中医药大学分析化学课件JC整理-第三章重量分析

第一节概述重量分析法通过称量来确定物质含量的分析方法。

用适当的分离方法使被测物组分从试样中分离出来，然后称量,再根据称量结果计算被测组分的含量。2023最新整理收集do

something重量法特点1、准确度高，相对误差不超过0.1%-0.2%

2、应用范围广3、操作烦琐、费时4、不适于微量及痕量组分的测定重量法分类1.挥发法2.萃取法3.沉淀法4.电解法

第二节挥发法

利用被测组分的挥发性，通过加热或其它方法使它与试样分离称量，进而确定被测组分的含量。干燥失重：测定药物干燥至恒重后减失的重量，以测定试样中的吸湿水、结晶水和在该条件下能挥发的组分。干燥失重（%）=干燥减失的重量——吸湿水、结晶水及在该条件下能挥发的物质×100%应用：恒重

指物品连续两次干燥或灼烧后称得的重量不超过规定的范围，则可认为已达恒重（药典凡例规定两次重量差在0.3mg以下）。第三节萃取法萃取法液－固萃取液－液萃取

利用被测组分的溶解性，以溶剂萃取的方法使之与试剂样分离，再将溶剂蒸干，然后根据干燥物的质量计算被测组分的含量。第四节沉淀法称取试样（Na2SO4)

溶解加BaCl2BaSO4800oC灼烧BaSO4（称量形式）

计算称量Na2SO4溶液称量形式：析出的沉淀经处理转化为可称量的化学式过滤灰化炭化洗涤沉淀形式：通过沉淀反应沉淀的化学式

取湿品分析，同时另取湿品测定干燥失重再进行换算。例如：测定未经干燥的盐酸黄连素，含C20H17O4N·HCl量为88.54%，测得干燥失重为10.12%，则干燥品含量可换算如下

将样品干燥至恒重，然后再进行分析，结果以“干燥品”为基础计算百分含量×100%=98.51%88.5

100-10.12试样的均匀性和代表性,直接影响测定结果的正确性一、试样的称取和溶解一般情况下，晶形沉淀0.1～0.5g；非晶形沉淀则以0.08～0.1g为宜。由此可根据试样中待测组分的大致含量，估算出大约应称取的试样量。试样的取样量二、沉淀的制备SO42－＋BaCl2BaSO4BaSO4过滤800℃洗涤灼烧沉淀剂沉淀形式称量形式Mg2++(NH4)2HPO4MgNH4PO4过滤洗涤1100℃灼烧Mg2P2O7沉淀剂沉淀形式称量形式沉淀形式与称量形式有时相同有时不同1、对沉淀形式的要求；（1）

溶解度小，沉淀完全，99.9%(2)纯度高（3）易转化为固定的称量形式（4）易过滤和洗涤2、对称量形式的要求

（1）有确定的化学组成（2）稳定性好（3）摩尔质量大（一）沉淀法对沉淀的要求1、同离子效应（common-ioneffect）

当沉淀反应达到平衡后，若向溶液中加入含有某一构晶离子的试剂或溶液，可降低沉淀的溶解度。

（二）沉淀的溶解度及影响因素2、异离子效应（diverse-ioneffect）

在难溶化合物的饱和溶液中，加入易溶的强电解质，会使难溶化合物的溶解度比同温度时在纯水中的溶解度大的现象.具体措施：1）沉淀剂过量

2）用含有沉淀离子的稀溶液洗涤沉淀3、pH效应（effectofpH）

溶液的pH值影响沉淀溶解度的现象称为pH效应。在难溶化合物中有相当一部分是弱酸或多元酸盐CaC2O4沉淀在溶液中建立如下平衡：

当溶液酸度增大，使平衡向生成H2C2O4方向移动，CaC2O4的溶解度增大。

C2O42

HC2O4-

H2C2O4Ca2++C2O42-CaC2O4H+H+pH效应主要影响的是弱酸或多元酸盐的难溶化合物4、配位效应当难溶化合物的溶液中存在着能与构晶离子生成配合物的配位剂，会使沉淀溶解度增大，甚至不产生沉淀，这种现象称为配位效应。

Cl-+Ag+AgCl+Cl-[AgCl2]-、[AgCl3]2-

、[AgCl4]3-

5、其它因素

1)温度效应2)溶剂效应3)沉淀颗粒的大小4)沉淀析出的形态

1、共沉淀:是指一种难溶化合物沉淀时，某些可溶性杂质同时沉淀下来的现象。引起共沉淀的原因主要有以下几方面。

（三）沉淀的纯度及其影响因素

2、后沉淀:当溶液中某一组分的沉淀析出后，另一本来难以析出沉淀的组分，也在沉淀表面逐渐沉积的现象。共沉淀表面吸附生成混晶吸留和包藏一般规律是：①第一吸附层优先吸附过量的构晶离子。②第二吸附层易吸附与构晶离子生成溶解度小或离解度小的化合物离子，杂质离子的电荷越高越容易被吸附。（1）表面吸附：

①沉淀颗粒越小，比表面积越大，吸附量越多。②杂质离子浓度越大，被吸附的量也越多。③溶液的温度越高，吸附杂质的量越少。与吸附量有关的因素：

吸附作用是一可逆过程，洗涤可使沉淀上吸附的杂质进入溶液，从而净化沉淀，吸留是指杂质离子机械地嵌入沉淀之中；包藏常指母液机构地嵌入沉淀之中。（3）吸留和包藏：离子半径相近，电荷相同，形成的晶体结构也相同，杂质离子可进入晶格排列中，取代沉淀晶格中某些离子的固定位置，生成混合晶体，使沉淀受到严重玷污。（2）生成混晶：例如Pb2+与Ba2+,PbSO4

