Физико-химические основы синтеза и применения тонкослойных неорганических сорбентов

. Связь с общим уравнением получаем, если C

= [OH

], ?

= 1, n = s = 1.

Из данного выражения видно, что при наличии твердой фазы гидроксида неизвестная при данном значении рН концентрация акваиона может быть рассчитана из величины ПР

:

(1.44)

В данном случае представляется возможным сначала непосредственно рассчитать концентрацию i-формы, а потом ее долю.

Например,

Таким образом, можно провести расчеты концентраций различных форм, растворимости и, в конце концов, доли истинных коллоидов в растворе в зависимости от рН (для гидроксидов) или от концентрации лиганда в растворе. На рис. 1.17, 1.18 показан общий вид кривых растворимости и осаждения для амфотерного (N > z, 0 ? i ? N) и неамфотерного (N = z, 0 ? i ? N) осадка гидроксида металла при условии С

= 0. рН

– величина рН начала образования гидроксида (при микроконцентрациях видимого осадка не образуется, а радионуклид существует в растворе в виде коллоидных частиц), С

– начальная или общая концентрация металла в растворе, моль/л.

Рис. 1.17. Принципиальный график кривых растворимости (1) и осаждения (2) для амфотерного гидроксида металла.

Рис. 1.18. Принципиальный график кривых растворимости (1) и осаждения (2) для неамфотерного гидроксида металла.

При рН ? рН

раствор является ненасыщенным (С

> C

) и коллоидные частицы гидроксида металла не образуются (?

= 0). При рН ? рН

раствор становится пересыщенным (С

? C

) и начинаетя образование коллоидных частиц гидроксида металла (?

? 0). Осадки амфотерного гидроксида металла растворимы в щелочах за счет образования отрицательно заряженных гидроксокомплексов (M(OH)

, где i > z), полное растворение осадка произойдет при рН = рН

– величина рН конца растворения осадка гидроксида (рН

– рН начала осаждения осадка амфотерного гидроксида из щелочного раствора). При рН = рН

С

= C

и ?

= 0.

Концентрация ионов водорода (

), соответствующая точке минимума кривой растворимости или точке максимума кривой осаждения для амфотерного гидроксида металла, может быть определена из выражения:

(1.45)

где ?

– доля молекулярной формы гидроксокомплекса металла M(OH)

в растворе. Учитывая выражение для константы образования i-гидроксокомплекса, можно записать:

(1.46)

Из этого выражения видно, что точка минимума (

) кривой растворимости и максимума кривой осаждения и максимума доли молекулярной формы гидроксокомплекса в растворе является единственной, соответствует одной и той же величине рН

. рН

– рН изоэлектрической точки или точки нулевого заряда системы гидроксокомплексов и поверхности осадка гидроксида.

При С

? 0 – кривая может иметь более одного экстремума. С

– минимальная растворимость осадка гидроксида металла или минимальная концентрация металла, ниже которой ниже которой осаждения гидроксида металла не происходит при любых значениях рН раствора. Т.е. при С

? C

?

= 0 при любых значениях рН раствора.

C

для неамфотерного гидроксида определяется выражением: