可溶性硫酸盐中硫的测定

可溶性硫酸盐中硫的测定

（重量法）主讲人；朱敬闯实验目的1.理解晶体沉淀的生成原理和沉淀条件2.练习沉淀的生成、过滤、洗涤和灼烧的操作技术。3.测定可溶性硫酸盐中硫的含量，并用换算因数计算测定结果。实验原理

测定可溶性硫酸盐中硫含量所用的经典方法，都是用Ba2+

离子将

SO42-

离子沉淀为BaSO4，沉淀经过滤、洗涤和灼烧后，以BaSO4形式称量，从而求得S或SO3的含量。

BaSO4的溶解度很少（Ksp=1.1×10-10），100mL溶液在25℃时仅溶解0.25mg，利用同离子效应，在过量沉淀剂存在下，溶解度更小，一般可以忽略不计。用BaSO4重量法测定SO42-时，沉淀剂BaCl2因灼烧时不宜挥发除去，因此只允许过量20%~30%。用BaSO4重量法测定Ba2+离子时，一般用稀H2SO4作沉淀剂。由于H2SO4在高温下可挥发除去，故BaSO4沉淀带下的H2SO4不至于引起误差，因而沉淀剂可过量50%-100%。BaSO4性质非常稳定，干燥后的组成与分子式符合。若沉淀的条件控制不好，BaSO4易生成细小的晶体，过滤时易穿过滤纸，引起沉淀的损失，因此进行沉淀时，必须注意创造和控制有利于形成较大晶体的条件，如在搅拌条件下将沉淀剂的稀溶液滴加入试样溶液、采用陈化步骤等。实验原理

为防止生成BaCO3、

Ba3(PO4)2(或

BaHPO4）及Ba(OH)2等沉淀，应在酸性溶液中进行沉淀。同时适当提高酸度，增加BaSO4的溶解度，以降低其相对饱和度，有利于获得颗粒较大的纯净而易于过滤的沉淀，一般在0.05mol·L-1左右HCl溶液中进行沉淀。溶液中也不允许有酸不溶物和易被吸附的离子（如Fe3+、NO3-等离子）存在，否则应预先予以分离或掩蔽。Pb2+Sr2+离子干扰测定。用BaSO4重量法测定SO42-离子这一方法应用很广。磷肥、萃取磷肥、水泥以及有机物中硫含量等都可用此方法分析。本试验可以用无水芒硝（Na2SO4）做试样。实验仪器与试剂1.瓷坩埚2只2.坩埚钳1把3.2mol·L-1

HCl溶液4.100g·L-1BaCl2溶液5.

0.1mol·L-1

AgNO3溶液6.

6mol·L-1HNO3溶液7.定量滤纸（7～9cm）1张8.慢速或中速定量滤纸9.无水Na2SO4（试样）实验步骤1.称样及沉淀的制备:准确称取在100～120℃干燥过的试样（无水Na2SO4）0.2～0.3g,置于250mL烧杯中，用水25mL水溶解，加入2mol·L-1HCl溶液5mL，用水稀释至约200mL，将溶液加热至沸腾，在不断搅拌下逐滴加入5

～6mL100g·L-1热BaCl2溶液（预先稀释1倍并加热），静置1～2分钟使沉淀完全。此时若无沉淀或浑浊，表示沉淀已经完全，否则应再加入1～2mL

BaCl2稀溶液，直至沉淀完全。然后将溶液微沸10分钟，在约90℃保温陈化约1小时。

实验步骤2.沉淀与过滤:陈化后的沉淀和上清液冷却至室温，用定量滤纸倾斜法过滤。用热馏水洗涤沉淀至无Cl-离子为止。3.空坩埚称重:将两只洁净的瓷坩埚，放在800±20℃马弗炉中灼浇至恒重。第一次灼烧40分钟，第二次及以后每次灼烧20分钟。实验步骤4.沉淀的灼烧和称重：将沉淀和滤纸移入已在800～850℃灼烧至恒重的瓷坩埚中，烘干、灰化后，再在800～850℃灼烧至恒重。根据所得BaSO4重量，计算试样中含硫(或SO3)的质量分数。数据记录

平行测定次数项目ⅠⅡ倒样前称量瓶质量/g倒样后称量瓶质量/g试样质量/g（坩埚+BaSO4）的质量/g坩埚的质量/gBaSO4的质量/g试样中硫的质量分数/%试样中硫的平均质量分数/%相对误差数据的处理

注意事项1.试样进行溶解时，若水中有不溶性残渣，应该将它过滤除去，并用稀盐酸洗涤残渣数次，再用水洗至不含Cl-离子为止。2.溶液进行加热煮沸时，若有胶体生成，说明溶液中含有Fe3+离子的干扰，应在加入BaCl2之前，加入EDTA溶液5mL,以掩蔽干扰。3.为了控制晶体沉淀的条件，除试液应稀释加热外，沉淀剂BaCl2溶液也可先加水适当稀释并加热。4.检查洗液中加有无Cl-

