《重量分析法 》PPT课件.ppt

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1、第八章、重量分析法第八章、重量分析法第一节、重量分析法概述第一节、重量分析法概述n n一、定义：一、定义：n n重量分析法是通过称重测定物质含量的一种分析方法。重量分析法是通过称重测定物质含量的一种分析方法。重量分析法是通过称重测定物质含量的一种分析方法。重量分析法是通过称重测定物质含量的一种分析方法。n n重量分析法分为气化法，电解法和沉淀法。重量分析法分为气化法，电解法和沉淀法。重量分析法分为气化法，电解法和沉淀法。重量分析法分为气化法，电解法和沉淀法。二、重量分析法的分类：二、重量分析法的分类：n n1 1、气化法、气化法、气化法、气化法n n通过加热或其他方法通过加热或其他方法通过加热

2、或其他方法通过加热或其他方法使试样重的被测组分，使试样重的被测组分，使试样重的被测组分，使试样重的被测组分，如吸湿水或结晶水挥如吸湿水或结晶水挥如吸湿水或结晶水挥如吸湿水或结晶水挥发逸出，然后根据试发逸出，然后根据试发逸出，然后根据试发逸出，然后根据试样质量的减轻计算该样质量的减轻计算该样质量的减轻计算该样质量的减轻计算该组分的含量。组分的含量。组分的含量。组分的含量。2、电解法、电解法3、沉淀法、沉淀法三、重量分析法的特点三、重量分析法的特点n n1 1、准确度高。相对误差一般为、准确度高。相对误差一般为、准确度高。相对误差一般为、准确度高。相对误差一般为0.10.2%0.10.2%。n n

3、2 2、操作繁琐、耗时长。、操作繁琐、耗时长。、操作繁琐、耗时长。、操作繁琐、耗时长。n n3 3、应用广泛。适用于测定含量大于百分之一的常、应用广泛。适用于测定含量大于百分之一的常、应用广泛。适用于测定含量大于百分之一的常、应用广泛。适用于测定含量大于百分之一的常 量组分。量组分。量组分。量组分。第二节、重量分析对沉淀的要求第二节、重量分析对沉淀的要求n n 过滤过滤过滤过滤 800 800o oC Cn nSOSO4 42-2-+BaCl+BaCl2 2(aq)BaSO(aq)BaSO4 4 BaSO BaSO4 4n n 洗涤洗涤洗涤洗涤 灼烧灼烧灼烧灼烧n n试液试液试液试液 沉淀剂沉

4、淀剂沉淀剂沉淀剂 沉淀形式沉淀形式沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式称量形式称量形式n n 过滤过滤过滤过滤 1100 1100o oC Cn nMgMg2+2+(NH+(NH4 4)2 2HPOHPO4 4(aq)MgNH(aq)MgNH4 4POPO4 4 6H6H2 2O O MgMg2 2P P2 2OO7 7试液试液试液试液 沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂 沉淀形式沉淀形式沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式称量形式称量形式一、对沉淀形式的要求一、对沉淀形式的要求n n1.1.沉淀的溶解度必须很小，这样才能保证被测组分沉淀完全。沉淀的溶解度必须很小，这样才能保证被测组分沉淀完全。沉淀的溶解度

5、必须很小，这样才能保证被测组分沉淀完全。沉淀的溶解度必须很小，这样才能保证被测组分沉淀完全。n n2.2.沉淀易于过滤和洗涤。沉淀易于过滤和洗涤。沉淀易于过滤和洗涤。沉淀易于过滤和洗涤。n n3.3.沉淀力求纯净。沉淀力求纯净。沉淀力求纯净。沉淀力求纯净。n n4.4.沉淀应易于转化为称量形式。沉淀应易于转化为称量形式。沉淀应易于转化为称量形式。沉淀应易于转化为称量形式。二、对称量形式的要求二、对称量形式的要求n n1.1.称量形式必须有确定的化学组成，否则无法计算结果。称量形式必须有确定的化学组成，否则无法计算结果。称量形式必须有确定的化学组成，否则无法计算结果。称量形式必须有确定的化学组成

