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1、第第七七章章重量分析法重量分析法7.1 概述在重量分析中,一般是将被测组分与试样中的其他组分分离后,转化为一定的称量形式,然后用称重的方法测定该组分含量一、重量法的分类和特点1、沉淀法:主要方法被测组分微溶化合物过滤洗涤烘干(灼烧) 称重计算含量2、气化法(又称挥发法)适用于挥发性组分的测定用加热或其他方法使待测组分从试样中挥发逸出 然后通过试样重量的减轻计算该组分的含量。用干燥剂吸收逸出组分,根据吸收剂的增重计算 该组分的含量3、电解法利用电解的方法使待测离子在电极上还原析出,称出电极的增重即为金属质量。总之,重量分析法直接用分析天平称重而获得分析结果,对于常量组分的测定,通常可得较准确的结

2、果,相对误差约0.1%0.2%,但重量分析法操作繁琐,耗时较长,也不适用于微量和痕量组分的测定。二、沉淀法的分析过程和对沉淀的要求1、分析过程试样分解试液沉淀剂 沉淀(沉淀形)过滤洗涤烘干灼烧 称量(称量形)沉淀形与称量形可以相同也可以不同44224BaSOC800BaSOBaClSO灼烧洗涤过滤沉淀形称量形722444242OPMgC1100POMgNHHPO)(NHMg灼烧CaOOHOCaCOCCa24224222、重量分析对沉淀形的要求沉淀的溶解度要小,才能保证被测组分沉淀完全;沉淀要易于过滤和洗涤;沉淀力求纯净,尽量避免其他杂质的玷污。3、重量分析对称量形的要求称量形必须有确定的化学组

3、成;称量形必须稳定;称量形摩尔质量要大。三、重量分析结果的计算%100)(smFmAF:重量因数例用重量法测定试样中的铁,称样0.1666g得Fe2O30.1370g,求试样中Fe和Fe3O4的质量分数。解:%50.57%1001666. 07 .15985.5521370. 0)OFe(Fe)(2)O(Fe%100)OFe()Fe(323232ssmMMmmFm%49.79%1001666. 07 .15935 .23121370. 0)OFe(3)OFe(2)O(Fe%100)OFe()OFe(3243323243ssmMMmmFm7.2 沉淀的溶解度及其影响因素一、溶解度和溶度积例微溶化

4、合物MA,溶解在水中达平衡时MA(s) = MA(l) = M+ + A-在水溶液中,除了M+、A-外,还有MA(l)MA(l)可以是未离解的分子状态MA AgCl(s) = AgCl(l) = Ag+ + Cl-可能是离子对化合物(M+A-) CaSO4(s) = Ca2+SO42- (l) = Ca2+ + SO42-根据 MA(s) = MA(l) 平衡saasMAlMA)()(由于纯固体物质的活度为1salMA)(S称为该物质的固有溶解度(或分子溶解度)若溶液中无其他影响因素,则固体MA(s)的溶解度S为固有溶解度和离子M+(或A-)浓度之和S = S+ M+ = S+ A- 各种微溶

5、化合物的固有溶解度一般为10-610-9mol L-125HgCl2在水中的实际溶解度为 0.25molL-1而按溶度积计算其溶解度仅为1.710-5molL-1说明在HgCl2的饱和溶液中,绝大多数是以没有离解的中性HgCl2分子形式存在,即 HgCl2具有较大的固有溶解度。某些化合物具有相当大的固有溶解度根据沉淀MA在水中的平衡关系KaaalMAAM)(通常中性分子的活度系数为1,即(MA)=1 aMA(l)=SSPAMKKSaa活度积(常数), 仅与温度有关SPAMAMKAMaaSPASPKKAMMKsp为溶度积(常数),与离子强度有关由于微溶化合物溶解度很小,离子强度不大,故不考虑离子

