大专本科分析化学第八章重量分析法

1大专本科分析化学第八章重量分析法重量分析法〔gravimetricanalysismethod〕通过称量被测组分的质量来确定被测组分百分含量的分析方法特点：准确度高，费时，烦琐，不适合微量组分分类：挥发法萃取法沉淀法—利用物质的挥发性—利用物质在两相中溶解度不同—利用沉淀反响第一节

沉淀重量法

沉淀重量法：利用沉淀反响使被测组分生成难溶性的沉淀，将沉淀过滤、洗涤后，烘干或灼烧成组成一定的物质，然后称其质量，再计算被测组分含量。沉淀形式：沉淀的化学组成。称量形式：沉淀经烘干或灼烧后，供最后称量的化学组成。一、沉淀形式与称量形式称量形式与沉淀形式可以相同，也可以不同。

待测离子沉淀剂沉淀形式处理过程称量形式

Ba2++SO42-BaSO4↓BaSO4Ca2++C2O42-

CaC2O4•2H2O↓CaO

试样溶液+沉淀剂沉淀形式↓称量形式

过滤800℃

洗涤灼烧

过滤烘干洗涤灼烧

过滤烘干洗涤灼烧对沉淀形式的要求⑴溶解度小；⑵易过滤和洗涤；⑶纯洁，不含杂质；⑷易转化成称量形式。对称量形式的要求⑴确定的化学组成；⑵性质稳定；⑶较大的摩尔质量。二、沉淀形态1.晶形沉淀〔crystallineprecipitate〕晶形沉淀颗粒直径～1μm；排列整齐，结构紧密；比外表积小，吸附杂质少；易于过滤、洗涤。例如，BaSO4沉淀〔细晶形〕、MgNH4PO4沉淀〔粗晶形〕无定形沉淀颗粒直径＜；结构疏松；比外表积大，吸附杂质多；不易过滤、洗涤。例如，Fe2O3•2H2O沉淀2.无定形沉淀〔amorphousprecipitate〕或非晶形沉淀3.凝乳状沉淀颗粒介于两种沉淀之间，例如，AgCl沉淀晶核的形成均相成核：过饱和溶液中，构晶离子通过相互作用缔合而成晶核。异相成核：非过饱和溶液中，构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核。三、沉淀的形成晶核的成长形成晶核以后，构晶离子扩散并沉积到晶核上，晶核逐渐长大成沉淀微粒。沉淀的形成沉淀颗粒聚集的速度〔聚集速度〕大于构晶离子在沉淀颗粒上按一定顺序排列的速度〔定向速度〕时，沉淀颗粒聚集成无定型沉淀，反之，那么形成晶型沉淀。成核作用均相、异相生长过程扩散、沉积聚集定向排列构晶离子晶核

