第5章重量分析法.ppt

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1、第5章重量分析法和沉淀滴定法5.1 5.1 重量分析法概述重量分析法概述5.1.1 5.1.1 重量分析法的分类和特点重量分析法的分类和特点2022/12/181一一.重量分析法重量分析法 用用适适当当方方法法先先将将试试样样中中的的待待测测组组分分与与其其他他组组分分分分离离,然然后后用用称称量量的的方方法法测测定定该该组组分分的的含含量量。根根据据被被测测组组分分与与其其他他组组分分分分离离方方法的不同,可分为:法的不同,可分为:(1)沉淀法)沉淀法 使待测组分生成难溶化合物沉淀,测定沉淀的质量。使待测组分生成难溶化合物沉淀,测定沉淀的质量。例:试液中例:试液中SO42-含量测定。含量测定

2、。SO42-过量BaCl2BaSO4过滤洗涤干燥称量(2)气化法)气化法BaCl22H2OBaCl2称减量H2O+吸湿剂称增量2022/12/182 (3(3)电解法)电解法利用电解的方法使待测金属离子在电极上还原析出,然利用电解的方法使待测金属离子在电极上还原析出,然后称重,电极增加的质量即为金属质量。后称重,电极增加的质量即为金属质量。三、特点三、特点:准确度高,费时,繁琐,不适合微量组分(1)全部数据都是由分析天平称量得来,不需要与)全部数据都是由分析天平称量得来,不需要与标准试样或基准物质进行比较;标准试样或基准物质进行比较;(2)高含量组分的测定比较准确,相对误差)高含量组分的测定比

3、较准确,相对误差Ksp,离离子相互碰撞聚集成微小的晶核。子相互碰撞聚集成微小的晶核。晶核长大过程:晶核长大过程:构晶离子向晶核表面扩散,并沉积构晶离子向晶核表面扩散,并沉积在晶核上,晶核就逐渐长大成沉淀微粒。在晶核上,晶核就逐渐长大成沉淀微粒。聚集速度:聚集速度:晶核晶核聚集成沉淀微粒的速度。聚集成沉淀微粒的速度。定向速度:定向速度:构晶离子在晶格中定向排列的速度。构晶离子在晶格中定向排列的速度。非晶形沉淀:非晶形沉淀:聚集速度聚集速度定向速度。定向速度。晶形沉淀:晶形沉淀:定向速度定向速度聚集速度聚集速度。2022/12/1846 沉淀的形成,一般要沉淀的形成,一般要经过经过晶核形成晶核形成

4、和和晶核长大晶核长大两个过程两个过程将沉淀剂加将沉淀剂加入试液中,当形成沉淀离入试液中,当形成沉淀离子浓度的乘积超过溶度积子浓度的乘积超过溶度积时,离子通过相互碰撞聚时,离子通过相互碰撞聚集成微小的晶核,溶液中集成微小的晶核,溶液中的构晶离子向晶核表面扩的构晶离子向晶核表面扩散,并沉积在晶核上散,并沉积在晶核上 ,晶核就逐渐长大成沉淀微晶核就逐渐长大成沉淀微粒。粒。沉淀的形成沉淀的形成2022/12/18沉淀的形成过程沉淀的形成过程构晶构晶离子离子成核作用成核作用晶核晶核长大长大沉淀沉淀微粒微粒长大长大聚集聚集定向排列定向排列非晶形非晶形晶形晶形聚集速率:聚集速率:由离由离子形成晶核,再子形成

5、晶核,再进一步聚集成沉进一步聚集成沉淀微粒的速率淀微粒的速率定向速率:定向速率:在聚集在聚集的同时,构晶离子的同时,构晶离子在一定晶格中定向在一定晶格中定向排列的速率排列的速率若若聚集速率大聚集速率大,定向速率小,离子很快地聚集生成沉淀微粒,定向速率小,离子很快地聚集生成沉淀微粒,而来不及进行晶格排列,则得到而来不及进行晶格排列,则得到非晶形沉淀非晶形沉淀。反之,。反之,定向速定向速率大率大,聚集速率小,则离子缓慢聚集成沉淀,有足够时间进,聚集速率小,则离子缓慢聚集成沉淀,有足够时间进行晶格排列,则得到行晶格排列,则得到晶形沉淀晶形沉淀2022/12/1848晶核的形成晶核的形成 均相成核均相