6、强度的影响, Ksp = Ksp在重量分析中,通常加入过量的沉淀剂,因此离子强度较大, Ksp 、Ksp有较大差异。查附录对 MmAn 型沉淀: MmAn = KspMA (S) = M+ + A-OH-M(OH)LMLHHA主反应副反应AMspAMspKKA MMAAMspspKK条件溶度积二、影响沉淀溶解度的因素1、同离子效应构晶离子组成沉淀晶体的离子称为构晶离子同离子效应当反应达到平衡后,若向溶液中加入含有某一构晶离子的试剂或溶液,则沉淀的溶解度减小,这就是同离子效应。例BaSO4重量法测SO42-若加入BaCl2的量与SO42-的量恰好相等时,则250mL溶液中BaSO4的溶解损失为:

7、mg6 . 039.2332501007. 1100.6mg已经超过重量分析的要求(0.2mg)若加入过量沉淀剂Ba2+=0.01mol L-1,则BaSO4的损失mg004. 039.23325001. 010610满足重量分析的要求,沉淀完全注意沉淀剂过量太多,有可能会引起盐效应、酸效应、络合效应,反而会使沉淀溶解度增大。一般情况下,沉淀剂过量50%100%若沉淀剂为不挥发组分,则以过量20%30%为宜。2、盐效应盐效应由于加入强电解质使沉淀的溶解度增大的现象叫做盐效应。iiizcI221:离子强度Debye-Hckel公式:IBaIzii1509. 0lg2当离子强度较小时:极限公式Iz

8、ii2509. 0lgAMspspKKspKs 溶解度加入强电解质:c、 z 、I、Ksp、S盐效应引起沉淀溶解度的增加不是很大,同其他效应相比,影响要小的多,常可忽略,除非,电解质浓度很大,价数很高。3、酸效应、酸效应溶液酸度对沉淀溶解度的影响,称为溶液酸度对沉淀溶解度的影响,称为酸效应酸效应MmAn = mMn+ + nAm-OH-M(OH)H+HAOH-M(OH)2H+H2A例例计算计算CaC2O4在下列情况下的溶解度在下列情况下的溶解度(1)在纯水中在纯水中(2)在在pH=4.00的溶液中的溶液中(3)在在pH=4.00的的0.10mol L-1草酸溶液中草酸溶液中解:解:(1)在纯水

9、中在纯水中0 . 41 . 1OCH,101 . 0,10214228 . 76 . 8aaspsppKpKKIK时已知mol/L1001. 51056 . 8spKS(2)在在pH=4.00的溶液中的溶液中CaC2O4 = Ca2+ + C2O42-H+HC2O4-H+H2C2O43 . 02221)(100 . 2HH1HH1212242aaaHOCKKKmol/L108 . 1OCCa42422242OCspspKKS(3)在在pH=4.00的的0.10mol/L草酸溶液中草酸溶液中既有酸效应又有同离子效应既有酸效应又有同离子效应SCa2mol/L10. 010. 0OC242Smol/

10、L102 . 310. 01010OCOCCa73 . 08 . 7242OC2422242spspKKS例例考虑考虑S2-的水解,计算的水解,计算Ag2S在水中的溶解度在水中的溶解度解:解:222SAgSAgH+HS-H+H2S由于由于Ag2S溶解度很小,所以溶溶解度很小,所以溶液中液中S2-很小,很小,S2-水解所产生水解所产生的的OH-很小可忽略不计,溶液很小可忽略不计,溶液的的pH为纯水的为纯水的pH=7.04 . 72221)(10HH1HH12122aaaHSKKK)(2HSSPSPKKAg+=2SSSHHSS2222ScS2)()2(spKSSmol/L102 . 7410106

