第九章沉淀重量法.ppt

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1、第九章第九章 重量分析法重量分析法 Gravimetry9-1 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他测定时，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组分组分分离，然后称重，由称得的质量计算该组分的含量。的含量。9-1 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方法使待测金属离子在电极上还

2、原析出，利用电解方法使待测金属离子在电极上还原析出，电极增加质量即为金属质量，电极增加质量即为金属质量，如如Cu2、Ag+、Au2+等等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9-1 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：0.1 0.2，（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）的仲裁分析仍用重量法）Analytical Chemistry1998，R.Kelln

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

4、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。9-1 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量法示例沉淀重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 C9-1 重量分析法概述（重量分析法概述（5）对沉淀形的要求对沉淀形的要求沉淀的溶解度（沉淀的溶解度（S）要小，溶解损失应）要小

5、，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（尤其对少量组分摩尔质量大（尤其对少量组分）9-1 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

6、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-,MoO42-,ClO4-,I3-NNOHOHNNO-

7、NH4+ONOHOHNOHNOOH重量因数重量因数*换算因数换算因数化学因数化学因数9-1 重量分析法概述（重量分析法概述（7）重量分析计算重量分析计算Ag+Cl-AgCl 待测物待测物称量形称量形重量分析计算示例（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，将试样含量时，将试样溶解后，把溶解后，把Fe3+沉淀为沉淀为Fe(OH)3，然后灼烧为，然后灼烧为Fe2O3，称得，称得质量为质量为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）例：例：称取含铝试样称取含铝试样0.5000 g，溶解

8、后用溶解后用C9H7NO 沉淀，于沉淀，于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，可得称量形多少，可得称量形多少 g?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。若将此沉淀在氯气流中加热，使此沉淀在氯气流中加热，使AgBr转化为

9、转化为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：9-2 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9-2 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9-2 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酸效应配位效应配位效应其它因素其它因素温度温度，S 颗粒颗粒，

10、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PbSO4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00.0010.010.020.040.100.200.3515224161413161923过量过量20 30%（不易挥发）（不易挥发）50 30%（较挥发）（较挥发）酸效应酸效应配位效应配位效应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配位效应配位效应+Cl-AgCl2-+AgCl32-+9-3 沉淀纯度的影响因素（沉淀纯度的影响因素（1）共沉淀共沉淀吸

11、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+BaSO4H2SO4BaSO4CaSO4BaSO4BaCl2增大增大

12、减小减小不变不变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Zn2（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共沉淀小结共沉淀小结吸附共沉淀（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

13、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9-3 沉淀纯度的影响因素（沉淀纯度的影响因素（2）获得纯净沉淀的措施获得纯净沉淀的措施采用适当的分析程序和沉淀方法（含量低的组分先沉淀）采用适当的分析程序和沉淀方法（含量低的组分先沉淀）降低易被吸附杂质离子的浓度（掩蔽或分离）降低易被吸附杂质离子的浓度（掩蔽或分离）根据沉淀类型选择适宜的沉淀条件根据沉淀类型选择适宜的沉淀条件 适当的洗涤剂（除表面共沉淀）适当的洗涤剂（除表面共沉淀）

14、必要时进行再沉淀（去吸留共沉淀）必要时进行再沉淀（去吸留共沉淀）可测定杂质，对分析结果加以校正（如可测定杂质，对分析结果加以校正（如SiO2+HF后测定残渣质量）后测定残渣质量）第六章作业讲解（第六章作业讲解（1）普遍问题普遍问题有效数字乱写！变本加厉！越强调也乱写！有效数字乱写！变本加厉！越强调也乱写！没有数据代入过程！没有数据代入过程！不计算直接抄答案不计算直接抄答案!分步太多而且每部都不注意数据代入有效数字分步太多而且每部都不注意数据代入有效数字第六章作业讲解（第六章作业讲解（2）p108-1内插法：内插法：在在pH1.0 1.4这个小范围内，这个小范围内，lg Y(H)的的变化时线性的

15、的的变化时线性的第六章作业讲解（第六章作业讲解（3）p108-3滴定可行性判断依据滴定可行性判断依据默认浓度为待测默认浓度为待测0.01mol L-1题目无浓度数据时采用该式题目无浓度数据时采用该式第六章作业讲解（第六章作业讲解（4）p108-3其它做法其它做法求出或者查出求出或者查出pHmin（pHmax）前提是仅存在前提是仅存在EDTA的酸效应，如果题目条件符合（的酸效应，如果题目条件符合（），否则（），否则（）第六章作业讲解（第六章作业讲解（5）p109-8总硬度总硬度=钙硬钙硬=镁硬镁硬=109-99-4 沉淀的形成及沉淀条件（沉淀的形成及沉淀条件（1）沉淀的形成沉淀的形成成核作用成核

16、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定向排列定向排列凝聚凝聚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)3AgClCaC2O40.02 m0.02 0.1 m颗粒直径颗粒直径0.1 1 m冯冯威曼（威曼（Von Weimarn）经验公式经验公式S：沉淀物质的溶解度：沉淀物质的溶解度Q：加入沉淀剂瞬间沉淀物质的总浓度：加入沉淀剂瞬间沉淀物质的总浓度Q-S：过饱和度：过饱和度聚集速度聚集速度相对过饱和度相对过饱和度沉淀种类沉淀种类BaSO4CaC2O4AgCl1000315.59-4 沉淀的形成及沉淀条件（沉淀的形成

17、及沉淀条件（2）沉淀条件的选择沉淀条件的选择晶形沉淀（晶形沉淀（BaSO4）稀稀 加加HCl 热热 滴加、搅拌滴加、搅拌 陈化陈化洗涤：测洗涤：测Ba2（稀（稀H2SO4）;测测SO42-,（水）（水）无定形沉淀（无定形沉淀（Fe2O3xH2O）在浓、热溶液中进行，快在浓、热溶液中进行，快 有大量电解质存在有大量电解质存在趁热过滤，不必陈化趁热过滤，不必陈化 可二次沉淀，去杂质可二次沉淀，去杂质7-4 沉淀的形成及沉淀条件（沉淀的形成及沉淀条件（3）均相沉淀法均相沉淀法Ca2+的测定的测定ZrO2+的测定的测定9-5 重量法应用示例重量法应用示例Si的测定的测定P的测定（的测定（H3PO4）沉淀剂组成：沉淀剂组成：喹啉、钼酸钠、喹啉、钼酸钠、柠檬酸、丙酮柠檬酸、丙酮