6、，否则无法计算结果。n n2.2.称量形式必须稳定，不受空气水分，称量形式必须稳定，不受空气水分，称量形式必须稳定，不受空气水分，称量形式必须稳定，不受空气水分，COCO2 2和和和和OO2 2等的影响，等的影响，等的影响，等的影响，本身也不应分解或变质，否则影响结果的准确度。本身也不应分解或变质，否则影响结果的准确度。本身也不应分解或变质，否则影响结果的准确度。本身也不应分解或变质，否则影响结果的准确度。n n3.3.称量形式的分子量要大。称量形式的分子量要大。称量形式的分子量要大。称量形式的分子量要大。三、沉淀剂的选择和用量三、沉淀剂的选择和用量n n(一一一一)沉淀剂的选择沉淀剂的选择沉

7、淀剂的选择沉淀剂的选择n n沉淀剂的选择应根据上述对沉淀的要求来考虑。沉淀剂的选择应根据上述对沉淀的要求来考虑。沉淀剂的选择应根据上述对沉淀的要求来考虑。沉淀剂的选择应根据上述对沉淀的要求来考虑。n n例如例如例如例如:测测测测MgMg2+2+时用时用时用时用(NH(NH4 4)2 2HPOHPO4 4作沉淀剂，既能得到颗粒较粗作沉淀剂，既能得到颗粒较粗作沉淀剂，既能得到颗粒较粗作沉淀剂，既能得到颗粒较粗大的晶形沉淀，易于过滤和洗涤，又能得到分子量较大的大的晶形沉淀，易于过滤和洗涤，又能得到分子量较大的大的晶形沉淀，易于过滤和洗涤，又能得到分子量较大的大的晶形沉淀，易于过滤和洗涤，又能得到分子

8、量较大的MgMg2 2P P2 2OO7 7作为称量形式。作为称量形式。作为称量形式。作为称量形式。n n就沉淀本身来说，要求具有较好的选择性。就沉淀本身来说，要求具有较好的选择性。就沉淀本身来说，要求具有较好的选择性。就沉淀本身来说，要求具有较好的选择性。n n从对沉淀剂的要求来看，许多有机沉淀剂的选择性较好，形从对沉淀剂的要求来看，许多有机沉淀剂的选择性较好，形从对沉淀剂的要求来看，许多有机沉淀剂的选择性较好，形从对沉淀剂的要求来看，许多有机沉淀剂的选择性较好，形成的沉淀剂组成确定，构晶也好，易于分离和洗涤，分离后成的沉淀剂组成确定，构晶也好，易于分离和洗涤，分离后成的沉淀剂组成确定，构晶

9、也好，易于分离和洗涤，分离后成的沉淀剂组成确定，构晶也好，易于分离和洗涤，分离后得到的沉淀较纯，称量形式的分子量也大。得到的沉淀较纯，称量形式的分子量也大。得到的沉淀较纯，称量形式的分子量也大。得到的沉淀较纯，称量形式的分子量也大。n n因此，有机沉淀剂的应用广泛。因此，有机沉淀剂的应用广泛。因此，有机沉淀剂的应用广泛。因此，有机沉淀剂的应用广泛。n n当沉淀的溶解损失小于当沉淀的溶解损失小于当沉淀的溶解损失小于当沉淀的溶解损失小于1010-5-5 mol/Lmol/L时，通常认为此沉淀时，通常认为此沉淀时，通常认为此沉淀时，通常认为此沉淀已达实用完全。已达实用完全。已达实用完全。已达实用完全

10、。n n(二二二二)沉淀剂的用量沉淀剂的用量沉淀剂的用量沉淀剂的用量n nBaBa2+2+SO+SO4 42-2-=BaSO=BaSO4 4 K Kspsp=1.110=1.110-10-10n n一般挥发性沉淀剂以过量一般挥发性沉淀剂以过量一般挥发性沉淀剂以过量一般挥发性沉淀剂以过量50100%50100%为宜为宜为宜为宜;非挥发性沉淀非挥发性沉淀非挥发性沉淀非挥发性沉淀剂，则以过量剂，则以过量剂，则以过量剂，则以过量2030%2030%为宜。为宜。为宜。为宜。第三节、沉淀的形成和沉淀的纯度第三节、沉淀的形成和沉淀的纯度n n一、沉淀的形成一、沉淀的形成n n这种由离子聚集成晶核，晶核再聚集