11、441534 . 75033spspKKS例例计算计算MnS在纯水中的溶解度在纯水中的溶解度解:解:1 . 71 . 7102126 .12aasppKpKSHK? MnS在纯水中的溶解度较大,而其酸根的碱在纯水中的溶解度较大,而其酸根的碱性又较强它所产生的性又较强它所产生的OH-可视作等于溶解度,可视作等于溶解度,以便进行近似处理以便进行近似处理OHHSMnOHMnS22S S S沉淀平衡常数沉淀平衡常数 K = Mn2+OH-HS-HSSH22aK7 .139 .12146 .12a2210101010KSHOHMn22awspKKKKmol/L106 . 433KSKS4 . 9pHmo

12、l/L10H10SOH9.44.64、络合效应、络合效应络合效应络合效应在进行沉淀反应时,若溶液中存在有可能与在进行沉淀反应时,若溶液中存在有可能与构晶离子生成可溶性络合物的络合剂,则反构晶离子生成可溶性络合物的络合剂,则反应向沉淀溶解的方向进行,影响沉淀的完全应向沉淀溶解的方向进行,影响沉淀的完全度,甚至不产生沉淀,这种现象称络合效应度,甚至不产生沉淀,这种现象称络合效应例例计算计算AgI在在0.010mol L-1 NH3中的溶解度中的溶解度解:解:AgI = Ag+ + I-NH3Ag(NH3)+NH3Ag(NH3)2+I-=SAg+Ag(NH3)+Ag(NH3)2+=c(Ag+)=Sm

13、ol/L100 . 1NHNH1323231)Ag(NH3mol/L100 . 3100 . 1100 . 97317)(3NHAgspKS结论:结论:络合效应对沉淀的溶解度的影响与络合剂的浓度及络合效应对沉淀的溶解度的影响与络合剂的浓度及络合物的稳定性有关,络合剂的浓度越大,生成络络合物的稳定性有关,络合剂的浓度越大,生成络合物的稳定性越高,则沉淀的溶解度就越大。合物的稳定性越高,则沉淀的溶解度就越大。有时在进行沉淀反应时,沉淀剂本身又是络合剂,有时在进行沉淀反应时,沉淀剂本身又是络合剂,则反应中既有同离子效应,使沉淀溶解度下降,又则反应中既有同离子效应,使沉淀溶解度下降,又有络合效应,使沉

14、淀溶解度增加。有络合效应,使沉淀溶解度增加。若沉淀剂适量过量,同离子效应起主导作用,若沉淀剂适量过量,同离子效应起主导作用,S 若沉淀剂过量太多,络合效应起主导作用,若沉淀剂过量太多,络合效应起主导作用,S 例例用用HCl沉淀沉淀Ag+ 当当Cl-过量时,过量时,Cl-不仅与不仅与Ag+生成生成AgCl沉淀,沉淀,还会生成还会生成AgCl2-、 AgCl32-、 AgCl43-的络合物,则的络合物,则)ClClClCl1(ClAgClAgClAgClAgAgAgClAgClAgClAgClAg3-42-3-214-43-32-2-1- 34-23-2spKS对上式进行一级微商对上式进行一级微商

15、(求导求导)等于零,可求得等于零,可求得S最小最小时时Cl-由于由于Cl-很小时,很小时,AgCl32-、AgCl43-不存在不存在0)Cl1(Cl22spKddSmol/L101Cl4 . 22则则 Cl- 10-2.4mol L-1 以络合效应为主,以络合效应为主,S沉淀剂不能过量太多,最好沉淀剂不能过量太多,最好10-310-2mol L-1 溶解度溶解度 S 在最低点附近。在最低点附近。5 4 3 2 1 010 6 2pClS5、影响沉淀溶解度的其他因素、影响沉淀溶解度的其他因素(1)温度的影响)温度的影响沉淀的溶解反应多数为吸热反应,因此沉淀沉淀的溶解反应多数为吸热反应,因此沉淀的