易与BaSO4形成混晶混晶引起的共沉淀纯化起来很困难，往往须经过一系列重结晶，最好的办法是先分离。这类共沉淀可以借改变沉淀条件，熟化或重结晶的方法加以消除。例：Mg2+存在下沉淀CaC2O4时，若将沉淀与溶液长时间共置，由于CaC2O4表面吸附C2O42-而使其表面C2O42-浓度增大，使[Mg2+][C2O42-]>

KspMgC2O4

MgC2O4常能在CaC2O4上产生后沉淀。沉淀在溶液中放置时间越长，后沉淀现象越显著。2、后沉淀减小后沉淀的方法——缩短杂质与母液共置时间3、提高沉淀纯度的措施（1）选择合理的分析步骤（2）降低易被吸附杂质离子的浓度（3）选择合适的沉淀剂（4）选择合理的沉淀条件

(5）必要时进行再沉淀（四）沉淀的形成与沉淀条件1、沉淀的形态

晶形沉淀：非晶型沉淀：沉淀类型晶形沉淀非晶形沉淀粗晶形沉淀

如MgNH4PO4细晶形沉淀如BaSO4凝胶状沉淀如AgCl胶状沉淀如Fe(OH)3·xH2O2、沉淀的形成构晶离子成核作用成长过程相互聚集定向排列无定形沉淀

晶形沉淀晶核沉淀微粒（2）晶核的成长：构晶离子沉积到晶核表面，并定向扩散，使晶核长大为沉淀微粒。

（3）相互聚集与定向排列构晶离子按一定晶格定向排列的速度（定向速度）构晶离子聚集晶核再进一步积聚成沉淀微粒的速度（聚集速度）（1）晶核的形成影响沉淀形态的主要因素晶形沉淀：强极性盐类BaSO4无定形沉淀：相对过饱和度大溶液，氢氧化物沉淀V定向速度

>

V聚集速度V聚集速度

>

V定向速度冯·韦曼（Vonweimarn）经验公式简单表示，即：V聚集=KQ-SSK:为比例常数；Q:为加入沉淀剂瞬间生成沉淀物质的浓度；Q-S:为沉淀物质的过饱和度；Q-S/S:为相对过饱和度。3、沉淀的条件1)、晶形沉淀的沉淀条件（1）在适当稀的溶液中进行沉淀（2）在热溶液中进行沉淀（3）在不断搅拌下慢慢滴加沉淀剂（4）陈化：沉淀析出后，与母液放置一段时间2)、无定形沉淀的沉淀条件（1）在浓度溶液中进行沉淀（2）在热溶液中进行沉淀（3）加入挥发性电解质（4）不陈化3)、均匀沉淀法利用化学反应由溶液中进行缓慢而均匀地产生沉淀剂，使沉淀在整个溶液中缓慢、均匀地析出。利用有机沉淀剂进行沉淀④称量形式摩尔质量大4、沉淀剂的选择与用量①有很高的选择性②沉淀在水中溶解度小③易生成大颗粒的晶形沉淀⑤沉淀的组成恒定，干燥后即可称量2）、沉淀剂的用量沉淀剂难挥发，过量20～30%或更少沉淀剂易挥发，则过量可达50～100%一般的沉淀剂,应过量30～50%。三、沉淀的过滤、洗涤、干燥和灼烧（一）过滤

滤纸：

(定量滤纸)

玻璃砂芯滤器(玻璃砂芯坩埚和玻璃砂芯漏斗)倾泻法（倾注法）洗涤沉淀也是采用“倾泻法”，根据“少量多次”的原则

选择洗涤液的原则（二）洗涤溶解度小的非晶形沉淀，用热的挥发性电解质稀溶液洗涤溶解度大的晶形沉淀，可用沉淀剂的稀溶液或沉淀的饱和溶液洗涤溶解度小，不易胶溶的沉淀可用水洗｛｝（三）干燥与灼烧

灼烧：

干燥：有机化合物不能灼烧四、分析结果的计算（一）换算因数的计算

aA+bBcCdD沉淀剂沉淀形式称量形式待测组分△

A与D的物质的量nA和nD的关系为：adnDmA=aMAdMDmDF=

nA=aMAdMDmA=FmD换算因数被测组分沉淀形式称量形式换算因素

MgOMgNH4PO4Mg2P2O7

？

P2O5MgNH4PO4Mg2P2O7？K2SO4·Al2(SO4)3·24H2OBaSO4BaSO4

？2MgO/MgP2O7P2O5/Mg2P2O7K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O/4BaSO4A％＝×100％＝×100％wASF×wDwA被测组分质量wD称量形式质量ws试样质量F换算因素

S（二）被测物含量计算例:测定硫酸钠含量时，称试样0.3120g，溶解后，加BaCl2沉淀剂便沉淀。经过滤、洗涤、烘干和灼烧后，得BaSO40.4116g，计算试样中Na2SO4的百分含量。解：Na2SO4≈BaSO4F===0.6086Na2SO4BaSO4142.04233.09Na2SO4%=F××100%=0.6086××100%mBaSO4S0.41160.3120=80.