11、成沉淀微粒的速这种由离子聚集成晶核，晶核再聚集成沉淀微粒的速这种由离子聚集成晶核，晶核再聚集成沉淀微粒的速这种由离子聚集成晶核，晶核再聚集成沉淀微粒的速度称为度称为度称为度称为聚集速度聚集速度聚集速度聚集速度;n n在聚集的同时，构晶离子又能按一定的顺序排列于晶在聚集的同时，构晶离子又能按一定的顺序排列于晶在聚集的同时，构晶离子又能按一定的顺序排列于晶在聚集的同时，构晶离子又能按一定的顺序排列于晶格内，这种定向排列的速度叫做格内，这种定向排列的速度叫做格内，这种定向排列的速度叫做格内，这种定向排列的速度叫做定向速度定向速度定向速度定向速度。n n聚集速度和沉淀物的过饱和程度可用聚集速度和沉淀物

12、的过饱和程度可用聚集速度和沉淀物的过饱和程度可用聚集速度和沉淀物的过饱和程度可用经验公式经验公式经验公式经验公式表示表示表示表示:n nV V为聚集速度为聚集速度为聚集速度为聚集速度;n nQQ为加入沉淀剂瞬间生成沉淀的浓度为加入沉淀剂瞬间生成沉淀的浓度为加入沉淀剂瞬间生成沉淀的浓度为加入沉淀剂瞬间生成沉淀的浓度;n ns s 为沉淀物的溶解度为沉淀物的溶解度为沉淀物的溶解度为沉淀物的溶解度;n nQ-s Q-s 为沉淀物的过饱和程度为沉淀物的过饱和程度为沉淀物的过饱和程度为沉淀物的过饱和程度;n n(Q-s)/s (Q-s)/s 为沉淀物的相对过饱和程度为沉淀物的相对过饱和程度为沉淀物的相对

13、过饱和程度为沉淀物的相对过饱和程度;n nKK为比例常数，它与沉淀的性质，温为比例常数，它与沉淀的性质，温为比例常数，它与沉淀的性质，温为比例常数，它与沉淀的性质，温度及溶液中的其他物质等因素有关。度及溶液中的其他物质等因素有关。度及溶液中的其他物质等因素有关。度及溶液中的其他物质等因素有关。二、沉淀的纯度二、沉淀的纯度n n(一一)、共沉淀、共沉淀n n在一定操作条件下，某些物质本身并不能单独在一定操作条件下，某些物质本身并不能单独在一定操作条件下，某些物质本身并不能单独在一定操作条件下，某些物质本身并不能单独析出沉淀，但当溶液中一种物质形成沉淀时，析出沉淀，但当溶液中一种物质形成沉淀时，析

14、出沉淀，但当溶液中一种物质形成沉淀时，析出沉淀，但当溶液中一种物质形成沉淀时，它能随同生成的沉淀一起析出。这种现象称它能随同生成的沉淀一起析出。这种现象称它能随同生成的沉淀一起析出。这种现象称它能随同生成的沉淀一起析出。这种现象称共共共共沉淀沉淀沉淀沉淀。1.表面吸附表面吸附n n吸附层外围的离子结合得较松散，称为吸附层外围的离子结合得较松散，称为吸附层外围的离子结合得较松散，称为吸附层外围的离子结合得较松散，称为扩散层扩散层扩散层扩散层。n n沉淀对杂质离子的吸附是有沉淀对杂质离子的吸附是有沉淀对杂质离子的吸附是有沉淀对杂质离子的吸附是有选择性选择性选择性选择性的。的。的。的。n n作为抗衡

