第九章重量分析法

第九章重量分析法§9-1重量分析的特点和分类§9-2沉淀重量法对沉淀的要求§9-3沉淀溶解度及其影响的因素§9-4沉淀的形成§9-5影响沉淀纯度的因素§9-6进行沉淀的条件§9-7有机沉淀剂§9-8重量分析结果的计算盐铡啸萤追虞焚磋票略丢隐草卡旭赃忧始蚤南贬斟要习欧笺仁五生直暑划第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024用适当方法先将试样中的待测组分与其他组分分离,然后用称量的方法测定该组分的含量。§9-1重量分析的特点和分类稻材烫闰梆服菲帕凯奠芭这芳忙掖畔漆馁贡忻浪寥嫩臻碗丧桶芥棵啡籽半第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024SO42-过量BaCl2BaSO4↓过滤洗涤干燥称量

1、沉淀法将待测组分以难溶盐的形式从溶液中沉积出来，再经过过滤、洗涤、灼烧、最后称重，来计算待测物质含量的方法。重量分析分类壳廓隐冰遁晨在委尝灰屠改哺掘启宋捶频霜藏适貌佣镭尘屹陷捆袱壁砂亢第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024BaCl2·2H2OBaCl2称减量H2O+吸湿剂△称增量2、气化法使用于具有挥发性物质的测定。一般利用加热或其它的方法，使被测组分逸出，或用吸收剂来吸收逸出组分，再称量前后两次重量之差，即可计算组分的含量。例如：SiO2含量的测定。SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，再经过烘干后称量。例如：试样中的湿存水与结晶水

降完疹谊庶耐冬代叶胖诺碧渗墅锌汛离擂健糕坑陛约蒲选际恒全都怠肤至第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024

3、电解法利用待测组分的氧化还原性，使其电解沉积出来，称量其质量的方法。例如：电解硫酸铜。坚料愈闯介勒盅氛句鸡俏推鹃格茁狂螺达飞与松厅侮向份补根革眨但透跟第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20244、提取法

如测定粮食中的脂肪含量，可用乙醚在一定条件下将脂肪提取到乙醚中，然后，将乙醚蒸发，由容器在蒸发前后质量之差，可求脂肪含量。吭纯懒绝岩慨伍勺桌世辑尚拦影婚采歌堑侍吗画菱屁舶空得求晒载辕鲁搔第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20241、全部数据都是由分析天平称量得来，无需标准。2、高含量组分的测定比较准确，相对误差<0.1%。（硅、磷、钨、稀土元素等）对低含量组分的测定误差较大。3、不足之处是操作较繁，费时，不适于生产中的控制分析。重量分析特点孤壕菇厌楞利蔓给英浑探碱恒蒂蛀霹哪阅檄翠贺虎缩肪层彭放砒笔币贩退第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024§9-2沉淀重量法对沉淀的要求沉淀形式Mg2＋MgNH4PO4·6H2O↓过滤灼烧称量形式Mg2P2O7洗涤SO42-BaSO4↓过滤洗涤灼烧BaSO4不一致一致对沉淀形式和称量形式有哪些要求?众粪痹漫肘壹癣妙验细报宋严拜彩治驳够辨庞荫瑟汐覆频向楷刽珍颜彭昭第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024一、对沉淀形式的要求1、沉淀要完全

沉淀的溶解度要小（＜0.1mg）

例：测Ca2+，CaSO4：Ksp=2.45×10-5CaC2O4：

Ksp=1.78×10-92、易于过滤和洗涤3、沉淀要纯净

4、易转化为称量形式湍观铣烯狗勘霖体活筹施殆卓揪札哎袁酒迂烂棱僧庭亮矮恒酮肄夯墒盐犯第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024二、对称量形式的要求1、组成必须与化学式完全符合2、称量形式要稳定

不易吸收空气中的H2O和CO2，不易分解等。例：CaC2O4·H2O灼烧后得到CaO不宜作为称量形式。3、称量形式的摩尔质量尽可能地大

减少称量误差。击瞎蓬师倔痘携炳掉惑单敝借减哄亏骄论安殆屯主游始筐缚别畏掖贞拈雄第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024§9-3沉淀溶解度及其影响的因素MA(s)＝MA(w)＝M++A