16、溶解度会随着温度的升高而升高。的溶解度会随着温度的升高而升高。CaC2O4、MgNH4PO4等在热溶液中溶解度较大等在热溶液中溶解度较大的沉淀,通常冷至室温后过滤、洗涤。的沉淀,通常冷至室温后过滤、洗涤。Fe2O3nH2O、Al2O3 nH2O等无定形沉淀,溶解等无定形沉淀,溶解度小,冷后难过滤、洗涤,通常趁热过滤,用热度小,冷后难过滤、洗涤,通常趁热过滤,用热洗涤液洗涤沉淀。洗涤液洗涤沉淀。(2)溶剂的影响)溶剂的影响无机沉淀物大部分为离子型晶体,通常加入乙无机沉淀物大部分为离子型晶体,通常加入乙醇、丙酮等有机溶剂来降低沉淀的溶解度。醇、丙酮等有机溶剂来降低沉淀的溶解度。(3)沉淀颗粒大小的

17、影响)沉淀颗粒大小的影响同一种沉淀,晶体颗粒越小,溶解度越大。同一种沉淀,晶体颗粒越小,溶解度越大。7.3 沉淀的形成沉淀的形成一、沉淀的类型一、沉淀的类型沉淀按其物理性质的不同,可粗略地分为两类沉淀按其物理性质的不同,可粗略地分为两类沉淀沉淀晶型沉淀晶型沉淀无定形沉淀无定形沉淀颗粒直径颗粒直径 排列排列 结构结构 沉淀体积沉淀体积 例如例如0.11 m0.02 m有规则有规则杂乱无章杂乱无章紧密紧密疏松疏松小小庞大庞大BaSO4Fe2O3nH2OAgCl为凝乳状沉淀,介于上述两种沉淀之间。为凝乳状沉淀,介于上述两种沉淀之间。 生成沉淀属于哪种类型,取决于沉淀的性质,生成沉淀属于哪种类型,取决

18、于沉淀的性质,但与沉淀形成的条件及后处理有关。但与沉淀形成的条件及后处理有关。二、沉淀形成过程二、沉淀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过程长大过程沉淀沉淀颗粒颗粒凝聚凝聚无定形沉淀无定形沉淀成长、定向排列成长、定向排列晶形沉淀晶形沉淀晶核晶核形成形成均相成核作用均相成核作用异相成核作用异相成核作用指构晶离子在过饱和溶液中指构晶离子在过饱和溶液中,通过离子缔合作用,自发地通过离子缔合作用,自发地形成晶核形成晶核溶液中混有固体颗粒溶液中混有固体颗粒( (杂质杂质) )起晶种作用,可诱导沉淀的起晶种作用,可诱导沉淀的形成形成沉淀颗粒大小是沉淀颗粒大小是由晶核形成速度和晶粒成长速度

19、的由晶核形成速度和晶粒成长速度的 相对大小所决定的相对大小所决定的。晶核形成速度小于晶粒成长速度,则形成大的沉淀晶核形成速度小于晶粒成长速度,则形成大的沉淀 颗粒,定向排列成颗粒,定向排列成晶状沉淀晶状沉淀。 晶核形成速度大于晶粒成长速度,则形成大量微晶晶核形成速度大于晶粒成长速度,则形成大量微晶 聚集起来成为细小的聚集起来成为细小的胶状沉淀胶状沉淀。冯冯韦曼韦曼(Von Weimarn)经验公式:经验公式: 沉淀生成的初始速度沉淀生成的初始速度与溶液的相对过饱和度成正比。与溶液的相对过饱和度成正比。( (晶核形成速度、分散度晶核形成速度、分散度) )SSQK沉淀初始速度温度、介质有关:常数与