15、离子，如果各种离子的浓度相同，则优先吸附那作为抗衡离子，如果各种离子的浓度相同，则优先吸附那作为抗衡离子，如果各种离子的浓度相同，则优先吸附那作为抗衡离子，如果各种离子的浓度相同，则优先吸附那些与构晶离子形成溶解度最小或离解度最小的化合物的离些与构晶离子形成溶解度最小或离解度最小的化合物的离些与构晶离子形成溶解度最小或离解度最小的化合物的离些与构晶离子形成溶解度最小或离解度最小的化合物的离子。子。子。子。n n离子的价态越高，浓度越大，越易被吸附，这种规则称为离子的价态越高，浓度越大，越易被吸附，这种规则称为离子的价态越高，浓度越大，越易被吸附，这种规则称为离子的价态越高，浓度越大，越易被吸附

16、，这种规则称为吸附规则吸附规则吸附规则吸附规则。n n适当升高溶液的温度，可减少杂质的吸附。适当升高溶液的温度，可减少杂质的吸附。适当升高溶液的温度，可减少杂质的吸附。适当升高溶液的温度，可减少杂质的吸附。n n减少或清除混晶生成的最好的方法是将这些杂减少或清除混晶生成的最好的方法是将这些杂减少或清除混晶生成的最好的方法是将这些杂减少或清除混晶生成的最好的方法是将这些杂质事先分离除去。质事先分离除去。质事先分离除去。质事先分离除去。2.混晶混晶3.包藏包藏n n包藏的程度也符合吸附规则。包藏的程度也符合吸附规则。包藏的程度也符合吸附规则。包藏的程度也符合吸附规则。n n包藏是造成晶形沉淀玷污的

17、主要原因。包藏是造成晶形沉淀玷污的主要原因。包藏是造成晶形沉淀玷污的主要原因。包藏是造成晶形沉淀玷污的主要原因。n n由于杂质被包藏在结晶的内部，不能用洗涤方法由于杂质被包藏在结晶的内部，不能用洗涤方法由于杂质被包藏在结晶的内部，不能用洗涤方法由于杂质被包藏在结晶的内部，不能用洗涤方法除去，应通过沉淀陈化或重结晶的方法使其减少。除去，应通过沉淀陈化或重结晶的方法使其减少。除去，应通过沉淀陈化或重结晶的方法使其减少。除去，应通过沉淀陈化或重结晶的方法使其减少。(二二)、后沉淀、后沉淀n n沉淀与母液一起放置，经过一段时间沉淀与母液一起放置，经过一段时间沉淀与母液一起放置，经过一段时间沉淀与母液一

18、起放置，经过一段时间(通常是几小通常是几小通常是几小通常是几小时时时时)以后，溶液中某些可溶或微溶的杂质可能沉淀以后，溶液中某些可溶或微溶的杂质可能沉淀以后，溶液中某些可溶或微溶的杂质可能沉淀以后，溶液中某些可溶或微溶的杂质可能沉淀到原沉淀上面，这种现象称为到原沉淀上面，这种现象称为到原沉淀上面，这种现象称为到原沉淀上面，这种现象称为后沉淀后沉淀后沉淀后沉淀。三、提高沉淀纯度的方法三、提高沉淀纯度的方法n n(一一一一)、选择适当的分析程序、选择适当的分析程序、选择适当的分析程序、选择适当的分析程序n n(二二二二)、降低易被吸附的杂质离子的浓度、降低易被吸附的杂质离子的浓度、降低易被吸附的杂

19、质离子的浓度、降低易被吸附的杂质离子的浓度n n(三、三、三、三、)选择适当的洗涤剂进行洗涤选择适当的洗涤剂进行洗涤选择适当的洗涤剂进行洗涤选择适当的洗涤剂进行洗涤n n(四四四四)、进行再沉淀、进行再沉淀、进行再沉淀、进行再沉淀n n(五五五五)、选用合适的有机沉淀剂、选用合适的有机沉淀剂、选用合适的有机沉淀剂、选用合适的有机沉淀剂n n(六六六六)、选择适当的沉淀条件、选择适当的沉淀条件、选择适当的沉淀条件、选择适当的沉淀条件第四节、沉淀条件的选择第四节、沉淀条件的选择n n一、晶形沉淀的沉淀条件一、晶形沉淀的沉淀条件n n1.1.沉淀作用应在适当稀的溶液中进行，并加入沉淀剂沉淀作用应在适

