第八九章重量沉淀.ppt

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1、第八、九章第八、九章 重量分析法和沉淀滴定法重量分析法和沉淀滴定法Gravimetry and Precipitation Titrametry7-1 重量分析法概述（重量分析法概述（1）重量法重量法通过称量物质的质量进行分析的方法通过称量物质的质量进行分析的方法测定时，通常先用适当的方法使被测组分与其测定时，通常先用适当的方法使被测组分与其他组分分离，然后称重，由称得的质量计算该他组分分离，然后称重，由称得的质量计算该组分的含量组分的含量7-1 重量分析法概述（重量分析法概述（2）重量法分类重量法分类挥发法挥发法通过加热或其他方法使挥发性组分逸出通过加热或其他方法使挥发性组分逸出溶出法溶出法

2、测定可溶或不溶组分测定可溶或不溶组分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利用电解的方法使待测金属离子在电极上还原析出，电极增加的质量即为金属质量出，电极增加的质量即为金属质量（例：测（例：测Cu2）沉淀法沉淀法利用沉淀反应使待测组分以微溶化合物的形式沉利用沉淀反应使待测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再使之转化为称量形式称量淀出来，再使之转化为称量形式称量7-1 重量分析法概述（重量分析法概述（3）重量法特点重量法特点优点优点准，不需标液。准，不需标液。Er：0.10.2，（测（测P、S、Si、Ni 等）等）缺点缺点慢，繁琐。慢，繁琐。（S、Si的仲裁分析仍用重量法）的仲裁分

3、析仍用重量法）Analytical Chemistry1998，R.Kellner p273重量法有极高的准确度。其准确度依赖于沉重量法有极高的准确度。其准确度依赖于沉淀技术及沉淀的性质。为得到高的准确度，必须淀技术及沉淀的性质。为得到高的准确度，必须做到以下几点：做到以下几点：沉淀的化学计量组成必须确定，且可重现；沉淀的化学计量组成必须确定，且可重现；沉淀在母液及洗涤液中的溶解度足够小；沉淀在母液及洗涤液中的溶解度足够小；体系中的其他元素及成分对沉淀的干扰最小；体系中的其他元素及成分对沉淀的干扰最小；沉淀的表面积小，不易吸附杂质；沉淀的表面积小，不易吸附杂质；沉淀从母液中分离容易，且有合适的

4、洗涤液洗涤；沉淀从母液中分离容易，且有合适的洗涤液洗涤；热力学稳定，便于干燥；干燥产物稳定，不吸水。热力学稳定，便于干燥；干燥产物稳定，不吸水。7-1 重量分析法概述（重量分析法概述（4）沉淀重量法过程沉淀重量法过程被测物被测物溶解溶解加入沉淀剂加入沉淀剂沉淀形沉淀形烘干（灼烧）烘干（灼烧）称量形称量形陈化陈化滤洗滤洗沉淀重沉淀重量法示例量法示例被测物被测物沉淀剂沉淀剂沉淀形沉淀形称量形称量形Cl-+AgNO3AgClAgCl+BaCl2BaSO4BaSO4Mg2+Mg2P2O7Al3+Al2O3120 C800 C1100 C120 C1200 C7-1 重量分析法概述（重量分析法概述（5）

5、对沉淀形的要求对沉淀形的要求沉淀的沉淀的S要小，溶解损失应要小，溶解损失应 0.1mg沉淀的纯度高沉淀的纯度高沉淀的晶形要好，便于过滤和洗涤沉淀的晶形要好，便于过滤和洗涤对称量形的要求对称量形的要求组成恒定组成恒定稳定稳定摩尔质量大（对少量组分）摩尔质量大（对少量组分）7-1 重量分析法概述（重量分析法概述（6）沉淀剂的选择沉淀剂的选择无机沉淀剂无机沉淀剂有机沉淀剂有机沉淀剂种类多，选择范围大种类多，选择范围大溶解度普遍较小溶解度普遍较小对无机杂质吸附能力小，沉淀纯净对无机杂质吸附能力小，沉淀纯净组成恒定，烘干即可组成恒定，烘干即可沉淀物摩尔质量大沉淀物摩尔质量大有机沉淀剂的分类及应用示例有机