6、成核(自发成核):过饱和溶液中,构晶离子通过(自发成核):过饱和溶液中,构晶离子通过相互静电作用缔合而自发地形成成晶核相互静电作用缔合而自发地形成成晶核异相成核异相成核:构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核(在构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核(在沉淀过程中这些微粒起着晶种的作用,诱导沉淀的形成)沉淀过程中这些微粒起着晶种的作用,诱导沉淀的形成)2022/12/1849晶核的生长晶核的生长 影响沉淀颗粒大小和形态的因素:影响沉淀颗粒大小和形态的因素:聚聚集集速速度度:构构晶晶离离子子聚聚集集成成晶晶核核后后进进一一步步堆堆积积成沉淀微粒的速度成沉淀微粒的速度 与溶液的相对过饱和度有关与溶液的相对

7、过饱和度有关定定向向速速度度:构构晶晶离离子子以以一一定定顺顺序序排排列列于于晶晶格格内内的的速速度度 与与物物质质的的性性质质有有关关,极极性性强强,定定向向速速度度快快注注:沉沉淀淀颗颗粒粒大大小小和和形形态态决决定定于于聚聚集集速速度度和和定定向向速度比率大小速度比率大小 聚集速度聚集速度 定向排列速度定向排列速度 晶形沉淀晶形沉淀 聚集速度聚集速度 定向排列速度定向排列速度 无定形沉淀无定形沉淀2022/12/1850SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO4

8、2-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+晶形沉淀过程晶形沉淀过程示意示意2022/12/18Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO

9、42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+2022/12/18SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+2022/12/18SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO4

10、2-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+2022/12/18SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+S

11、O42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-SO42-2022/12/18SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+2

12、022/12/18非晶形形沉淀形成示意2022/12/185.4影响沉淀纯度的主要因素因素5.4.1 5.4.1 共沉淀现象共沉淀现象5.4.2 5.4.2 后沉淀后沉淀5.4.3 5.4.3 减少沉淀玷污的方法减少沉淀玷污的方法2022/12/18589.4.1共沉淀现象定义定义:当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中某些:当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中某些:当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中某些:当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中某些本来是可溶的其他组分,被沉淀带下来而混杂在本来是可溶的其他组分,被沉淀带下来而混杂在本来是可溶的其他组分,被沉淀带下来而混杂在本来是可溶的其他组分,被沉淀带下来而混杂

13、在沉淀之中的现象。沉淀之中的现象。沉淀之中的现象。沉淀之中的现象。BaSO4沉淀中常含有沉淀中常含有Fe2(SO4)3 重量分析中最重要的误差来源之一。重量分析中最重要的误差来源之一。产生共沉淀的产生共沉淀的原因原因是是表面吸附表面吸附,形成,形成混晶混晶,吸留和包藏吸留和包藏等,其中等,其中主要的是表面吸附主要的是表面吸附2022/12/18591.表面吸附引起的共沉淀表面吸附引起的共沉淀 吸附共沉淀吸附共沉淀:沉淀表面吸附引起杂质共沉淀。沉淀表面吸附引起杂质共沉淀。在沉淀中,构晶离子按一定规律排列,在晶体内部处于静在沉淀中,构晶离子按一定规律排列,在晶体内部处于静电平衡状态,但是在晶体表面