20、当稀的溶液中进行，并加入沉淀剂沉淀作用应在适当稀的溶液中进行，并加入沉淀剂沉淀作用应在适当稀的溶液中进行，并加入沉淀剂的稀溶液。的稀溶液。的稀溶液。的稀溶液。n n2.2.在不断搅拌下逐滴加入沉淀剂，防止局部过浓。在不断搅拌下逐滴加入沉淀剂，防止局部过浓。在不断搅拌下逐滴加入沉淀剂，防止局部过浓。在不断搅拌下逐滴加入沉淀剂，防止局部过浓。n n3.3.沉淀作用应该在热溶液中进行。沉淀作用应该在热溶液中进行。沉淀作用应该在热溶液中进行。沉淀作用应该在热溶液中进行。n n4.4.沉淀作用完毕后应进行沉淀作用完毕后应进行沉淀作用完毕后应进行沉淀作用完毕后应进行陈化陈化陈化陈化。二、非晶形沉淀的沉淀条

21、件二、非晶形沉淀的沉淀条件n n1.1.沉淀作用应在比较浓的溶液中进行。沉淀作用应在比较浓的溶液中进行。沉淀作用应在比较浓的溶液中进行。沉淀作用应在比较浓的溶液中进行。n n2.2.沉淀应在热溶液中进行。沉淀应在热溶液中进行。沉淀应在热溶液中进行。沉淀应在热溶液中进行。n n3.3.溶液中加入适当的电解质。溶液中加入适当的电解质。溶液中加入适当的电解质。溶液中加入适当的电解质。n n4.4.不必陈化。不必陈化。不必陈化。不必陈化。n n5.5.必要时进行再沉淀。必要时进行再沉淀。必要时进行再沉淀。必要时进行再沉淀。三、均匀沉淀法三、均匀沉淀法n n1 1。沉淀。沉淀。沉淀。沉淀CaCCaC2

22、2OO4 4时，在酸性含时，在酸性含时，在酸性含时，在酸性含CaCa2+2+试液中加入过量草酸，利用尿试液中加入过量草酸，利用尿试液中加入过量草酸，利用尿试液中加入过量草酸，利用尿素水解产生的素水解产生的素水解产生的素水解产生的NHNH3 3逐渐提高溶液的逐渐提高溶液的逐渐提高溶液的逐渐提高溶液的pHpH值，使之均匀缓慢地形成。值，使之均匀缓慢地形成。值，使之均匀缓慢地形成。值，使之均匀缓慢地形成。n n CO(NH CO(NH2 2)2 2 +H+H2 2O =2 NHO =2 NH3 3 +CO+CO2 2n n2 2。沉淀。沉淀。沉淀。沉淀BaSOBaSO4 4时，加硫酸甲酯于含时，加硫

23、酸甲酯于含时，加硫酸甲酯于含时，加硫酸甲酯于含BaBa2+2+地试液中，利用酯水解产地试液中，利用酯水解产地试液中，利用酯水解产地试液中，利用酯水解产生的生的生的生的SOSO4 42-2-均匀缓慢地生成均匀缓慢地生成均匀缓慢地生成均匀缓慢地生成BaSOBaSO4 4沉淀。沉淀。沉淀。沉淀。n n (CH (CH3 3)2 2SOSO4 4+2 H+2 H2 2O=2 CHO=2 CH3 3OH+SOOH+SO4 42-2-+2 H+2 H+第六节、重量分析法的应用第六节、重量分析法的应用n n1.SO42-的测定的测定n n2.硅酸盐中硅酸盐中SiO2的测定的测定n n3.P2O5的测定的测定