20、沉淀的性质、K相对过饱和度:SSQ过饱和度;:SQ:晶核的溶解度;S的总浓度;:加入沉淀剂瞬间溶质Q其中结论:结论:根据冯根据冯韦曼经验公式,溶液的相对过饱和度越小,韦曼经验公式,溶液的相对过饱和度越小,晶核形成速度慢,则可望得到大颗粒的沉淀晶核形成速度慢,则可望得到大颗粒的沉淀临界值临界值能大批地自发产生晶核的相对过饱和能大批地自发产生晶核的相对过饱和极限值,称为临界值或过饱和值。极限值,称为临界值或过饱和值。 控制相对过饱和度在临界值以下,沉淀就以异相控制相对过饱和度在临界值以下,沉淀就以异相成核为主,得到大粒沉淀;若超过临界值后,则均相成核为主,得到大粒沉淀;若超过临界值后,则均相成核就

21、占优势,导致大量细小的微晶出现。成核就占优势,导致大量细小的微晶出现。-4 -3 -2 -110 5lgQ(mol L-1)lgN沉淀沉淀BaSOBaSO4 4时晶核的数目与溶液浓度的关系曲线时晶核的数目与溶液浓度的关系曲线 开始沉淀时,溶液中开始沉淀时,溶液中BaSO4的瞬时的瞬时浓度在浓度在10-2mol L-1以下,主要为异相以下,主要为异相成核作用,其晶核数目基本不变。成核作用,其晶核数目基本不变。当溶液中当溶液中BaSO4的瞬时浓度超过的瞬时浓度超过10-2mol L-1 ,晶核数目激增,显然是均相,晶核数目激增,显然是均相成核作用引起的。曲线上的转折点即成核作用引起的。曲线上的转折

22、点即临界值临界值(Q/S)。 不同的沉淀,其临界值不一样,这是由沉淀不同的沉淀,其临界值不一样,这是由沉淀的性质所决定的,根据临界值的大小,可初步判的性质所决定的,根据临界值的大小,可初步判断沉淀的类型。断沉淀的类型。例例BaSO4AgCl临界值临界值 10005.5异相成核作用异相成核作用均相成核作用均相成核作用晶形沉淀晶形沉淀凝乳状沉淀凝乳状沉淀7.4 影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素一、共沉淀现象一、共沉淀现象共沉淀现象共沉淀现象当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中的当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中的某些其他组分在该条件下本来是可溶的某些其他组分在该条件下本来是可溶的但它们却被沉淀带下来

23、而混杂于沉淀之但它们却被沉淀带下来而混杂于沉淀之中,这种现象称为共沉淀现象。中,这种现象称为共沉淀现象。例例测测SOSO4 42-2-时,以时,以BaClBaCl2 2为沉淀剂为沉淀剂 若溶液中含有若溶液中含有FeFe3+3+,当,当BaSOBaSO4 4沉淀析出是,本沉淀析出是,本来可溶性的来可溶性的FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3也被夹在沉淀中,经灼烧后,也被夹在沉淀中,经灼烧后,白色白色BaSOBaSO4 4中混有黄棕色的中混有黄棕色的FeFe2 2O O3 3,造成误差。,造成误差。共沉淀现象分三类:共沉淀现象分三类:( (一一) )表面吸附引起的共沉淀表面吸附引起的共沉淀

24、无定形沉淀沾污的主要原因无定形沉淀沾污的主要原因在沉淀内部,每个构晶离子都被带相反电荷的离子在沉淀内部,每个构晶离子都被带相反电荷的离子所包围,并按一定规律排列。所包围,并按一定规律排列。如如AgCl晶体晶体 每个每个AgAg+ +周围被六个带相反电荷的周围被六个带相反电荷的ClCl- -所包围,所包围,同样每个同样每个ClCl- -周围被六个带相反电荷的周围被六个带相反电荷的AgAg+ +所包所包围,整个沉淀内部处于静电平衡状态。但其表围,整个沉淀内部处于静电平衡状态。但其表面至少有一面没有被包围,由于静电引力作用面至少有一面没有被包围,由于静电引力作用使其表面具有吸引带相反电荷离子的能力。