14、电平衡状态,但是在晶体表面离子电荷的作用力未完全平离子电荷的作用力未完全平衡衡,具有吸引带相反电荷离子的能力。首先吸附构成第一,具有吸引带相反电荷离子的能力。首先吸附构成第一吸附层,然后再通过静电引力,进一步吸引溶液中的抗衡吸附层,然后再通过静电引力,进一步吸引溶液中的抗衡离子,组成扩散层(第二吸附层)。离子,组成扩散层(第二吸附层)。分类:分类:分类:分类:2022/12/1860BaSO4晶体表面吸附示意图 沉淀表面形成双电层沉淀表面形成双电层双电层能随沉淀一起沉降)双电层能随沉淀一起沉降)吸附层吸附层吸附剩余构晶离子吸附剩余构晶离子SO42-扩散层扩散层吸附阳离子或抗衡离子吸附阳离子或抗

15、衡离子Fe3+2022/12/1861吸附规则吸附规则 表面吸附是有选择性的,选择吸附的规律表面吸附是有选择性的,选择吸附的规律是:是:第第一一吸吸附附层层:先先吸吸附附过过量量的的构构晶晶离离子子,例例如如AgClAgCl沉沉淀淀容容易易吸吸附附ClCl-和和AgAg+。再再吸吸附附与与构构晶晶离离子子大大小小接接近近、电电荷荷相相同同的的离离子子,浓浓度度较较高高的的离离子子被被优优先先吸吸附附,例例如如BaSOBaSO4 4沉沉淀淀比比较较容易吸附容易吸附PbPb2+2+第第二二吸吸附附层层:优优先先吸吸附附与与构构晶晶离离子子形形成成的的盐盐溶溶解解度度小小的的离离子子,离离子子价价数

16、数高高、浓浓度度大大的的离离子子,优优先先被被吸吸附附。例例如如:BaSOBaSO4 4沉沉淀淀,当当SOSO4 42-2-过过量量时时,若若溶溶液液中中存存在在有有CaCa2+2+、HgHg2+2+,则则CaCa2+2+优优先先被被吸吸附附,因因为为S SCaSO4CaSO4 S SHgSO4HgSO4 ;如如果果BaBa2+2+过过量量,溶溶液液中中有有ClCl-、NONO3 3-存存在在,则则优优先先吸吸附附NONO3 3-,因因为为S SBaCl2BaCl2 S SBa(NO3)2Ba(NO3)2 。2022/12/1862表面吸附表面吸附表面吸附表面吸附表面吸附作用力表面吸附作用力表

17、面吸附作用力表面吸附作用力静电力静电力例例Ba2+SO42-沉淀沉淀用用SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ca2+Ca2+NO3-Cl-Cl-Cl-K+Na+SO42-SO42-吸附层吸附层扩散层扩散层扩散层扩散层吸附层:构晶离子吸附层:构晶离子扩散层:抗衡离子扩散层:抗衡离子吸吸吸吸附附附附原原原原则则则则溶解度小溶解度小溶解度小溶解度小电价高电价高电价高电价高浓度大浓度大浓度大浓度大溶解度溶解度(mol/L):25CNa2SO4 1.4K2SO4 0.64CaSO4 3.610-4BaSO

18、4 10-5Ca(NO3)2 3.2CaCl2 9.4Ca2+NO3-Cl-K+Na+表面吸附2022/12/1863沉淀表面吸附杂质量的多少还与下列因素有关:沉淀表面吸附杂质量的多少还与下列因素有关:第一,第一,与沉淀的总表面积有关。同量的沉淀,颗粒越与沉淀的总表面积有关。同量的沉淀,颗粒越小,比表面积越大,与溶液的接触面也越大小,比表面积越大,与溶液的接触面也越大,吸附的杂质吸附的杂质量越大。因此,晶形沉淀比无定型沉淀吸附的杂质量少。量越大。因此,晶形沉淀比无定型沉淀吸附的杂质量少。第二,第二,离子的价态越高,浓度越大,越容易被吸附。离子的价态越高,浓度越大,越容易被吸附。抗衡离子是不太牢

