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【讨论】这结晶是什么东东?

土壤固体废弃物监测

  • 我做实验又出了一个意外现象。
    这次是处理含铬废液,加完沉淀剂静置一天后,烧杯出现了大量结晶,想和大家一起分析一下这结晶是什么成分?
    整个过程如下:
    废液来源:是按照GB15063-2009测试肥料中氮含量的废液。
    测试时所加试剂:1g肥料样品(通常为16-8-8),1.2g铬粉,7毫升浓盐酸,煮沸冷却后加22g混合催化剂(成分为硫酸钾和五水硫酸铜20:1混合),30毫升浓硫酸,消解一个小时,冷却后加水400毫升,加400g每升氢氧化钠溶液120毫升,蒸馏。所得废液倒入废液缸。
    另外这废液缸里还有我上次倒的重铬酸钾-硫酸溶液500毫升左右,测有机质用的。
    处理时我先测pH为1,取2000毫升废液,加了3药匙硫酸亚铁,搅拌,溶液由近黑色变成绿色,硫酸亚铁全部溶解后加氢氧化钠调pH为8,溶液渐渐变成泥浆状,静置后产生大量结晶。较大的一块有1*2*10厘米,无色,因为现在手里没相机,不能拍照传上来。
    大家帮忙分析一下这结晶是什么成分?

    我怀疑是硫酸钾和硫酸钠。
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  • 老化验工

    第1楼2011/01/10

    这是十水硫酸钠(芒硝)晶体,你前后加入了大量的硫酸(提供硫酸根),又加入了大量氢氧化钠(提供钠离子),由于硫酸钠的溶解度并不太大,而且溶解度随温度的变化不大,但它有一个非常有趣的性质:在32.38度以上加热浓缩时,只产生无水硫酸钠,而32.38度以下结晶则生成十水硫酸钠,由于142g无水硫酸钠可以带出180克水来,因此,只要你的无水硫酸钠/水比例适合,就会发现在热溶液原本是不饱和的,而在冷溶液中却会大量析出,而且不是逐渐变化,如果量大时(例如,一次实验在1kg以上),这种无色透明、冰糖状的大块结晶的产生会来得很突然,另外,在夏天取出的芒硝只要放置一天就全部风化成粉末,变成无水硫酸钠,利用这个性质可以通过控制固液比,而不必蒸发水分就可以提纯含杂质的芒硝。
    我在十多年前曾帮某红矾钠厂提纯含铬芒硝,设计了一个非蒸发结晶提纯的工艺,写过一篇《红矾钠生产中的副产品硫酸钠的纯制》的文章(本来很有创意的技术,可惜没有专利的意识,被网上卖技术光盘的人共享了)。我想你的结晶就是芒硝。

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  • 老化验工

    第2楼2011/01/10

    增加一点知识吧,下面是硫酸钠-水的体系图,即常压下的相图,利用它可以选择结晶工艺的条件和相比。

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  • 绿洲

    第3楼2011/01/10

    先谢啦,觉得您分析的很有道理。再请教一下啊,我的废液放在那里是没有结晶产生的,处理过后就有了。按您的说法,原来废液里就有大量的硫酸根和钠离子哦(的确在处理时又加了一些氢氧化钠),为什么废液放置时不产生结晶呢,是因为原来没有达到饱和状态?

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  • 老化验工

    第4楼2011/01/10

    你这个溶液用到浓酸、浓碱,混合后的溶液温度在33度以上不结晶,低于转晶温度,就会析出晶体,而且带出大量水,溶液浓度被“浓缩”导致更多的晶体析出,30多度的温度我们很少感觉得到的热度,但却高于其转晶温度,属于不饱和。这里的析晶过程(转晶)和原理不能用中学的溶解度曲线来简单地解释。
    你的溶液浓度应该不是很高,因此,处理前不结晶,另外,你将蒸馏过的浓碱溶液投到缸中,钠离子浓度急剧增大,也是导致结晶析出的原因(混合时肯定是温热的,中和反应呀)。
    你可以将晶体取出小块放在干燥器中放一天,看看表面是不是变白粉了。
    硫酸根你会鉴定的,钠离子看焰色,试试看。

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  • 绿洲

    第5楼2011/01/10

    您真是专家呀,我按照你说的方法试试看。

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  • 天涯就是天地

    第6楼2011/01/10

    说得很有道理,大概这样就行了。

    zlhuang0132(zlhuang0132) 发表:你这个溶液用到浓酸、浓碱,混合后的溶液温度在33度以上不结晶,低于转晶温度,就会析出晶体,而且带出大量水,溶液浓度被“浓缩”导致更多的晶体析出,30多度的温度我们很少感觉得到的热度,但却高于其转晶温度,属于不饱和。这里的析晶过程(转晶)和原理不能用中学的溶解度曲线来简单地解释。
    你的溶液浓度应该不是很高,因此,处理前不结晶,另外,你将蒸馏过的浓碱溶液投到缸中,钠离子浓度急剧增大,也是导致结晶析出的原因(混合时肯定是温热的,中和反应呀)。
    你可以将晶体取出小块放在干燥器中放一天,看看表面是不是变白粉了。
    硫酸根你会鉴定的,钠离子看焰色,试试看。

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  • 绿洲

    第7楼2011/01/10

    上午取出来放在空气里,刚才去看表面就有白粉了。沙发真是专家呀。万分感谢。

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  • 环保志士

    第8楼2011/01/21

    牛牛牛牛牛牛牛牛

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  • liu999999

    第9楼2011/01/23

    硫酸盐的溶解度都不是很高的

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