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第十章沉淀重量分析法1


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沉淀重量分析法 ——利用沉淀反应,将被测组分以沉淀形式从溶液中分
离出来,转化为称量形式,通过称量其质量测定含量的方法 被测物
沉淀剂
滤、洗 烘 (烧 ) 滤 ,洗
沉淀形式
称量形式
SO42-
BaCl2
BaSO4
800℃灼烧
BaSO4
过滤、洗涤 4 )2 HPO4 Mg 2+ 揪( NH MgNH PO g 6 H O 揪 井 揪烘干,灼烧 揪 ? Mg2 P2O7 4 4 2 氨性溶液
鬃 ? ± 0.1%
± 0.0002 m´ (M (C9 H6 NO )3 Al M Al )
? 100%
鬃 ? ± 0.01%
结论:称量形式具有较大的摩尔质量,可减少称量误差
和操作损失带来的误差,从而提高分析结果的准确度。
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对沉淀剂的要求:
• 满足以上对沉淀的要求(称量、沉淀形式的要求) • 有选择性
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二、沉淀的形成过程
凝聚
无定形沉淀 构晶离子
成核过程
晶核
均相成核 异相成核
长大过程
沉淀颗粒
定向排列
晶形沉淀
均相成核:构晶离子因离子间的缔合作用自发地聚集形成晶核。 如BaSO4 ,8个构晶离子形成一个晶核
异相成核 :溶液中的微小颗粒作为晶种,构晶离子在其表面聚集而构成晶核
• 尽量易挥发或易灼烧除去
有机沉淀剂能满足条件,应用日益广泛。
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第三节 沉淀的类型与沉淀的形成机理
一、沉淀的类型
颗粒度/m 特 点
晶形沉淀
凝乳状沉淀 无定形沉淀
0.1~1
0.02~ 0.1 <0.02
构晶离子排列规则有序、沉淀结 构紧密、体积小、易沉降 介于晶形与无定形沉淀 构晶离子排列杂乱、包含有大量 的水分子、结构疏松、体积庞大、 不易沉降
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Von Weimarn 经验公式
s: 溶解度
Q-s n =K s
晶核的形成速度
Q:加入沉淀剂瞬间沉淀的总浓度
Q - s:过饱和度 K:常数,与沉淀的性质、温度、
介质等有关
相对过饱和度(RSS)
Qs v 异相成核 晶核少 颗粒大 s Qs v 均相成核 晶核多 颗粒小 s
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例:测定铝的含量: 称量形式: 摩尔质量: 操作损失带来的误差
OH
Al2O3 101.96
8-羟基喹啉铝 459.44
Al
N 3
损失量: 相当于铝的损失量:
1 mg 0.5 mg
1 mg 0.06 mg
显然,摩尔质量大,Al的损失小。
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第二节 沉淀的溶解度及影响因素
(沉淀的完全程度:沉淀的溶解损失≤0.2mg)
一、沉淀的溶解度---用 s 表示
(一)、溶解度和固有溶解度
MA(固) MA(水)或 M+ A- M++A-
AgCl(固) 儍 AgCl(水)
CaSO4(固) 僩 Ca
提取法:试样
提取剂
被测组分进入提取剂中
除去 提取剂
称量
求组分%
电解法:试样
电解
被测组分在电极上析出
称量
求组分%
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特点:
优 点: 不需要基准物质
准确度高。(作为仲裁分析) 操作繁琐、费时。 缺 点: 不适合微量、痕量组分的测定。
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2+
Ag + Cl
2+
+
-
SO
24 (水)
? Ca + SO
24
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对沉淀形式的要求
沉淀的 s 小, 溶解损失应<0.2mg
沉淀的纯度高 便于过滤和洗涤
易于转化为称量形式
对称量形式的要求
确定的化学组成, 恒定 —— 定量基础
稳定——量准确
摩尔质量大-——减少称量误差和操作损失
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沉淀 类型 晶形 无定形

相对过 饱和度 临界过 饱和度 大 小



晶体成长过 程
成核过程
异相成核为主 均相成核为主
小 大
v定向 > v聚集 v聚集 > v定向
沉淀的类型不仅取决于沉淀物质的本性,也与进行沉 淀的条件密切相关(成核过程和晶体的成长过程都对 沉淀颗粒的大小有影响)。
称量误差
(M
Al 2 6 .9 8) (M
A l2O 3 1 0 1 .9 6 )
(C 9 H 6 N O )3 A l (M 4 5 9 .4 4 )
设:样品中含有0.1000g (m) 的Al,分别转化为上述两种 称量形式,计算其称量误差。
± 0.0002 ? 100% m´ (M Al2O3 2M Al )
沉淀颗粒
定向排列
晶形沉淀
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1. 定向速度的大小取决于物质的极性
BaSO4、CaC2O4
极性较强
v定向 > v聚集
晶形沉淀
2. 聚集速度的大小取决于相对过饱和度
Al (OH )3、Fe(OH )3
Qs s
v聚集较大 无定形沉淀
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第一节 重量分析法概述
通过称量物质的质量或质量的变化来确定被测组分含量。 沉淀法 气化法
分离
称量
电解法
提取法
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沉淀法:试样
试剂
被测组分↓
过滤、洗涤
烘干或灼烧
组成 一定 的物质
称量
求组分%
气化法:试样
加热 或其它方法
被测组分↑
称量
求组分%
(试样减轻的质量 或吸收剂增加的质量)
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颗粒小
颗 粒 大 小
晶 核 数 目
均相成核
异相成核 颗粒大
临界过 饱和比 相对过 饱和度
沉淀物 的本性 人为控制
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(二)晶核的成长过程——定向和聚集
聚集
无定形沉淀
成核过程
构晶离子
均相成核 异相成核
晶核
长大过程
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lgN
临界过饱和比:Qc/s
异相成核
异相成核 均相成核
临界点
Q
BaSO4 :K sp 1.11010 Qc s 1000 AgCl :K sp 1.2 1010 Qc s 5.5
异相成核→大颗粒的晶形沉淀
均相成核→小颗粒的凝乳状沉淀
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