19、固地被吸附在沉淀的表面上,故常可抗衡离子是不太牢固地被吸附在沉淀的表面上,故常可被溶液中的其他离子所置换,所以可采用洗涤的方法将被溶液中的其他离子所置换,所以可采用洗涤的方法将沉淀表面上的抗衡离子部分除去。沉淀表面上的抗衡离子部分除去。第三,第三,与溶液的温度有关。因为吸附过程是放热过程,与溶液的温度有关。因为吸附过程是放热过程,因此,温度升高,吸附杂质量减少。因此,温度升高,吸附杂质量减少。2022/12/1864减小吸附共沉淀的方法减小吸附共沉淀的方法 制备大颗粒沉淀或晶形沉淀制备大颗粒沉淀或晶形沉淀;降低总表面积降低总表面积 适当提高溶液温度适当提高溶液温度 洗涤沉淀洗涤沉淀;减小表面吸

20、附的杂质量减小表面吸附的杂质量2022/12/18652.形成混晶或固溶体引起的共沉淀形成混晶或固溶体引起的共沉淀 存在与构晶离子晶体构型相同、离子半径相近、电子层结构相存在与构晶离子晶体构型相同、离子半径相近、电子层结构相同的杂质离子,沉淀时进入晶格中形成混晶。混晶是固溶体的一种。同的杂质离子,沉淀时进入晶格中形成混晶。混晶是固溶体的一种。杂质与沉淀具有杂质与沉淀具有相同的晶格相同的晶格,或杂质离子与构晶离子具有,或杂质离子与构晶离子具有相同的电荷相同的电荷和和相近的离子半径相近的离子半径,杂质将进入晶格排列中形成混晶。,杂质将进入晶格排列中形成混晶。在有些混晶中,杂质离子或原子并不位于正常

21、晶格的离子或原子在有些混晶中,杂质离子或原子并不位于正常晶格的离子或原子位置上,而是位于晶格的空隙中,这种混晶称为异型混晶。位置上,而是位于晶格的空隙中,这种混晶称为异型混晶。混晶的生成使沉淀严重不纯。混晶的生成使沉淀严重不纯。例:BaSO4与PbSO4,AgCl与AgBr 同型混晶 BaSO4中混入KMnO4(粉红色)异型混晶2022/12/1866减小或消除方法减小或消除方法 洗涤或陈化的方法无法净化沉淀洗涤或陈化的方法无法净化沉淀 将杂质事先分离除去;将杂质事先分离除去;加入络合剂或改变沉淀剂,以消除干扰离子加入络合剂或改变沉淀剂,以消除干扰离子 生生生生成成成成混混混混晶晶晶晶的的的的

22、选选选选择择择择性性性性比比比比较较较较高高高高,但但但但是是是是要要要要避避避避免免免免也也也也困困困困难难难难。因因因因为为为为不不不不论论论论杂杂杂杂质质质质的的的的浓浓浓浓度度度度多多多多么么么么少少少少,只只只只要要要要构构构构晶晶晶晶离离离离子子子子形形形形成成成成了了了了沉沉沉沉淀淀淀淀,杂杂杂杂质质质质就就就就一一一一定定定定会会会会在在在在沉沉沉沉淀淀淀淀过过过过程程程程中中中中取取取取代代代代某某某某一一一一构构构构晶晶晶晶离离离离子而进入到沉淀中。子而进入到沉淀中。子而进入到沉淀中。子而进入到沉淀中。2022/12/18673.吸留和包藏 吸留是被吸附的杂质机械地嵌入沉淀

23、中。吸留是被吸附的杂质机械地嵌入沉淀中。包藏常指母液机械地包藏在沉淀中。包藏常指母液机械地包藏在沉淀中。这种现象在可溶性盐的结晶过程中比较严重,在分析化学中不这种现象在可溶性盐的结晶过程中比较严重,在分析化学中不这种现象在可溶性盐的结晶过程中比较严重,在分析化学中不这种现象在可溶性盐的结晶过程中比较严重,在分析化学中不重要。重要。重要。重要。发生的原因:发生的原因:沉淀剂加入太快,使沉淀急速生长,沉沉淀剂加入太快,使沉淀急速生长,沉淀表面吸附的杂质来不及离开就被随后生成的沉淀所淀表面吸附的杂质来不及离开就被随后生成的沉淀所覆盖。覆盖。杂质被吸留或包藏在沉淀内部,不能用洗涤的方杂质被吸留或包藏在

