種の沈殿 (共沈)を少なくすることと, BaSO の沈殿の粒子を大きくするためである。 [注1] 温液とは、微細な PRAEL DRIFSO. TOLE により沈殿粒子を大きく成長させることができる。 塩酸酸性条件下で温浸することにより。 小さい結 晶が溶解し,より大きな結晶として再度析出する。 温浸する代わりに数日間室温にて放置してもよい。 [注18] 水の蒸発により濃縮されると吸着や共沈が起こるので液量には注意が必要である。

回答

✨ ベストアンサー ✨

熱した塩化バリウム溶液を少量ずつ徐々に滴下すると塩化バリウムの吸着を防ぐことができる上、加熱により沈殿の粒子を粗大にすることができる。

硫酸バリウム沈殿生成後、一定の時間温浸すると結晶粒子が粗大となる。この操作を、結晶の熟成という。

熟成とか詳しくは、以下
https://home-01.com/%E5%88%86%E6%9E%90%E5%8C%96%E5%AD%A6/%E6%B2%88%E6%AE%BF%E3%81%AE%E7%94%9F%E6%88%90/

☆*°

回答ありがとうございます!実は、私もこれ読んで、、オストワルト熟成の原理もそれなりに理解してるつもりなのですが、塩化バリウムを熱することによって、どういうことが起こるかのかが分からなくて、熱してない塩化バリウムだと、どうなるとか、、。塩化バリウムを入れる段階は、核生成の段階で、熟成とは関係ないと考えると原理がやっぱり分からなくて、、。すみません💦

🍇こつぶ🐡

上の内容から、ゆっくり加熱すると、小さな結晶が溶け、大きな結晶にくっつき粒子が大きくなり、表面積が小さくなるから、不純物吸着が少なくなる。そのため、共沈しにくくなる内容が書かれてます。

熱しないと、小さな結晶も溶けないから熟成しないし、吸着もしないから、他の沈殿が増えると思う🙇

☆*°

この原理は、オストワルト熟成(核の成長)の時だけだと思っていました!核生成の時もオストワルト熟成と同じような原理っていうことですかね??
たくさん質問してしまってすみません💦

🍇こつぶ🐡

量子系は詳しくないので、以下参考にされて下さい
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%B4%E3%82%A1%E3%83%AB%E3%83%88%E7%86%9F%E6%88%90

🍇こつぶ🐡

追加
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8%E7%94%9F%E6%88%90

☆*°

色々質問してしまってすみません、。ご対応ありがとうございました!

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇

☆*°

またまたすみません。
ゆっくり加えると吸着を防げるのはなぜですか??

🍇こつぶ🐡

この上の6つめをよく読む。

上の内容から~不純物吸着が少なくなるとあるね。
あと、リンクしたサイトをよく読む🙇

☆*°

ありがとうございます。
ずっと混乱してて、私の解釈を。ゆっくり加熱して、温浸するとオストワルト熟成が起こり、界面エネルギーが駆動力となり、結晶が成長していく。ここは、分かります。そして、こつぶさんより▶︎結晶が成長することで表面積が小さくなるため共沈が起こりにくくなる。
ここまで理解しましたが、オストワルト熟成の前の段階の話で、まず、沈殿を作る時に、硫酸試料に塩化バリウムを加えます。それを加える際にゆっくり入れると今日ちんが起きづらい理由が分かりません。ここは、まだ核生成の段階で、結晶の大小は関係ないと考えられるので(全てまだ小さい)、どのようなことが起こっているのか混乱しています。本当にに何度もすみません

🍇こつぶ🐡

私も量子系は詳しくないから、上のサイトで確認されて下さい🙇

☆*°

ありがとうございます。ここまでくるとリンクにも詳しく載ってないので、論文あさってみます(結構漁ってるのですがピンポイントでなくて)
ありがとうございました。

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