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化学反应中形成的沉淀颗粒的大小由哪些因素决定?

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化学反应中形成的沉淀,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。题主说的沉淀颗粒可能是指晶型沉淀。

沉淀颗粒的大小首先是由物质自身的性质决定的,如上图,不同的分子形成的沉淀也不同。到底什么样的分子容易形成颗粒较大的沉淀,鄙人并不清楚,感觉本人经验来看,化合物分子量比较小,熔点高的似乎容易形成较大的沉淀,比如无机盐类和一些熔点比较高的小分子有机物。而分子量比较大但是结构不规则的大分子,以及熔点比较低的小分子有机物则容易出现难以固化的情况。

另一大类影响因素就是产生沉淀的条件,比如溶剂,温度,搅拌,沉淀(结晶)方法等。在工业生产中为了得到理想的沉淀颗粒,往往会对这些条件进行细致和充分的摸索。同一种物质在不同的溶剂中,形成的晶体或者沉淀颗粒是不同的。有些物质明明应该是固体沉淀,但是在一些溶剂中会变成不溶解的油,这是实验室合成中比较头疼的事情。搅拌会使颗粒变得细小,而陈化则可以使晶体长大。另外沉淀方法也有很多,比如利用温度重结晶,或者加入不良溶剂来沉淀,不同方法得到的沉淀颗粒也不同。


题主提到的是化学反应中产生的沉淀,那么这种沉淀颗粒的大小肯定也会与反应速率有关。反应速率很快,则有可能快速的生成很多小晶体,聚集于一体,包埋着杂质和溶剂。而反应速度很慢,则有可能慢慢长出大个的晶体来。

总而言之,化学反应中影响沉淀颗粒大小的因素非常多,是物质本身性质和多种外界条件共同影响下决定的。我们没有办法改变其自身性质,但是可以通过改变外界条件来控制颗粒大小和性状。

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