25、使其表面具有吸引带相反电荷离子的能力。AgCl在过量在过量NaCl溶液中溶液中沉沉淀淀表表面面+ClCl- -ClCl- -ClCl- -ClCl- -ClCl- -吸吸附附层层NaNa+ +NaNa+ +NaNa+ +NaNa+ +NaNa+ +H+H+H+H+H+扩扩散散层层双电层双电层吸附层和扩散层共同组成吸附层和扩散层共同组成沉淀表面的双电层,从而沉淀表面的双电层,从而使电荷达到平衡,即沉淀使电荷达到平衡,即沉淀表面双电层中的正负离子表面双电层中的正负离子的总电荷数相等。的总电荷数相等。沉淀吸附杂质的量与下列因素有关:沉淀吸附杂质的量与下列因素有关:1、与沉淀的总表面积有关、与沉淀的总

26、表面积有关对同样质量的沉淀而言,颗粒对同样质量的沉淀而言,颗粒,比表面积,比表面积,吸附杂质,吸附杂质。晶形沉淀:颗粒大,比表面积小,吸附杂质少。晶形沉淀:颗粒大,比表面积小,吸附杂质少。无定形沉淀:颗粒小,比表面积大,吸附杂质多。无定形沉淀:颗粒小,比表面积大,吸附杂质多。2、与溶液中杂质的浓度有关、与溶液中杂质的浓度有关溶液中杂质浓度溶液中杂质浓度 ,被沉淀吸附的量越多。,被沉淀吸附的量越多。3、与溶液的温度有关、与溶液的温度有关吸附是放热的过程,升高温度,可减少杂质的吸附。吸附是放热的过程,升高温度,可减少杂质的吸附。减少吸附共沉淀的方法:减少吸附共沉淀的方法:洗涤洗涤( (二二) )包

27、藏引起的共沉淀包藏引起的共沉淀晶形沉淀沾污的主要原因晶形沉淀沾污的主要原因包藏包藏 在沉淀过程中,若沉淀生长太快,表面在沉淀过程中,若沉淀生长太快,表面吸附的杂质还来不及离开沉淀表面就被随后吸附的杂质还来不及离开沉淀表面就被随后生成的沉淀所覆盖,使杂质或母液被包藏在生成的沉淀所覆盖,使杂质或母液被包藏在沉淀内部,这种现象叫做包藏。沉淀内部,这种现象叫做包藏。减少包藏共沉淀的方法:陈化或重结晶减少包藏共沉淀的方法:陈化或重结晶( (三三) )生成混晶或固溶体引起的共沉淀生成混晶或固溶体引起的共沉淀若杂质离子的半径与构晶离子的半径相似,所形成若杂质离子的半径与构晶离子的半径相似,所形成的晶体结构相

28、同,则极易形成混晶,混晶是固溶体的晶体结构相同,则极易形成混晶,混晶是固溶体的一种。若杂质离子不位于正常晶格的离子位置,的一种。若杂质离子不位于正常晶格的离子位置,而是位于晶格的空隙中,则为异型混晶。而是位于晶格的空隙中,则为异型混晶。混晶共沉淀实例:混晶共沉淀实例:BaSO4和和PbSO4 BaSO4和和KMnO4 AgCl和和AgBrMgNH4PO4和和MgNH4AsO4 BaCrO4和和RaCrO4减少混晶共沉淀的方法:将杂质预先分离除去。减少混晶共沉淀的方法:将杂质预先分离除去。二、继沉淀二、继沉淀(后沉淀后沉淀)现象现象 溶液中某组分析出沉淀后,另一种本来难以溶液中某组分析出沉淀后,