24、沉淀内部,不能用洗涤的方法将杂质除去,法将杂质除去,如何避免:如何避免:改变沉淀条件、陈化或重结晶。改变沉淀条件、陈化或重结晶。2022/12/18689.4.2后沉淀(继沉淀现象):溶液中被测组分析出沉淀之后在与母液放置过程溶液中被测组分析出沉淀之后在与母液放置过程中,溶液中其他本来难以析出沉淀的组分(杂质离中,溶液中其他本来难以析出沉淀的组分(杂质离子)在该沉淀表面继续沉积的现象。由于沉淀速度子)在该沉淀表面继续沉积的现象。由于沉淀速度的差异,在已形成的沉淀上形成第二种不溶物质,的差异,在已形成的沉淀上形成第二种不溶物质,多发生在某组分形成的稳定的过饱和溶液中。多发生在某组分形成的稳定的过

25、饱和溶液中。2022/12/1869例:若把含有Mg2+的母液与草酸钙沉淀一起放置一段时间,则草酸镁的后沉淀量将会增多。后沉淀所引入的杂质量比共沉淀要多,且随着沉淀放置时间的延长而增多。某些沉淀的陈化时间不宜过久。注:注:继沉淀经加热、放置后会更加严重消除方法消除方法缩短沉淀与母液的共置时间缩短沉淀与母液的共置时间2022/12/1870继沉淀与共沉淀的区别继沉淀与共沉淀的区别 继继沉沉淀淀引引入入杂杂质质的的量量,随随沉沉淀淀在在试试液液中中放放置置时时间间的的增增长长而而增增多多,而而共共沉沉淀淀量量受受放放置置时时间间影影响响较较小。小。不不论论杂杂质质是是在在沉沉淀淀之之前前存存在在的

26、的,还还是是沉沉淀淀后后加加入的,继沉淀引入杂质的量基本上一致。入的,继沉淀引入杂质的量基本上一致。温度升高,继沉淀现象有时更为严重。温度升高,继沉淀现象有时更为严重。继继沉沉淀淀引引入入杂杂质质的的程程度度,有有时时比比共共沉沉淀淀严严重重。杂质引入的量,甚至可能达到与被测组分差不多。杂质引入的量,甚至可能达到与被测组分差不多。2022/12/1871示例例:草酸盐的沉淀分离中例:草酸盐的沉淀分离中2022/12/1872例:金属硫化物的沉淀分离中2022/12/18739.4.3减少沉淀玷污的方法1)选择适当分析步骤)选择适当分析步骤 例例如如在在分分析析试试液液中中,被被测测组组分分含含

27、量量较较少少,而而杂杂质质含含量量较较多多,首首先先沉沉淀淀含含量量少少的的被被测测组组分分。如如果果先先分分离离杂杂质质,则则由由于于大大量量沉沉淀淀的的生生成成就就会会使使少少量量被被测测组组分分随随之之共共沉沉淀淀,从从而而引引起起分分析析结果不准确。结果不准确。2)改变易被吸附杂质的存在形式,降低其浓度)改变易被吸附杂质的存在形式,降低其浓度 分离除去,或掩蔽分离除去,或掩蔽 3)选择合适的沉淀剂)选择合适的沉淀剂 选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀4)改善沉淀条件)改善沉淀条件 温度,浓度,试剂加入次序或速度,是否陈化温度,浓度,试剂加入次序或速度,是否陈化