离子的方法：用小试管收集1～2mL滤液。加入1滴6mol·L-1

硝酸酸化，加入2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，若无白色浑浊产生，表示Cl-已洗净。5.坩埚放入电炉前，应用滤纸吸去其底部和周围的水，以免坩埚因骤热而炸裂。沉淀在灼烧时，若空气不充足，则BaSO4

易被滤纸的碳还原为BaS，将使结果偏低，此时可将沉淀用浓H2SO4

润湿，仔细升温，使其重新转变为BaSO4滤纸

滤纸是一种具有良好过滤性能的纸，纸质疏松，对液体有强烈的吸收性能。分析实验室常用滤纸作为过滤介质，使溶液与固体分离。滤纸分为三类：定性分析滤纸、定量分析滤纸和层析定性分析滤纸。

1.定性分析滤纸定性分析滤纸一般残留灰分较多，仅供一般的定性分析和用于过滤沉淀或溶液中悬用，不能用于质量分析。

2.定量分析滤纸定量分析滤纸在制造过程中，纸浆经过盐酸和氢氟酸处理，并经过蒸馏水洗涤，将纸纤维中大部分杂质除去，所以灼烧后残留灰分很少，对分析结果几乎不产生影响，适于作精密定量分析。3.层析定性分析滤纸层析定性分析滤纸主要是在纸色谱分析法中用作担体，进行待测物的定性分离。其中实验室通常使用的是定性滤纸与定量滤纸。定量滤纸和定性滤纸的区别主要在于灰化后产生灰分的量。定性滤纸不超过0.13%，而定量滤纸不超过等于0.0009%。所以两者在用途也有所区别：定性滤纸用于定性化学分析和相应的过滤分离；定量滤纸用于定量化学分析中重量法分析试验和相应的分析试验↑沉淀的烘干和灼烧1.坩埚的准备

沉淀的灼烧是在洁净并预先经过两次以上灼烧制衡中的坩埚中进行的。坩埚用自来水洗净后，至于热的盐酸（去AlO、FeO）或铬酸洗液中（去油脂）侵泡十几分钟，然后用玻璃棒夹出，洁净并烘干、灼烧坩埚可在高温炉内进行，也可把坩埚放在泥三角上（图4.5.1），下面用煤气等逐步升温灼烧。空坩埚一般灼烧10~15min。灼烧空坩埚的条件必须与以后灼烧沉淀时的条件相同。坩埚经灼烧一定时间后，用预热的坩埚把它夹出，至于耐火板(或泥三角）上稍冷（至红热退去），然后放在干燥器中。太热的坩埚不能放进干燥器中，否则它与凉的瓷板接触时会破裂。坩埚应仰放桌面上。干燥器的使用见图（4.5.2）。

由于坩埚的大小和薄厚不同，因而坩埚充分冷却所需的时间也不同，一般约需30~50min。

冷却坩埚时盛放该坩埚的干燥器应放在天平室内，同一实验中坩埚冷却的时间应相同（无论是空的还是有沉淀的）。待坩埚冷却至室温时进行称量，将称得的质量准确地记录下来。再将坩埚相同的条件灼烧、冷却、称量，重复这样的操作，直到连续两次称量的质量之差不超过0.3mg，方可认为已达恒重。沉淀的烘干和灼烧2.沉淀的包裹

对无形沉淀，可用搅棒将滤纸四周边缘向内折，把圆锥体的敞口封上。再用搅棒将滤纸轻轻转动。以便擦净漏斗内壁可能沾有的沉淀，然后将滤纸包取出，倒转过来，尖头向上，安放在坩埚中。对于晶体沉淀，则可按分析实验课本p43图4.5.4的方法包裹后放入坩埚中。3.沉淀的烘干、灼烧

把包裹好的沉淀放在已恒重的坩埚中，这时滤纸的三层部分应放在上面。将坩埚斜放在泥三角上，其底部放在泥三角的一边[见分析实验课本p41图4.5.1（1）]。然后再把坩埚盖半掩地倚倚于坩埚口，(如分析实验课本p43图4.5.5所示。)以便利用反射焰将滤纸炭化。先调节煤气灯火焰，用小火均匀地烘烤坩埚，使滤纸和沉淀慢慢干燥。这时温度不能太高，否则坩埚会因与水滴接触而炸裂。为了加速干燥，可将煤气灯火焰放在坩埚盖中心之下（分析实验课本p43图4.5.5），加热后热空气流便反射到坩埚内部，而水蒸气从上面逸出。待滤纸和沉淀干燥后，将煤气灯移至坩埚底部，稍增大火焰，，使滤纸炭化。滤纸完全碳化后，逐渐增大火焰升高温度。灰化也可在温度较高的电炉上进行。