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化学分析-重量法

过量Ba2+沉淀SO42- ,溶液中Cl-,Br- 和NO3- 等 过量SO42-沉淀Ba2+,溶液中有Na+, Ca2+等
②杂质吸附量 影响因素 沉淀的比表面积 沉淀颗粒小,比表面
积大,吸附杂质越多
杂质离子的浓度 杂质越多,吸附越大
③减少方法
溶液的温度
温度升高,杂质吸附减少
2) 包藏和吸留 ① 定义 • 包藏 母液(沉淀生成后的溶液)留在沉淀内部现象 • 吸留 吸附的杂质离子留在沉淀内部的现象
沉淀完全 沉淀纯度
3、沉淀形态和沉淀的形成
沉淀形态
颗粒直径 溶解度S
晶形沉淀 无定形沉淀
0.1~1µm <0.02µm
离子排列规则,结构紧密 BaSO4
离子排列杂乱,结构疏松 Fe(OH)3—Fe2O3
凝乳状沉淀 二者之间 性质介于晶形沉淀和无定形 沉淀之间 AgCl
沉淀的形成三个阶段
(相互结合的离子群)
烘干与灼烧 沉淀形式 烘干或灼烧固定的称量形式
通常,110℃~120℃烘干40~60分钟
水分不易除去或沉淀组成不固定,高温灼烧得到 均一的称量型。
(5)分析结果的计算
例:芒硝含量的测定过程
Na2SO4
g7H2O
溶解
SO42
BaCl2
BaSO4

过滤 800o C
洗涤 灼烧
K m n sp M N mmnn
4) 其它影响因素 温度,溶剂,沉淀颗粒大小,胶溶作用
① 温度 • 大多数无机盐沉淀的
溶解度随温度升高而 增大 • 晶型沉淀过滤沉淀时 必须等溶液冷却到室 温后再进行
②溶剂 大多数无机盐在有 机试剂中的溶解度 较小
③沉淀颗粒大小 同种沉淀:颗粒越 大,溶解度越小
水解效应:构晶离子发生水解,如MgNH4PO4
配位效应: 配位剂:①沉淀剂本身②外加
配位效应
①沉淀剂本身就是配位剂,实验中避免加入过多沉淀剂, 防止沉淀溶解。 [AgCl2]-
②溶液中含有配位剂,应避免配位剂与待测组分配位, 使沉淀溶解。 [Ag(NH3)2]+
3) 副反应:酸效应,配位效应,水解效应
C2O42

C2O42
'

/ C2O42
Ca2+ C2O42 ' C2O42
Ksp C2O42 ' / C2O42 Ca2+
S

C2O42
'

Ca2+ =
K • sp
C2O42
通常微溶物质浓度低,离子强度I效应可忽略不计,盐效应与构晶 离子的电荷和浓度有关
3) 副反应:
酸效应:H+对弱酸盐等有较大的影响,强酸盐影响不大
CaC2O4 噲垐溶垎解垐?? Ca2++C2O42 Ksp C2O42 Ca2+ S2
H+

HC2O4 H+ H 2C2O4
BaSO4

过滤 800o C
洗涤 灼烧

BaSO4
称量 mBaSO4 Na2SO4 %
Na2SO4 %

m g MM BaSO4
Na 2 SO4 BaSO4
m试样
00%
称量形式
待测物质百分含量
换算因数 F = M待测 M称量型
待测组分 S
MgO
称量型
BaSO4 Mg2P2O7
重量换算因子F
S/ BaSO4=0.1374 2MgO/ Mg2P2O7=0.3622
Al
Al(C9H6NO3)3 Al/ Al(C9H6NO3)3=0.05873
Al
Al2O3
2Al / Al2O3=0.5293
注意分式上下待测元素的摩尔比要相同
例:称取铝试样0.5000克,溶解后用8-羟基喹啉沉淀。烘干 后称得Al(C9H6NO3)3重0.3280克。计算样品中铝的百分 含量。若将沉淀灼烧成Al2O3称重,称量型多少克?
MN(s)噲 垐溶垎解 垐?? MN(aq)€ M N-

M
=
[M'] [M ]
M M
M’ N’
K sp
M N
M ' N '
MN
MN型:S M ' N ' Ksp M N
M m Nn型:S

mn
Na2SO4 %

m g MM BaSO4
Na 2 SO4 BaSO4
m试样
100%
对称量型要求:减小称量误差
1)称量型必须稳定 2)称量型分子量要大
试样
分解 溶解

试液
加沉淀剂

沉淀形式
过滤、洗涤 烘干或灼烧

称量形式
称重 计算

分析结果
实验过程中沉淀的要求
1)沉淀溶解度要小 2)沉淀的纯度要高 3)沉淀型便于过滤和洗涤
100mL溶液损失0.23×10-3mg
利用同离子效应,减少沉淀溶解损失,降低实验误差
①加入过量的沉淀剂:挥发性沉淀剂过量 对非挥发性沉淀剂过量
2) 异离子效应——盐效应
Kap fM f A KSP
Ka(p T )
I fM f A KSP S
溶液中离子强度I很大时,沉淀溶解度S比同温度时纯水中溶解度 增大的现象。