28、5)在沉淀分离后,用适当的洗涤剂洗涤沉淀在沉淀分离后,用适当的洗涤剂洗涤沉淀6)再沉淀)再沉淀 有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象2022/12/1874沉淀条件混晶表面吸附吸留或包夹后沉淀稀释溶液0+0慢沉淀不定+-搅拌0+0陈化不定+-加热不定+0洗涤沉淀0+00再沉淀+*+表表9-7沉淀条件对沉淀纯度的影响沉淀条件对沉淀纯度的影响(+:提高纯度;:提高纯度;-:降低纯度;:降低纯度;0:影响不大):影响不大)*有时再沉淀也无效,则应选用其他沉淀剂有时再沉淀也无效,则应选用其他沉淀剂2022/12/18755.5沉淀条件的选择5.5.1 晶形沉淀的

29、沉淀条件晶形沉淀的沉淀条件5.5.2 无定形沉淀的沉淀条件无定形沉淀的沉淀条件5.5.3 均匀沉淀法均匀沉淀法 2022/12/18769.5.1晶形沉淀的沉淀条件特点:颗粒大,易过滤洗涤;颗粒大,易过滤洗涤;结构紧密,表面积小,吸附杂质少结构紧密,表面积小,吸附杂质少条件:条件:a稀溶液稀溶液降低过饱和度,减少均相成核降低过饱和度,减少均相成核 b热溶液热溶液增大溶解度,减少杂质吸附增大溶解度,减少杂质吸附 c充充分分搅搅拌拌下下慢慢慢慢滴滴加加沉沉淀淀剂剂防防止止局局部部过过饱饱和和(防防止止溶液中局部过浓现象,以免产生大量的晶核)溶液中局部过浓现象,以免产生大量的晶核)d加热陈化加热陈化

30、生成大颗粒纯净晶体生成大颗粒纯净晶体 陈化:沉淀完成后,将沉淀与母液放置一段时间,陈化:沉淀完成后,将沉淀与母液放置一段时间,这一过程称为(加热和搅拌可以缩短陈化时间)这一过程称为(加热和搅拌可以缩短陈化时间)2022/12/1877陈化过程陈化:沉淀完全后,让初生成的沉淀与母液一起放陈化:沉淀完全后,让初生成的沉淀与母液一起放 置一段时间,这个过程叫陈化。置一段时间,这个过程叫陈化。2022/12/1878获得晶形沉淀应满足的条件获得晶形沉淀应满足的条件稀稀热热搅搅慢慢陈陈降低相对过饱和度降低相对过饱和度使溶解度略有增加,相对过饱和度降低。减少杂质的吸附使溶解度略有增加,相对过饱和度降低。减

31、少杂质的吸附以免局部相对过饱和度太大。以免局部相对过饱和度太大。使小晶粒溶解使小晶粒溶解,大大晶粒进一步长大晶粒进一步长大晶形完整化晶形完整化 减少包藏,使沉淀更纯净减少包藏,使沉淀更纯净在热溶液中沉淀在热溶液中沉淀在较稀的溶液中沉淀在较稀的溶液中沉淀缓慢加入沉淀剂,不断搅拌缓慢加入沉淀剂,不断搅拌陈化陈化2022/12/18792022/12/185.5.2无定形沉淀的沉淀条件特点:溶解度小,颗粒小,难以过滤洗涤;溶解度小,颗粒小,难以过滤洗涤;结构疏松,表面积大,易吸附杂质结构疏松,表面积大,易吸附杂质条件:条件:a浓溶液浓溶液降低水化程度,使沉淀颗粒结构紧密降低水化程度,使沉淀颗粒结构紧