24、n n4.其他其他n nKKn nNiNi2 2第五节、重量分析的有关计算第五节、重量分析的有关计算n n一、化学因数一、化学因数n n在重量分析中，多数情况下称量形式与被测组分的形式不同，在重量分析中，多数情况下称量形式与被测组分的形式不同，在重量分析中，多数情况下称量形式与被测组分的形式不同，在重量分析中，多数情况下称量形式与被测组分的形式不同，这就需要将成浪形式的质量换算成被测组分的质量。被测组分这就需要将成浪形式的质量换算成被测组分的质量。被测组分这就需要将成浪形式的质量换算成被测组分的质量。被测组分这就需要将成浪形式的质量换算成被测组分的质量。被测组分的原子量的原子量的原子量的原子量

25、(或分子量或分子量或分子量或分子量)与称量形式的分子量之比是常数，称为化与称量形式的分子量之比是常数，称为化与称量形式的分子量之比是常数，称为化与称量形式的分子量之比是常数，称为化学因数或换算等等等等多大因数，通常以学因数或换算等等等等多大因数，通常以学因数或换算等等等等多大因数，通常以学因数或换算等等等等多大因数，通常以F F表示。表示。表示。表示。n n例如例如例如例如:n n被测组分被测组分被测组分被测组分 称量形式称量形式称量形式称量形式 化学因数化学因数化学因数化学因数n nFe FeFe Fe2 2OO3 3 2Fe/Fe 2Fe/Fe2 2OO3 3=0.6994=0.6994n

26、 nFeFe3 3OO4 4 Fe Fe2 2OO3 3 2Fe 2Fe3 3OO4 4/3Fe/3Fe2 2OO3 3=0.9664=0.9664二、称取试样量估算二、称取试样量估算n n重量分析实践中，对称量形式的质量大小有一定的要求，对重量分析实践中，对称量形式的质量大小有一定的要求，对重量分析实践中，对称量形式的质量大小有一定的要求，对重量分析实践中，对称量形式的质量大小有一定的要求，对晶形沉淀约为晶形沉淀约为晶形沉淀约为晶形沉淀约为0.5g0.5g，对非晶形沉淀为，对非晶形沉淀为，对非晶形沉淀为，对非晶形沉淀为0.10.3g0.10.3g。n n沉淀过多，难于过滤和洗涤，由杂质引入的

27、误差较大沉淀过多，难于过滤和洗涤，由杂质引入的误差较大沉淀过多，难于过滤和洗涤，由杂质引入的误差较大沉淀过多，难于过滤和洗涤，由杂质引入的误差较大;沉淀沉淀沉淀沉淀过少，则溶解损失及称量误差较大。过少，则溶解损失及称量误差较大。过少，则溶解损失及称量误差较大。过少，则溶解损失及称量误差较大。n n大多数情况下，被分析物质的组成是大体知道的，据此可以大多数情况下，被分析物质的组成是大体知道的，据此可以大多数情况下，被分析物质的组成是大体知道的，据此可以大多数情况下，被分析物质的组成是大体知道的，据此可以估算称取多少试样才最合适。估算称取多少试样才最合适。估算称取多少试样才最合适。估算称取多少试样

28、才最合适。第六节、重量分析的误差第六节、重量分析的误差n n一、沉淀不完全一、沉淀不完全一、沉淀不完全一、沉淀不完全n n二、沉淀被玷污二、沉淀被玷污二、沉淀被玷污二、沉淀被玷污n n三、过滤和洗涤沉淀时引入的误差三、过滤和洗涤沉淀时引入的误差三、过滤和洗涤沉淀时引入的误差三、过滤和洗涤沉淀时引入的误差n n四、烘干和灼烧沉淀时引入的误差四、烘干和灼烧沉淀时引入的误差四、烘干和灼烧沉淀时引入的误差四、烘干和灼烧沉淀时引入的误差第七节、影响沉淀溶解度的因素第七节、影响沉淀溶解度的因素1.同离子效应同离子效应2.盐效应盐效应3.酸效应酸效应4.配位效应配位效应5.其他效应其他效应1.温度温度温度温度2.溶剂溶剂溶剂溶剂3.颗粒大小颗粒大小颗粒大小颗粒大小4.沉淀的结构沉淀的结构沉淀的结构沉淀的结构