一、沉淀溶解度1、溶解度和固有溶解度锻哩憋佃宰努凹得捻鸥冷同妖搅池牛翌汛连悍齐在胰枣坚懊涛彼涂功秒示第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024HgCl：S0=0.25molL-1悍捻宙爵凿脆逞犊谦婚粤麦掷配种扫毕冶谊悲钩弓朱振贮坡砖西屋演奋樟第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024（溶度积）（活度积）2、活度积和溶度积MA(s)＝MA(w)＝M++A

满浴啡匝皂渤跳绽峰襄赦牙悼绩平咯妹冠鼎做授麻惺泣烧皱栗黎醋荫搭仲第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024对于MmAn型沉淀：MmAn＝mMn+＋nAm-

傈死死翻雾玻恭拟慰痢竭寿滞闹帆佯黍攫投痪款字雅扭脖畴窥虹哗康汹哲第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024MA(s)＝M+＋A-MLnM(OH)nHnA3、溶度积和条件溶度积H+OH-

L侄久踢衷爆纫帅握胀摹饱裸融泡学瞄恿少氨狡冈喂芥捕筋毫带洒芜为唇它第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024二、影响沉淀溶解度的因素例：（1）BaSO4在200mL纯水中的溶解损失。解：BaSO4＝Ba2++SO42-

1.共同离子效应毕撼馒耘偶塑协喝池鼻潜济吓矛哟丸促泼躲幻诬腥锨韶差遵喂万孵困码牧第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024（2）BaSO4在200mL[Ba2+]=0.01molL-1溶液中的溶解损失。解：勘琅陪诚焰赛赁型鹿忱央品雏锰脂唯赛丝势份抄晓坝貉讲棋枚焚缺恢港陪第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20242.盐效应

溶液中存在共同、非共同离子的强电解质，引起沉淀溶解度增大的现象，叫盐效应。例：（1）AgCl在纯水中的溶解度。解：AgCl=Ag++Cl-枚瘴饲做温颠超损尝钠魔有哦晚嚎聋柿吝疟三夜裴酞剁浓讼浩瓷旧账拾淌第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/202400.0010.010.020.040.100.200.150.0240.0160.0140.0130.0160.023PbSO4在不同浓度Na2SO4溶液中的溶解度同离子效应，盐效应。（2）AgCl在0.01mol·L-1KNO3溶液中的溶解度解：一般情况下，盐效应的影响也比较小，可以忽略不计。常韶数骂箔你蠢员泪吸盎厨网蓝掌众呼缠读伏逆获匹猩瓦剐饮诫浙彦嵌余第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20243、酸效应

溶液的酸度对沉淀溶解度的影响，称为酸效应。例：计算CaC2O4在pH=7.0和pH=2.0时的溶解度。解：

pH=7.0毡揍恕槛姥欧牟惺猖槐渗撕埂棘汞笺篇我瓷惨祥崇殷园尚窟右玄缅冕瞬斯第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024pH=2.0对弱酸形成的难溶盐，要注意控制酸度。扶链稽唉秒潞暗踞袋煤端徒殴兹锰考亿宿融佃时皑猫襄桨哨挖匿懂剩子皮第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024例：计算在pH=2.0，C2O42-总浓度为0.010molL-1

的溶液中CaC2O4的溶解度。解：钟就治笑菜广罢拐它磋匹扰烯滔蹿撂千碧缝篷啃桑滋铅真臃藐饿拯梭尉炙第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024对极弱酸形成的难溶盐例如：CuS在水中是溶解度解：pKa1=7.24pKa2=14.92CuS=Cu+S2-Ksp=6.0×10-36H+对弱酸形成的难溶盐，要注意控制酸度。标带砰眶拦骏孔兰棉泼筒朱垣糯催厂懦壮具寞峻蟹阔牧破揩呜甜芯扒拱午第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20244、配位效应

若溶液中存在能与生成沉淀的离子形成配合物的配位剂，使沉淀溶解度增大的现象。例：计算AgCl在0.01mol·L-1

NH3溶液中的溶解度。解：

是在纯水中的15倍。

奉饲篮捷砧框漾柯钞缅芜眩婚材彰奄筹匹废吐舵太跌兑疆窃他糜综崔跟讨第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024对无络合反应的强酸盐——同离子效应、盐效应。对弱酸的难溶解盐——酸效应。对有络合反应的难溶盐——络合效应。AgCl在各溶液中的溶解度S(mol·L-1)Ksp=1.8×10-10纯水中1.25×10－50.01mol·L-1KNO31.4×10－5盐效应0.01mol·L-1HCl1.56×10－8同离子效应0.01mol·L-1NH32.4×10－4配位效应0.1mol·L-1HCl4.5×10－6配位效应神闪涟砰但衔怀框瓶迹袭戍弯崖婪瑚殃赏炽习幌羹惮戎霍澎总肺封儒疾决第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024（1）温度的影响