32、密b热溶液热溶液促进沉淀微粒凝聚,减小杂质吸附促进沉淀微粒凝聚,减小杂质吸附c搅拌下较快加入沉淀剂搅拌下较快加入沉淀剂加快沉淀聚集速度加快沉淀聚集速度 d不需需要要陈陈化化趁趁热热过过滤滤、洗洗涤涤,防防止止杂杂质质包包裹裹。这这类类沉沉淀淀一一经经放放置置,将将会会失失去去水水分分而而聚聚集集得得十十分分紧紧密密。不不易易洗涤除去所吸附的杂质洗涤除去所吸附的杂质e适当加入电解质适当加入电解质防止胶溶防止胶溶2022/12/18805.5.3均匀沉淀法 利用化学反应,在溶液中逐步、均匀地产生所需沉淀剂,利用化学反应,在溶液中逐步、均匀地产生所需沉淀剂,避免局部过浓现象,降低相对过饱和度,使沉淀

33、在溶液中缓避免局部过浓现象,降低相对过饱和度,使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出,形成易滤过易洗涤的大颗粒沉淀。慢、均匀析出,形成易滤过易洗涤的大颗粒沉淀。沉淀剂不是直接加入到溶液中,而是通过溶液中发生的化学反应,缓慢而均匀地在溶液中产生沉淀剂,从而使沉淀在整个溶液中均匀地、缓缓地析出。优点:优点:避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象,减少了均相成核。注:注:均匀沉淀法制成的沉淀,颗粒较大,结构紧密,均匀沉淀法制成的沉淀,颗粒较大,结构紧密,表面吸附杂质少,易过滤洗涤,表面吸附杂质少,易过滤洗涤,仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象2022/12/1881CaCa2+2+

34、(NH+(NH4 4)2 2C C2 2O O4 4 CaC CaC2 2O O4 4 细小沉淀细小沉淀 中性弱碱性 CaCa2+2+(NH+(NH4 4)2 2C C2 2O O4 4 CaC CaC2 2O O4 4 酸效应增大酸效应增大S S H+酸效应 CO(NHCO(NH2 2)2 2 +H+H2 2O COO CO2 2+2NH+2NH3 3 900C 水解 H2C2O4 HC2O4-+H+NH3均匀分布,均匀分布,pH值值 HC2O4-C2O42-+H+C2O42-,相对过饱和度相对过饱和度Ca2+C2O42-CaC2O4 均均匀匀缓缓慢慢析析出出CaC2O4粗粗大大沉沉 淀淀2

35、022/12/1882沉淀剂加入试剂反应被测组分OH-尿 素CO(NH2)2+H2O=CO2+2NH3Al3+,Fe3+,Th(IV)OH-六亚甲基四胺(CH2)6N4+6H2O=6HCHO+4NH3 Th(IV)PO43-磷酸三甲酯(CH3)3PO4+3H2O=3CH3OH+H3PO4 Zr(IV),Hf(IV)PO43-尿素+磷酸盐 Be2+,Mg2+C2O42-草酸二甲酯(CH3)2C2O4+2H2O=2CH3OH+H2C2O4Ca2+,Th(IV),稀土C2O42-尿素+草酸盐 Ca2+SO42-硫酸二甲酯(CH3)2SO4+2H2O=2CH3OH+SO42-+2H+Ba2+,Sr2+

36、,Pb2+S2-硫代乙酰胺CH3CSNH2+H2O=CH3CONH2+H2S 各种硫化物 表表表表5-8 5-8 5-8 5-8 某些均匀沉淀法的应用某些均匀沉淀法的应用某些均匀沉淀法的应用某些均匀沉淀法的应用 2022/12/18835.5.4沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧1 1过滤:将沉淀与母液中其他组分分离过滤:将沉淀与母液中其他组分分离滤器的选择滤器的选择滤纸的选择滤纸的选择 过滤方法过滤方法:倾泻法倾泻法2 2洗涤:洗去杂质和母液洗涤:洗去杂质和母液选择洗涤液原则:选择洗涤液原则:溶解度小,不易生成胶体的沉淀溶解度小,不易生成胶体的沉淀蒸馏水蒸馏水 溶解度较大的沉淀溶解度较大的沉淀沉淀