29、另一种本来难以析出沉淀的组分,在该沉淀表面上继续析出沉淀析出沉淀的组分,在该沉淀表面上继续析出沉淀的现象,称为后沉淀现象。此情况多发生于该组的现象,称为后沉淀现象。此情况多发生于该组分的过饱和溶液中。分的过饱和溶液中。例例用草酸盐沉淀分离用草酸盐沉淀分离Ca2+、Mg2+ Mg Mg2+2+由于形成稳定的草酸盐过饱和溶液而不沉由于形成稳定的草酸盐过饱和溶液而不沉淀,立即过滤草酸钙沉淀,只有少量镁在表面吸附,淀,立即过滤草酸钙沉淀,只有少量镁在表面吸附,但若经放置后,继沉淀现象很严重,且继沉淀引入但若经放置后,继沉淀现象很严重,且继沉淀引入杂质的量,随放置时间的增长而增多。杂质的量,随放置时间的

30、增长而增多。减少后沉淀现象的方法:缩短沉淀与母液共置时间减少后沉淀现象的方法:缩短沉淀与母液共置时间三、共沉淀或后沉淀对分析结果的影响三、共沉淀或后沉淀对分析结果的影响影响的程度取决于沾污杂质的性质和量的多少影响的程度取决于沾污杂质的性质和量的多少正误差:正误差:BaSO4法测法测Ba2+,若沉淀吸附了,若沉淀吸附了Fe2(SO4)3 灼烧后不能除去,使结果偏高。灼烧后不能除去,使结果偏高。负误差:负误差:BaSO4法测法测Ba2+,若沉淀中夹有,若沉淀中夹有BaCl2,最,最 后按后按BaSO4计算,使结果偏低。计算,使结果偏低。无误差:无误差:BaSO4法测法测Ba2+,若沉淀中包藏,若沉

31、淀中包藏H2SO4,灼,灼 烧后烧后H2SO4变成变成SO3挥发了,对结果无影响。挥发了,对结果无影响。7.5 沉淀条件的选择沉淀条件的选择一、晶形沉淀的沉淀条件一、晶形沉淀的沉淀条件1、沉淀应在适当稀的溶液中进行、沉淀应在适当稀的溶液中进行稀溶液中,溶质的浓度稀溶液中,溶质的浓度Q小,相对过饱和度小,小,相对过饱和度小,均相成核作用不显著,形成颗粒大的沉淀,比均相成核作用不显著,形成颗粒大的沉淀,比表面积小,共沉淀小,有利于得到纯净的沉淀。表面积小,共沉淀小,有利于得到纯净的沉淀。2、应在不断搅拌下,缓慢地加入沉淀剂、应在不断搅拌下,缓慢地加入沉淀剂 沉淀剂加入试液中,若局部过浓,相对过饱沉

32、淀剂加入试液中,若局部过浓,相对过饱和度增大,均相成核严重,形成大量晶核,得和度增大,均相成核严重,形成大量晶核,得到颗粒小纯度差的沉淀。到颗粒小纯度差的沉淀。3、沉淀在热溶液中进行、沉淀在热溶液中进行 热溶液中,沉淀的溶解度增大,相对过饱和度减热溶液中,沉淀的溶解度增大,相对过饱和度减小,形成大颗粒,沉淀完毕后,冷却后再过滤、洗小,形成大颗粒,沉淀完毕后,冷却后再过滤、洗涤,以免溶解损失。涤,以免溶解损失。4、陈化、陈化 将沉淀与母液放置一段时间,可获得完整、粗将沉淀与母液放置一段时间,可获得完整、粗大、纯净的晶形沉淀。大、纯净的晶形沉淀。 由于大小晶体共存时,大颗粒饱和,对小颗粒由于大小晶

33、体共存时,大颗粒饱和,对小颗粒不饱和,经陈化小颗粒溶解,大颗粒长大,反复不饱和,经陈化小颗粒溶解,大颗粒长大,反复进行,小颗粒消失,大晶粒不断长大,原来吸附、进行,小颗粒消失,大晶粒不断长大,原来吸附、包藏的杂质重新回到溶液中,纯度增高。包藏的杂质重新回到溶液中,纯度增高。二、无定形沉淀的沉淀条件二、无定形沉淀的沉淀条件1 1、在较浓的溶液中进行、在较浓的溶液中进行 较浓溶液的离子的水化程度小,沉淀含水量少,较浓溶液的离子的水化程度小,沉淀含水量少,体积较小,结构较紧密,易聚沉,沉淀完成后,体积较小,结构较紧密,易聚沉,沉淀完成后,可加热水稀释,搅拌,使吸附杂质进入溶液。可加热水稀释,搅拌,使

