
沉淀反应在冶金与医学中的应用 生化系2002级化学教育部 邵小英 |
在无机化学中,沉淀反应是一个十分重要的反应,在沉淀反应中主要包括:沉淀的生成,沉淀的溶解,沉淀的转化等。因此,沉淀反应在冶金和医学的领域中有十分广泛的应用。 沉淀反应在冶金中的应用 在现代化工业与日常生活中,除铁以外。铝是应用最广的金属。也是大家最熟知的,铝的主要矿石是铝矾土—含水合化铝氧 At 2 O 3 · nH 2 0 的混合物。其中常含有 Fe 2 O 3 和 Sio 2 . 在电解还原为铝金属前。须除去条质,采用 NaoH 溶液与铝矾土反应。反应如下: Sio 2 (S) +2OH - (aq)+2H 2 O(L) —— Si(OH) 6 2- (aq) AL 2 O 3 (S)+20H - (aq)+3H 2 O(L) —— 2AL(OH) 4 - (aq) 生成的可溶性 Si(OH) 6 2- 和 AL(OH) 4 - 。碱性氧化物和 Fe 2 O 3 不反应经过滤后分解开。滤液中通 CO 2 使 AL 2 O 3 沉淀出来: 2AL(OH) 4- CO 2 (g) —— AL 2 O 3 (S)+CO 3 2- (aq)+4H 2 O(l) 过滤分离得纯净 AL 2 O 3 。 金属镁是重要的轻金属元素之一。镁、铝合金用于飞机制造。镁又是生产铀和钛等的重要还原剂。镁除了以菱、镁矿 (MgCo 3 ) 存在自然界外。另一种重要来源是海水和天然卤水。在电解 MgCl 生产金属镁的第一步是将海水和卤水的 Mg 2+ 分离和富集起来。常采用方法是石灰法,加熟石灰与 Mg 2+ 反应难溶的 Mg(OH) 2 。 Mg 2+ (aq)+Ca(OH) 2 (S) —— Mg(OH) 2 (S)+Ca 2 +(aq) 然后再将 Mg(OH) 2 转化为能用于电解的 MgCl 2 。 沉淀反应在医学中的应用 在医疗诊断中,难溶 BaSo4 被用于消化系统的 X 光透视中,通常称为钡餐透视。在进行透视之前,患难者要吃进 BaSo4(S) D 在 Na 2 SO 4 溶液中的糊状物,以便 BaSo4 能到达消化系统。因为 BaSo4 是不能透过 X 射线的,这样在屏幕上或照片上就能很清楚地将消化系统显现出来。虽然 Ba 2+ 是有毒的,但是,由于同离子效应, BaSo4 在 Na 2 SO 4 (aq) 中的溶解非常之小,对患者没有任何危险。 在医学中,蛀牙是一个很难医治的医学病。在防治方面就利用了沉淀反应。 牙齿表面有一层薄层珐琅质层保护着,釉质是由难溶的羟基磷酸钙 [Ca 5 (PO 5 ) 3 OH] 组成。当它溶解时,相关离子进入了唾液: Ca 5 (PO 4 ) 3 OH(S) —— 5Ca 2+ (aq)+3PO 4 3- (aq)+OH - (aq) 在下常情况下,此反应向右进行的程度是很小的。该反应的逆过程叫再矿化作用,是人体自身的防蛀过程: 5Ca 2+ (aq)+3PO 4 3- (aq)+OH - (aq) —— Ca 5 (PO 4 ) 3 OH(S) 当人进餐后,口腔中的细菌分解食物产生有机酸。如醋酸 (CH 3 COOH) 特别是像糖果,冰淇淋和含糖高的物质,产生的酸最多,而导致 PH 减小,促进了牙齿脱化作用。当保护性的釉质层被削弱时,蛀牙就开始了,那么防止蛀牙那?防止蛀牙的最好方法是吃低糖的食物和坚持饭后立即刷牙,大多数牙膏含有氧化物如 NaF 或 SnF 2 这些氟化物能帮助减少蛀牙。因为在再矿化过程中 F - 取代了 OH - 5Ca 2+ (aq)+3PO 4 3- (aq)+F-(aq) —— Ca 5 (PO 4 ) 3 F(S) 牙齿的釉质怪组成发生变化。氟磷灰石 Ca 5 (PO 4 ) 3 是更难溶的化合物。其 ksp 为 1.0*10 -60 以因 F - 是此 OH - 列弱的碱,不易与酸反应。
参考文献 1 、《 分析化学》东北师范大学编 2 、《无机化学》北京师范大学编 3 、《有机化学》曾昭琼 编 |
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