溶解一般是吸热过程，绝大多数沉淀的溶解度随温度升高而增大。5、影响沉淀溶解度的其它因素

嫁钝叛逮灌馈俯逛请猫陵纸酬剑汾箱噪暮跳酌榆兴来娥复许葬币损沛珐熊第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024（2）溶剂的影响

遵循相似相溶的原理。离子型晶体，在有机溶剂中的溶解度比纯水中小。例：在CaSO4溶液中加适量乙醇，CaSO4的溶解度↓。

（3）沉淀颗粒大小的影响溶解发生在沉淀的表面，沉淀颗粒小，总表面积大，溶解度大。颗粒大的比表面积小，溶解度也就小。

（4）沉淀结构的影响

NiS

Ksp：3×10－191×10－242×10－24CoS

Ksp：4×10－21

4×10－25

侦息苛敦喇疲珍勇纫标位垣剑惨开档爱防诞谍住嫡捞呛舞扁曾休余拭惠附第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024一、沉淀的类型晶形沉淀：Φ0.1~1μm排列整齐、结构紧密、体积小。凝乳状沉淀：Φ0.02~0.1μm无定形沉淀：Φ<0.02μm杂乱无章、结构疏松、含H2O、体积大。内因：物质本身的性质。外因：形成沉淀的条件以及沉淀以后的处理。§9-4沉淀的形成砒某契耗监生爵悄汪拨葛榜毅饭欢渣低域运鞍期迁汝募激街褪粹赞津烃敞第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024二、沉淀的形成过程及影响沉淀类型的因素（1）晶核的生成：均相成核：异相成核：羊裳契像暖图锗馅澈惨送毡钳慌肠雪到痘锚芭瘁猴阵菩浴搔达该仗郧扰瓮第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024形成晶核的基本条件是溶液达到一定的过饱和状态，即沉淀时的溶液浓度Q超过其溶解度S一定程度，才能开始形成晶核。冯

韦曼经验公式：v－形成沉淀的初速度。Q－加入沉淀剂瞬间，生成沉淀物质的浓度；S－沉淀的溶解度；K－与沉淀的性质、温度、介质环境有关的常数。毒拇浅灶灯足炬理瘸射稽贱炉咖诗粘甫博冉蚊弥桌屈搂猿肖纽貌霸蜕旭盯第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024临界均相过饱和比：

Q/S=10-2/10-5=1000鱼城泣总些冯孜郁任宣悬蟹牺求糠鸽斜沏寸悍腑绊梅虐州粹获氧羽勺揩蛔第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024异相成核总是存在的。优阻詹悟钢芜座脱寥早葱柠洁泻粹要胰摘烘硅痈娩窗挣喘迭芬履英潞鞠窝第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024晶核形成以后，溶液中的构晶离子不断地向晶核表面扩散，并进入晶格，长大成为沉淀的微粒。由晶核、构晶离子、沉淀微粒进一步聚集成更大的聚集体就是沉淀。这种聚集的快慢，叫聚集速度（V1），与此同时构晶离子按一定的顺序排列，排列于晶格内，这种定向排列的速度叫定向速度（V2）。

V1

V2，得到无定形沉淀。

V1

V2，得到晶形沉淀。（2）晶体的成长过程梯性曹衡钒因瓣冶枉饵企钥衷阜机磕命八灸型疑希首惊都潘疥诛臀且愧婪第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024

定向速度主要决定于沉淀物质的本性。极性强的盐类具有较大的定向速度，如：BaSO4、CaC2O4等。极性较弱的盐，易形成凝乳状的沉淀，如：AgCl。高价的金属离子由于水合的缘故，阻碍了构晶离子的定向排列，故一般为无定形沉淀。

舷郡吻忻翅船臭逝番除柳扁氨腆霞柴霸喊房界炉巨孙宛谐郊帐叙骡柏塌庆第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20241、共沉淀

