第四章水解聚合沉淀VIP免费

水解即指金属离子（Mn+）在溶液中与水分子作用，形成M-O化学键而分解出H+的过程。实际上水解也可以理解为以氢氧根为配位体的络合过程，其一般表达式为：H)OH(MOHM)1n(2n水解倾向的大小与金属离子的电荷数Z及离子半径r有密切关系。离子势（Z/r）大的金属离子，具有较强的水解能力。锕系元素中许多高氧化态的金属离子都具有很强的水解倾向。铀的水解能力为：U4+>UO22+>U3+>UO2+一、铀的水解与聚合1.UO22+的水解UO22+在水溶液中由于水解而生成一系列聚合离子，当溶液pH=1.5时，UO22+已开始水解，其反应式及水解平衡常数为：HOUOHUO2225222261101.1aK92105aK283225222OUOHOUUO43104.2aKHOHOUOHOU)(832283水解的结果形成一系列含氧和氢氧化根的化合物。但pH>4时，形成水解的最终产物UO2(OH)2沉淀。值得注意的是，UO22+的水解聚合过程还与它在溶液中的浓度有明显关系。UO22+浓度，mol/l10-110-210-310-410-5析出氢氧化物沉淀时的pH值4.475.275.906.627.22水解沉淀的条件水解产物还与[OH-]/[UO22+]有关，在[UO22+]=0.1-1×10-5M时，[OH-]/[UO22+]=0-1.0，UO2(OH)+；[OH-]/[UO22+]=1.0-1.5，聚合物胶体；[OH-]/[UO22+]=1.5-2.0，胶体分解，形成铀酰氢氧化物沉淀（UO3·2H2O）；[OH-]/[UO22+]>2.0，铀酸盐，重铀酸盐。2.U4+的水解U4+水解能力较强，一级水解按下式进行：随着pH值的加大，进行第二级水解，生成一种复杂的水解产物，它可聚合成胶状物。水解的最终产物为U(OH)4沉淀。水解常数与温度有关，温度升高，水解加快。H)OH(UOHU3244)(nnUOOHUH)OH(UOHU223U3+在水溶液中是不稳定的，其氧化速度很快。U3+的水解行为与三价稀土元素相似，有下列反应发生：掌握铀离子，尤其是UO22+和U4+离子的水解特性，对于在铀的湿法冶金过程中，正确选择工艺条件，避免或减少因水解而造成铀的损失是十分重要的。3．U3+的水解Th4+离子带电荷量大，离子半径小，即离子势高，水溶液中钍有极强的水解倾向。当pH>1时，Th4+已开始水解，pH>3时发生明显水解。Th4+的水解过程大致如下：◙首先，Th4+水解为Th(OH)3+：OH)OH(ThOH2Th3324二、钍的水解与聚合◙◙Th(OH)3+的稳定性差，将进一步发生水解：◙Th4+的水解反应也存在如下过程：所以Th4+溶液中逐渐缓慢水解生成Th(OH)3+、Th(OH)22+………等一系列水解产物。Th4+水解的最终产物是Th(OH)4沉淀。OH)OH(ThOH2)OH(Th32223OH2)OH(ThOH4Th2362224随溶液的pH值、浓度和阴离子的性质、配离子的组成有所不同。在高氯酸溶液中主要离子为[Th(OH)]3+、[Th(OH)2]2+、[Th2(OH)2]6+、[Th4(OH)8]8+，最后产物为六聚物[Th6(OH)15]9+。水解在钚的水溶液化学中是最重要的反应之一。离子势（即离子电荷/离子半径）增加时，离子的水解能力也趋向增强。钚的各种离子均按下式水解：HMOHOHM)1x(2x三、钚的水解与聚合钚离子水解趋势的递减次序是：Pu4+>PuO22+>Pu3+>PuO2+各种价态的钚离子与相同价态的离子半径较大的铀离子相比，更容易水解。所有钚的氢氧化物都是难溶的，因此，其溶度积按下列顺序而增加：Pu(OH)4(S~10-56)7时，才发生显著的水解。Pu3+按下式水解。HPuOHOHPu2231.Pu3+的水解加碱时水解继续进行，直到沉淀出Pu(OH)3。Pu(OH)3的溶度积为2×10-20左右。Pu4+离子半径比较小，但电荷高，比其它价态的钚离子更容易水解。Pu4+的水解反应式为：HPuOHOHPu3242．Pu4+的水解◙在[H+]>0.3mol/l（pH＜0.5）的溶液中，Pu4+一般不会发生水解；◙当[H+]<0.3mol/l时，即可发生如上的水解反应。◙若连续地往Pu4+溶液中加碱，当pH值进一步增高至pH=2时，即析出难溶的Pu4+氢氧化物沉淀，估计Pu(OH)4的溶度积是7×10-56。在弱酸性溶液中形成一种亮绿色胶体状聚合物。易被吸附，不被TBP萃取，在工艺流程中会损失。这个性质并不是Pu4+离子特有的，Th4+和U4+也形成聚合物。但Pu4...