34、吸附杂质进入溶液。2 2、在热溶液中进行且不断搅拌、在热溶液中进行且不断搅拌 热溶液中,离子的水化程度低,可得到含水量热溶液中,离子的水化程度低,可得到含水量少结构紧密的沉淀且可促进沉淀的凝聚,防止形少结构紧密的沉淀且可促进沉淀的凝聚,防止形成胶体减少吸附,有利于提高沉淀的纯度。成胶体减少吸附,有利于提高沉淀的纯度。3 3、沉淀时加入大量电解质或能引起沉淀凝聚的胶体、沉淀时加入大量电解质或能引起沉淀凝聚的胶体 加入电解质加入电解质(NH(NH4 4ClCl、NHNH4 4NONO3 3) )可防止形成胶体可防止形成胶体发生穿滤,洗涤液不能用水,而用稀强酸或易挥发生穿滤,洗涤液不能用水,而用稀强

35、酸或易挥发的铵盐,经灼烧可挥发。发的铵盐,经灼烧可挥发。4 4、不必陈化、不必陈化 趁热过滤,否则放置后,失去水分而聚集紧趁热过滤,否则放置后,失去水分而聚集紧密,使吸附杂质无法洗去。密,使吸附杂质无法洗去。三、均匀沉淀法三、均匀沉淀法 加入到溶液中的试剂通过化学反应过程,逐加入到溶液中的试剂通过化学反应过程,逐渐地、均匀地在溶液内部产生出来构晶离子,从渐地、均匀地在溶液内部产生出来构晶离子,从而使沉淀缓慢、均匀地析出。而使沉淀缓慢、均匀地析出。例例均匀沉淀法沉淀均匀沉淀法沉淀Ca 2+ 于酸性钙溶液中加入过量草酸,向溶液中加入尿于酸性钙溶液中加入过量草酸,向溶液中加入尿素,加热素,加热903

36、22222)(NHCOOHNHCO水解产生的水解产生的NH3均匀分布,均匀分布,pH升高,升高,C2O42-增大,则均匀、缓慢地析出增大,则均匀、缓慢地析出CaC2O4沉淀。沉淀沉淀。沉淀过程中,相对过饱和度小,形成粗大沉淀,吸过程中,相对过饱和度小,形成粗大沉淀,吸附杂质少,易过滤,易洗涤。附杂质少,易过滤,易洗涤。7.6 沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧一、沉淀的过滤和洗涤一、沉淀的过滤和洗涤1、过滤、过滤滤纸滤纸晶形沉淀晶形沉淀粗粒粗粒 MgNH4PO46H2O 中速滤纸中速滤纸 较紧密较紧密细粒细粒 BaSO4 慢速滤纸慢速滤纸 最紧密最紧密无定形沉淀无定形沉淀 Fe2O3nH2O 快速滤纸快速滤纸 疏松疏松用纸过滤需用漏斗:用纸过滤需用漏斗: 长颈、锥形顶角为长颈、锥形顶角为60 ,滤纸紧贴漏斗,颈部,滤纸紧贴漏斗,颈部充满滤液,烧杯内壁与漏斗颈接触,防溅失。充满滤液,烧杯内壁与漏斗颈接触,防溅失。倾泻法过滤倾泻法过滤少量多次洗涤,每次洗涤后,放置,少量多次洗涤,每次洗涤后,放置,将沉淀上澄清液沿玻棒小心倾入漏斗将沉淀上澄清液沿玻棒小心倾入漏斗尽可能

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