沉淀微粒

无定形沉淀晶形沉淀

1.溶解度、溶度积和条件溶度积四、沉淀的完全程度及其影响因素讨论：过量参加沉淀剂，可以增大构晶离子的浓度，降消沉淀溶解度，减小沉淀溶解损失过多参加沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反响，而使溶解度增大沉淀剂用量：过量50%～100%为宜；非挥发性过量20%～30%2.沉淀完全的影响因素〔1〕同离子效应当沉淀达平衡后，假设向溶液中参加组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度降低的现象例8-1BaSO4法测Ba2+时，假设参加等物质的量的沉淀剂SO42-，那么BaSO4的溶解度为：假设参加过量H2SO4，使沉淀后溶液中的[SO42-]=0.01mol/L，那么溶解度为：S=[Ba2+]=Ksp/[SO42-]=1.1×10-8mol/L在200mL溶液中的损失量为：1.1×10-8mol/L×200ml×233.4g/mol=讨论：注沉淀溶解度很小时，常忽略盐效应；沉淀溶解度很大，且溶液离子强度很高时，要考虑盐效应的影响〔2〕盐效应溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度增大的现象例8-2讨论：同离子效应盐效应〔3〕酸效应：溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为酸效应。讨论：酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大，但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大pH↓，[H+]↑，S↑注：因为酸度变化，构晶离子会与溶液中的H+或OH-反响，降低了构晶离子的浓度，使沉淀溶解平衡移向溶解，从而使沉淀溶解度增大。讨论：络合效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方，从而增大溶解度〔4〕络合效应存在络合剂与构晶离子形成络合物，使沉淀的溶解度增大的现象称为络合效应。例如：〔当沉淀剂本身又是配位剂时，应防止参加过多;既有同离子效应，又有配位效应，应视浓度而定。配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关，溶解度越大，配合物越稳定，配位效应越显著。AgClAg++Cl-Ag++2NH3Ag〔NH3〕2+〔5〕其他因素T↑，S↑，溶解损失↑〔合理控制〕溶剂极性↓，S↓，溶解损失↓〔参加有机溶剂〕同种沉淀，颗粒↑，S↓，溶解损失↓〔粗大晶体〕“胶溶〞使S↑，溶解损失↑〔参加大量电解质可破坏之〕某些沉淀易发生水解反响，对沉淀造成影响五、影响沉淀纯洁的因素1.共沉淀2.后沉淀3.提高沉淀纯度措施1.共沉淀〔coprecipitation〕某些可溶性杂质同时被沉淀下来的现象，称为共沉淀。有以下几种：外表吸附外表吸附是在沉淀外表双电层吸附了杂质使共沉淀，如BaSO4外表Ba2+使易溶的BaCl2或Ba〔NO3〕2在外表沉淀。形成混晶杂质离子进入晶格或空隙形成混晶，分为同形混晶和异形混晶。包埋由于沉淀形成速度快，使起初吸附在外表的杂质来不及离开，就被后来的沉淀所掩盖、包埋在沉淀内部。吸留晶体成长过程中，由于晶面缺陷和晶面生长的各向不均性，而也可将母液包藏在晶格内部的小孔穴中所形成的共沉淀现象。2.后沉淀〔postprecipitation〕后沉淀是在沉淀析出后，溶液中原本不能析出的组分，在放置的过程中也在沉淀外表逐渐沉积出来的现象。例如，CuS外表S2-使ZnS后沉淀。特点：颗粒大，易过滤洗涤；结构紧密，外表积小，吸附杂质少。沉淀条件：〔1〕稀溶液—降低过饱和度，减少均相成核；〔2〕热溶液—增大溶解度，减少杂质吸附；〔3〕搅拌下慢慢滴加沉淀剂—防止局部过饱和；〔4〕加热陈化—生成大颗粒纯洁晶体。陈化：沉淀完成后，将沉淀与母液放置一段时间〔加热和搅拌可以缩短陈化时间〕的过程，也称熟化。六、沉淀条件的选择特点：溶解度小，颗粒小，结构疏松，外表积大，易吸附杂质。沉淀条件：〔1〕浓溶液—降低水化程度，使沉淀结构紧密；〔2〕热溶液—使沉淀微粒凝聚，减小杂质吸附；〔3〕搅拌下较快参加沉淀剂—加快沉淀聚集速度；〔4〕不需要陈化—趁热过滤、洗涤，防止杂质包裹；〔5〕适当参加电解质—防止胶溶。3.均匀沉淀法CO（NH2）2+H2OCO2↑+2NH3↑90℃水解H2C2O4HC2O4-+H+

NH3均匀分布，pH增大HC2O4-C2O42-+H+

[C2O42-]升高，相对过饱和度下降Ca2++C2O42-CaC2O4↓

缓慢析出CaC2O4粗大沉淀

过滤、洗涤、枯燥或灼烧。恒重：供试品连续两次枯燥或炽灼后的质量差异＜。

误差0.2mg七、沉淀的处理技术平行原那么：温度、时间、天平八、称量形式与计算结果1.称量形式与被测组分形式一样2.称量形式与被测组分形式不一样换算因数的计算被测组分称量形式换算因数FeFe2O3Cl-AgClNa2SO4BaSO4MgOMg2P2O7

P2O5Mg2P2O7K2SO4·Al2（SO4）3·24H2OBaSO4第二节

挥发重量法

挥发重量法利用被测组分具有挥发性，或将它转化为挥发性物质来进行挥发组分含量测定的方法。挥发重量法又分为直接法和间接法。一、定义1.直接挥发法待测组分转化为挥发性物质直接为称量形式来进行挥发组分含量测定。例如，元素分析:C、H、OCO2、H2O用高氯酸镁吸收H2O，用碱石棉吸收CO2

，由增量计算结晶水含量。二、分类2.间接挥发法间接挥发法是测定某组分挥发前后试样质量的差值，求出被测组分含量的方法。因为在最后被称量的质量中没有被测物质，所以称为间接挥发法。例如，药典规定对某些药品要求检查“枯燥失重〞，就是测定药品枯燥后减失的质量。采用不同的枯燥方式：〔1〕常压下加热枯燥〔2〕减压加热枯燥〔3〕枯燥剂枯燥挥发法测定试样中水分时，除和加热温度及环境有关外，和固体样品中水的存在