37、剂稀溶液沉淀剂稀溶液 (母液)(母液)易发生胶溶的无定形沉淀易发生胶溶的无定形沉淀易挥发电解质溶液易挥发电解质溶液 洗涤方法:少量多次洗涤方法:少量多次3 3烘干或灼烧:除去沉淀中吸留水分和洗涤液中挥发烘干或灼烧:除去沉淀中吸留水分和洗涤液中挥发 性物质,将沉淀形式定量转变为称量形式性物质,将沉淀形式定量转变为称量形式2022/12/18845.6 有机沉淀剂 有机沉淀剂的特点有机沉淀剂的特点 1 1 1 1试剂品种多,性质各异,有些试剂选择性很高,便于选试剂品种多,性质各异,有些试剂选择性很高,便于选试剂品种多,性质各异,有些试剂选择性很高,便于选试剂品种多,性质各异,有些试剂选择性很高,便

38、于选用用用用2 2 2 2沉淀的溶解度一般很小,有利于被测物质沉淀完全;沉淀的溶解度一般很小,有利于被测物质沉淀完全;沉淀的溶解度一般很小,有利于被测物质沉淀完全;沉淀的溶解度一般很小,有利于被测物质沉淀完全;3 3 3 3沉淀吸附无机杂质较少,且沉淀易过滤,易洗涤;沉淀吸附无机杂质较少,且沉淀易过滤,易洗涤;沉淀吸附无机杂质较少,且沉淀易过滤,易洗涤;沉淀吸附无机杂质较少,且沉淀易过滤,易洗涤;4 4 4 4沉淀的相对分子量大,被测组分在称量形式中占的百分比沉淀的相对分子量大,被测组分在称量形式中占的百分比沉淀的相对分子量大,被测组分在称量形式中占的百分比沉淀的相对分子量大,被测组分在称量形

39、式中占的百分比小,有利于提高分析的准确度。小,有利于提高分析的准确度。小,有利于提高分析的准确度。小,有利于提高分析的准确度。2022/12/18855 5 5 5有些沉淀组成恒定,经烘干后即可直接称重,简化了有些沉淀组成恒定,经烘干后即可直接称重,简化了有些沉淀组成恒定,经烘干后即可直接称重,简化了有些沉淀组成恒定,经烘干后即可直接称重,简化了重量分析操作。重量分析操作。重量分析操作。重量分析操作。6 6 6 6有些有机沉淀剂,本身在水中溶解度较小,容易被夹杂在有些有机沉淀剂,本身在水中溶解度较小,容易被夹杂在有些有机沉淀剂,本身在水中溶解度较小,容易被夹杂在有些有机沉淀剂,本身在水中溶解度

40、较小,容易被夹杂在沉淀中;沉淀中;沉淀中;沉淀中;7 7 7 7有些沉淀容易沾附于皿壁或漂浮于溶液表面,给操作带来有些沉淀容易沾附于皿壁或漂浮于溶液表面,给操作带来有些沉淀容易沾附于皿壁或漂浮于溶液表面,给操作带来有些沉淀容易沾附于皿壁或漂浮于溶液表面,给操作带来麻烦。麻烦。麻烦。麻烦。2022/12/18865.7重量分析中的换算因数1.称量形与被测组分形式一样称量形与被测组分形式一样2.称量形与被测组分形式不一样称量形与被测组分形式不一样2022/12/1891例:例:待测组分待测组分 沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式 F Cl-AgCL AgCL Fe Fe(OH)3 Fe2O3 Fe3O4 Fe(OH)3 Fe2O3 FeS2中的中的Fe BaSO4 BaSO4 Na2SO4 BaSO4 BaSO4 As2O3 Ag3AsO4 AgCl2022/12/1892P309第19题考虑生成氢氧基络合物的影响,计算Zn(OH)2在pH=10的溶液中的溶解度。此时溶液中Zn2+主要存在形式是什么?已知:Zn2+氢氧基络合物的积累稳定常数分别为:Lg1-lg4=4.4,10.1,14.2,15.52022/12/1897从分布分数可以看出,Zn(OH)2,Zn(OH)3为主要形体。2022/12/1898

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