6、沉淀剂的分类及应用示例名称名称结构结构二甲基乙二肟二甲基乙二肟沉淀的离子沉淀的离子Ni2+,Pd2+,Pt2+铜铁试剂铜铁试剂8-羟基喹啉羟基喹啉Fe3+,VO2+,Ti4+,Zr4+,Ce4+,Ga3+,Sn4+Mg2+,Zn2+,Cu2+,Cd2+,Pb2+,Al3+,Fe3+,Bi3+,Ga3+,Th4+水杨醛肟水杨醛肟1亚硝基亚硝基2萘酚萘酚Pd2+,Zn2+,Cu2+,Pb2+,Bi3+,Ni2+Fe3+,Zr4+,Pd2+,Co2+四苯硼酸钠四苯硼酸钠Na+B(C6H5)4-氯化四苯砷氯化四苯砷(C6H5)4As+Cl-K+,Cs+,Rb+,Ag+,NH4+Cr2O72-,MnO4

7、-,MoO42-,ClO4-,I3-NNOHOHNNO-NH4+ONOHOHNOHNOOH重量分析计算重量分析计算7-1 重量分析法概述（重量分析法概述（7）Ag+Cl-AgCl 待测物待测物称量形称量形重量因数重量因数*换算因数换算因数化学因数化学因数重量分析计算示例（重量分析计算示例（1）例：例：测定磁铁矿（不纯的测定磁铁矿（不纯的Fe3O4）中）中Fe3O4含量时，含量时，将试样溶解后，把将试样溶解后，把Fe3+沉淀为沉淀为Fe(OH)3，然后灼烧为，然后灼烧为Fe2O3，称得质量为，称得质量为0.1501 g，求，求Fe3O4的质量的质量。解：解：重量分析计算示例（重量分析计算示例（2

8、）例：例：称取含铝试样称取含铝试样0.5000 g，溶解后用溶解后用C9H7NOH 沉沉淀，淀，120 C烘干后得烘干后得 Al(C9H6NO)3 重重0.3280 g。计算样品中铝的质量分数。计算样品中铝的质量分数。若将沉淀在若将沉淀在1200 C灼烧成灼烧成Al2O3称重，可得称量称重，可得称量形多少克？形多少克？解：解：重量分析计算示例（重量分析计算示例（3）重量分析计算示例（重量分析计算示例（4）例：例：分析不纯的分析不纯的NaCl和和NaBr混合物时，称取试样混合物时，称取试样1.000 g，加入沉淀剂，加入沉淀剂AgNO3，得到，得到AgCl和和AgBr 0.5260 g。若将此沉

9、淀在氯气流中加热，使。若将此沉淀在氯气流中加热，使AgBr转转化为化为AgCl，在称重为，在称重为0.4260 g。求试样中。求试样中NaCl和和NaBr的质量分数的质量分数。解：解：7-2 沉淀的溶解度及其影响因素（沉淀的溶解度及其影响因素（1）溶解度与固有溶解度溶解度与固有溶解度以以1-1型化合物型化合物MA为例为例7-2 沉淀的溶解度及其影响因素（沉淀的溶解度及其影响因素（2）溶度积与条件溶度积溶度积与条件溶度积活度积活度积溶度积溶度积条件溶度积条件溶度积7-2 沉淀的溶解度及其影响因素（沉淀的溶解度及其影响因素（3）溶解度的影响因素溶解度的影响因素盐效应盐效应同离子效应同离子效应酸效应

10、酸效应络合效应络合效应其它因素其它因素温度温度，S 颗粒颗粒，S 有机溶剂有机溶剂，S 同离子效应同离子效应等化学剂量沉淀剂等化学剂量沉淀剂 过量沉淀剂过量沉淀剂00.0010.010.020.040.100.200.3515224161413161923PbSO4在不同浓度在不同浓度Na2SO4溶液中的溶解度溶液中的溶解度酸效应酸效应络合效应络合效应5 4 3 2 1 0 试验点试验点 计算曲线计算曲线1086420S 106 molL-1同离子效应同离子效应络合效应络合效应7-3 沉淀纯度的影响因素沉淀纯度的影响因素共沉淀共沉淀吸附共沉淀吸附共沉淀吸留或包藏吸留或包藏混晶混晶后沉淀后沉淀吸

11、附共沉淀吸附共沉淀AgCl沉淀表面吸附示意图沉淀表面吸附示意图吸附规则（优先）吸附规则（优先）同晶离子优先同晶离子优先离解度或溶解度小的物质离解度或溶解度小的物质高价离子，高浓度离子高价离子，高浓度离子影响吸附量的因素影响吸附量的因素沉淀总表面积沉淀总表面积 吸附吸附 溶液中杂质浓度溶液中杂质浓度 吸附吸附 溶液温度溶液温度 吸附吸附 吸留和包藏吸留和包藏测定物质测定物质沉淀形沉淀形包藏包藏测定结果测定结果SO42-BaSO4BaCl2BaSO4Na2SO4Ba2+BaSO4CaSO4BaSO4BaCl2增大增大减小减小增大增大减小减小后沉淀后沉淀在在0.01molL-1HCl中沉淀中沉淀Zn