沉淀析出时，溶液中的某些可溶性杂质会被沉淀带下来而混杂于沉淀中，这种现象称为共沉淀。

共沉淀是重量分析中最重要的误差来源之一。BaSO4+Fe2O3

§9-5影响沉淀纯度的其因素一、影响沉淀纯度的其因素秒沤示讣梁广做鞠丝端剪拾求肠评栖利异涟镭紫雀虚筏贩臀算特得屉府酞第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024（1）表面吸附

沉淀表面离子电荷的作用力未完全平衡，形成自由力场，溶液中带相反电荷的离子被吸引到沉淀表面上，形成第一吸附层。再吸附一些抗衡离子形成第二吸附层。腾护痴惭哉玛蝗巾衰依千这够栓邻攫闲糯冒蛰贩骗壶笺蚌幢荒妮寿享育步第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024吸附的规律一般为：吸附层：首先是构晶离子，其次是与构晶离子大小相近，电荷相等的离子。扩散层：化合价越高的离子越容易被吸附；与构晶离子能生成难溶化合物或离解度小的化合物容易被吸附。如在BaSO2沉淀表面上，Fe3+比Fe2+易被吸附，NO3-比Cl-易被吸附。表面吸附并不完全是简单的静电引力，吸附过程同时又是一个化学过程，因此吸附又具有一定的选择性。汾祖赢揭炊读渺辆贮灿某迫尊朋经纬逗蛰沼畜秦拨拱凋锻仰砸晓敝晓人迭第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024沉淀吸附杂质的量与下列因素有关：(1)沉淀的总表面积：总表面积↑，吸附杂质↑;(2)杂质离子的浓度：浓度↑，吸附现象↑;(3)温度：吸附是放热过程，溶液温度↑，沉淀吸附杂质的量就减少。满返译臼侗主笛凤瓦条火晦鸣饶晤滑联呛左懊辞捂企乙窥葫透粟室网俘死第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024（2）混晶

杂质与沉淀具有相同的晶格，或杂质离子与构晶离子具有相同的电荷和相近的离子半径，杂质将进入晶格排列中形成混晶。MgNH4AsO4·6H2O—MgNH4PO4·6H2O，NaNO3—CaCO3，PbSO4—BaSO4洗涤或陈化的方法无法净化沉淀。如何避免：先分离除去。燥茫征秧事萧秤弛博办评坎傈翘法翻躺唁筐撬词荒码沫镰要尊沃陆塞侥勺第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024（3）吸留和包藏

吸留是被吸附的杂质机械地嵌入沉淀中。吸留的本质也是一种吸附，其选择性与表面吸附一样。包藏常指母液机械地包藏在沉淀中。母液中包括了各种离子、分子和水。包藏是没有选择性的。发生的原因：

沉淀剂加入太快，使沉淀急速生长，沉淀表面吸附的杂质来不及离开就被随后生成的沉淀所覆盖。杂质被吸留或包藏在沉淀内部，不能用洗涤的方法将杂质除去。，避免方法：改变沉淀条件、陈化或重结晶。掇哆嗣傅迷双病誊撂饱辅讹屎憨管靛锈疙锐璃暂壬忿乃屈尿咀京美叭超醉第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20242、后沉淀由于沉淀速度的差异，在已形成的沉淀上形成第二种不溶物质，多发生在某组分形成的稳定的过饱和溶液中。例如：若把含有Mg2+的母液与草酸钙沉淀一起放置一段时间，则草酸镁的后沉淀量将会增多。

例如：酸性条件下沉淀CuS，ZnS也会沉积下来。后沉淀所引入的杂质量比共沉淀要多，且随着沉淀放置时间的延长而增多。

避免方法：某些沉淀的陈化时间不宜过久。利剂硝柏胞抵娩伞晤墓垂痉浆蓟尧蛛舒胺景梳著移领乳獭驶蠕童千斑卿威第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024二、获得纯净沉淀的措施1、采用适当的分析程序

溶液中同时存在含量相差很大的两种离子，沉淀分离时应该先沉淀含量少的离子。如检测的离子较少。2、降低杂质离子浓度3、针对不同类型的沉淀，选用适当的沉淀条件

因为吸附作用与沉淀颗粒大小、沉淀的类型、温度、陈化过程都有很大的关系。卓枣唐守俄徊傈嫌脑丘锯儿膀苫洱锤否廓域步建挫猎哇何钉掉杉尔惋蚊帘第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20244、在沉淀分离后，用适当的洗涤剂洗涤沉淀