Na2SO4 %
2、药物纯度检查(挥发重量法)
精称2~3g中草药 低温 炽灼 升 完高 全 温 灰度 化恒重 称重m灰分

BaSO4
称量 mBaSO4 Na2SO4 %
实际工作中沉淀形式与称量形式不一定相同
Al3+ Al(OH)3 Al2O3 Ca2 CaC2O4 gH2O CaO Ba2 BaSO4 BaSO4
Na2SO4 g7H2O
溶解 SO42
BaCl2
3 重量分析法
3.1 概述 3.2 沉淀重量法 3.3 应用
1、定义 2、沉淀重量法的分析过程 3、沉淀形态和沉淀的形成 4、沉淀溶解度及影响因素
5、沉淀纯度及影响因素 6、不同类型沉淀的沉淀条件
3.1 概述
1、定义
2、特点
优点:称量误差小,结果准确度高
缺点:操作繁琐、费时、灵敏度不高, 不适合微量与痕量组分分析
④ 胶溶作用
降低溶解度的措施
5 沉淀的纯度(共沉淀,后沉淀)
(1) 共沉淀(表面吸附、包藏和吸留 、混晶共沉淀 )
1)表面吸附 吸附层 扩散层(抗衡离子)
①选择吸附 • 吸附层 优先吸附溶液中过量构晶离子 • 扩散层
– 浓度高的离子 – 形成溶解度最小或解离度最小的化合物的离子 – 离子的价数越高,越容易被吸附
1) 成核: 均相成核 异相成核
2) 成长 晶核长大
竞争
3)聚集形成沉淀
晶核形成速度v
韦曼经验公式
v KQS S
• v 沉淀生成的初始速度,即晶核形成速度 • Q 沉淀时溶质瞬间总浓度 • S 沉淀的溶解度,是沉淀平衡时浓度 • K 常数,与沉淀的性质、实验温度、介质有关
理论上,降低相对过饱和度,减小晶核形成速度 有望得到更大颗粒的沉淀
③减少方法 无定型沉淀生成后,及时过滤,使沉淀与母液分离 晶型沉淀陈化后洗涤沉淀
5 不同类型沉淀的沉淀条件P44
沉淀完全
(1) 晶形沉淀
沉淀纯度
①目的:大颗粒的沉淀 ② 控制条件
v KQS S
1) 在适当稀的溶液中沉淀
2) 快搅慢加沉淀剂
3) 热沉淀冷过滤
4) 陈化
(2)无定形沉淀
①目的 使沉淀结构紧密,防止胶溶损失,减少杂质吸附
(2) 影响溶解度的因素 ☺☻
1) 同离子效应 例:BaSO4重量法测定SO42- ,室温饱和S=1.0×10-5mol/L 100mL溶液损失:100mL×10-5mol/L×233.4 =0.23 mg
过量BaCl2沉淀剂,沉淀后溶液中[Ba2+]=0.01mol▪ L-1:
S KSP 1108 g Ba2
3、分类:挥发法、萃取法、沉淀法
3.2 沉淀重量法 p33
Na2SO4 g7H2O
溶解 SO42
BaCl2
BaSO4

过滤 800o C
洗涤 灼烧

BaSO4
称量 mBaSO4 Na2SO4 %
1、定义
试样
分解 溶解

试液
加沉淀剂

沉淀形式
过滤、洗涤 烘干或灼烧

称量形式
称重 计算

分析结果
2. 沉淀重量法的分析过程 (1)试样的称取和溶解
①称量误差 ②沉淀过滤、洗涤过程的损失
m称量形式
估计m试样量
(2)沉淀的制备
对沉淀形式的要求 1)沉淀溶解度要小 2)沉淀的纯度要高 3)沉淀型要便于过滤和洗涤
(3)沉淀的过滤
灼烧沉淀
减重法称量
烘干沉淀 减重法称量
(4)沉淀的洗涤、烘干与灼烧 洗涤目的 除去沉淀吸附的杂质和混杂在沉淀中的母液
(1) Al/ Al(C9H6NO3)3=0.05873
Al% 0.3280 0.05873 100% 3.853% 0.5000
(2)Al% w 0.5293 100% 3.853% 0.5000
w 3.853% 0.5000 0.03639g 0.5293
3)称量型必须有确定的化学组成
5)必要时进行第二次沉淀,减少杂质
3.3 应用
1、药物含量测定(芒硝)
0.4xxx gNa2SO4 g7H2O 210m0LmHLC水l 煮沸 滴加热BaCl2 BaSO4
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