12、2（含含Ni2+）陈化时间陈化时间/hZnS中含中含Ni%空白（只有空白（只有NiCl2）31224366003.033558800000吸附共沉淀（服从吸附规则）吸附共沉淀（服从吸附规则）胶体沉淀不纯的主要原因胶体沉淀不纯的主要原因减免方法减免方法洗涤洗涤包藏共沉淀（服从吸附规则）包藏共沉淀（服从吸附规则）晶形沉淀不纯的主要原因晶形沉淀不纯的主要原因减免方法减免方法陈化或重结晶陈化或重结晶混晶共沉淀混晶共沉淀BaSO4 PbSO4,AgClAgBr,AgClAgI减免方法减免方法预先将杂质分离除去预先将杂质分离除去后沉淀后沉淀主沉淀形成后，主沉淀形成后，“诱导诱导”杂质随后沉淀下来杂质随后沉

13、淀下来减免方法减免方法缩短沉淀与母液共置的时间缩短沉淀与母液共置的时间面心立方面心立方 体心立方体心立方共沉淀小结共沉淀小结沉淀的形成沉淀的形成7-4 沉淀的形成及沉淀条件（沉淀的形成及沉淀条件（1）成核作用成核作用均相成核均相成核异相成核异相成核长大长大构晶离子构晶离子晶核晶核沉淀颗粒沉淀颗粒无定形沉淀无定形沉淀晶形沉淀晶形沉淀胶体胶体凝乳状凝乳状BaSO4Fe(OH)3AgClCaC2O40.3mol/L的的HNO3介质，防止介质，防止 Fe3+水解，弱水解，弱酸盐不干扰酸盐不干扰测测I-，应先加，应先加AgNO3，后加，后加Fe3+（?）强氧化剂和氮的氧化物以及铜盐、汞盐都与强氧化剂和氮

14、的氧化物以及铜盐、汞盐都与SCN-作用，应预先除去作用，应预先除去Fajans法（法（1）以以Ag+滴定滴定Cl-为例为例:指示剂指示剂 FI-sp前前sp后后荧光黄（荧光黄（fluorescein）被吸附后结构变形而变色被吸附后结构变形而变色滴定过程中颜色变化滴定过程中颜色变化滴定前滴定前滴定中滴定中滴定终点滴定终点Fajans法（法（2）常用吸附指示剂常用吸附指示剂指示剂指示剂pKa测定对象测定对象滴定剂滴定剂颜色变化颜色变化滴定条件滴定条件/pH荧光黄荧光黄7Cl-Br-I-SCN-Ag+黄绿黄绿 粉红粉红710二氯荧光黄二氯荧光黄4Cl-Br-I-Ag+黄绿黄绿 粉红粉红410曙红曙红

15、2Br-I-SCN-Ag+粉红粉红 红紫红紫2 10吸附指示剂结构式吸附指示剂结构式荧光黄荧光黄二氯荧光黄二氯荧光黄四溴荧光黄四溴荧光黄（曙红）（曙红）Fajans法（法（3）应用条件应用条件增大沉淀的比表面，加保护胶体（糊精）；增大沉淀的比表面，加保护胶体（糊精）；合适的酸度；合适的酸度；避光滴定；避光滴定；胶体对指示剂的吸附能力应略低于被测离子的吸附能力胶体对指示剂的吸附能力应略低于被测离子的吸附能力沉淀对卤离子及指示剂的吸附能力：沉淀对卤离子及指示剂的吸附能力：I-SCN-Br-曙红曙红Cl-荧光黄荧光黄标准溶液的配制与标定标准溶液的配制与标定AgNO3:（棕色瓶中保存）棕色瓶中保存）纯

16、品直接配制纯品直接配制NaCl标液标定标液标定NaCl工作基准或优级纯工作基准或优级纯高温电炉中于高温电炉中于550 C干燥干燥2 h置于瓷坩埚中，在石棉网上用天然气灯加热置于瓷坩埚中，在石棉网上用天然气灯加热NH4SCN:以以AgNO3标液，标液，Volhard法标定法标定银量法应用银量法应用天然水、海水、生理盐水天然水、海水、生理盐水有机卤化物中的有机卤化物中的X醇类药物、磺胺类药物（含醇类药物、磺胺类药物（含X）银合金（如银币）中银合金（如银币）中Ag+银量法测定生理盐水中银量法测定生理盐水中cNaCl荧光黄荧光黄pH6.5 10.5pH4 10黄黄 砖砖红红白白 血血红红黄绿黄绿 粉红粉红作业:p1492、6、9；P171-1、10