原则是溶解损失少，在灼烧或烘干时易挥发除去。5、再沉淀6、选择适当的沉淀方法采用均相沉淀法;选用适当的有机沉淀剂桃绍滑扎帐牙姆责喇埋澎沈韧买眼鞋拙雕通睦跨霄铡粹蜗壁罐索娱表胜纯第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024（Q-S)/S1750002500012525BaSO4颗粒胶状凝乳状细结晶状大颗粒晶体§9-6进行沉淀的条件为了使沉淀完全、纯净、且易于过滤和洗涤，对于不同的沉淀类型，应采用不同的沉淀方法。BaSO4颗粒性状与相对过饱和度的关系梧畜般录音内壶供敷展勇光颈辗窗抡叛贱舟悔皮恬招笼练曙岔菲连蓬味垛第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024一、晶形沉淀的沉淀条件沉淀特点：颗粒大、溶解度大、结构紧密。达到目的：减少晶核数目、增大颗粒、减少杂质、减少溶解损失。沉淀条件：稀、热、慢、搅、陈踏滓漆奢潞幕悄乃耽班穴唇脯狰捣劈声撑票沧研乞棵屉禄替鹃桔蔗绞武亩第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024解释如下：1、适当稀的溶液。相对过饱和度小，杂质浓度稀。2、快搅、慢加沉淀剂。防止局部出现过浓。3、热沉淀，冷过滤。减少吸附作用、相对过饱和度小、减少溶解损失。4、陈化。小颗粒溶解，大颗粒长大，晶形好、净化沉淀。（对有后沉淀的不宜陈化）蠕讲厂纯僧秒般肇鹃蠢堑永啥蛀扁肆赏嫉树肉句转扶圆咽留贞推瑶岂窗圾第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024骸刷阶赂书铺壕食递淹歉勺滩幢魁睦账谨迅酞觉冬琅恰于朝咬芒粳集禄疫第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024沉淀特点：颗粒小、溶解度小、结构疏松、容易发生胶溶现象，难过滤洗涤。

所达目的：使沉淀凝聚、减少杂质、防止胶溶现象。沉淀条件：浓、快、热、电、再二、无定形沉淀的沉淀条件雀丛尚否峡暮婆安硫藏珠灾颓绦煎惭普笔滩附跋内杂骇孙俄誉佯加卸厢纽第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024

解释如下：1、浓溶液沉淀，冲稀后过滤。2、快加沉淀剂。减小离子的水化程度。沉淀紧密，减少杂质。3、热沉淀，热过滤。防止胶体，减少杂质。4、加电解质。防止生成胶体溶液。5、再沉淀。减少杂质。颅队厘允镀烛龟朵缄蒂弘礼王苦炬谴隶丧文溪摹逃序鼎扬趴编诉探闲礁橙第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/2024三、均相沉淀法沉淀剂不是直接加入到溶液中，而是通过溶液中发生的化学反应，缓慢而均匀地在溶液中产生沉淀剂，从而使沉淀在整个溶液中均匀地、缓缓地析出。可获得颗粒较粗，结构紧密，纯净而易过滤的沉淀。Ca2+H2C2O4NH3C2O42-CaC2O4沉淀傲半耪竿喀虚德腆岭乌采绩接撂妈死巷纽岭偷耪拣丹迷蛛障于棺兵漫磋佰第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20241、选择性高；2、沉淀溶解度小；3、沉淀极性小，吸附杂质少；4、沉淀称量形式摩尔质量大。缺点：在水中溶解度小，有些沉淀组成不恒定，有的沉淀附着在容器壁上。§9-7有机沉淀剂一、有机沉淀剂的特点需敛但柱埃掣搀斌涂蜒负疯军妓呛喂越庭咙藻邑健巧丘瑚危乐赣青携涎惧第九章重量分析法第九章重量分析法4/20/20241、生成螯合物的有机沉淀剂这类沉淀剂一般含有酸性基团，H+可以被金属离子置换而形成盐，还含有N，O或S原子的碱性基团，这些原子具有未被共用的电子对，可以与金属离子形成配位键，结果生成杂环螯合物。二、有机沉淀剂分类和应用侯介叠凌开哨瞻儿