当前位置:文档之家› 无机及分析化学课件 第11章.ppt

无机及分析化学课件 第11章.ppt


11.2 影响沉淀溶解度的因素
11.2.1 温度的影响 沉淀的溶解反应, 绝大多数是吸热反应, 沉淀
的溶解度一般随温度升高而增大. 对于在热溶液中溶解度大的沉淀,在室温下
过滤、洗涤,例如 MgNH4PO4;无定形沉淀(如 Fe2O3·nH2O)的溶解度小,冷却后难于过滤洗涤, 要趁热过滤洗涤。
11.2.2 溶剂的影响
均相成核: 构晶离子在过饱和溶液中,通过离子的缔合 作用,自发形成晶核。占优势时形成无定形沉淀。 异相成核: 溶液中混有的固体微粒,在沉淀过程中起着 晶种的作用,诱导沉淀的形成.占优势时形成晶形沉淀.
分散度-晶核形成速度-沉淀生成的初始速度可 以用韦曼的经验公式表示:
沉淀生成的初始速度=K ×(Q-S)/S Q:沉淀剂加入瞬间沉淀物质的浓度; S:晶核的溶解度; Q-S:过饱和度,引起沉淀作用的动力; (Q-S)/S:相对过饱和度; K:为常数,与沉淀性质、介质及温度等有关。
c. 电解法 利用电解原理,用电子作沉淀剂使金属离子在电极
上还原析出,然后称量,求得其含量。
(2) 特点 a. 成熟的经典法,无标样分析法,用于仲裁分析。
b. 用于常量组分的测定,准确度高,相对误差 在0.1% - 0.2% 之间。
c. 耗时多、周期长,操作烦琐。 d. 常量的硅、硫、镍等元素的精确测定仍采用重 量法。
2. 对沉淀的要求
(1) 沉淀的溶解度必须很小,这样才能使被测组分 沉淀完全; (2) 沉淀应是粗大的晶形沉淀。这样夹带的杂质少, 便于过滤、洗涤。 (3) 沉淀经干燥或灼烧后,组成应恒定,且在空气 中稳定,这样才能具有确定的化学式。 (4) 沉淀应有较大的分子量,可使称量误差减小。 (5) 沉淀剂最好在灼烧时能挥发掉。
溶或离解度很小的化合物,优先被吸附。 例:BaSO4 - SO42- -Ca2+ - Mg2+ 离子的价数越高,浓度越大,越易被吸附。 例:BaSO4 - SO42- -Fe3+ - Fe2+
吸附量与下列因素有关: (1) 沉淀的总表面积越大吸附量越大。同质量的沉
淀,沉淀颗粒越小则比表面积越大,吸附杂质量 越大。故晶形沉淀吸附杂质量少,无定形沉淀表 面吸附严重。 (2) 溶液中杂质浓度越大,吸附越严重。 (3) 与溶液温度有关。吸附是放热过程,升高溶液的 温度,可以减少杂质的吸附。 * 减少措施:吸附是发生在沉淀的表面,洗涤沉 淀是减少吸附杂质的有效方法。
11.2.5 沉淀的形态 初生成时,“亚稳态”的溶解度大,放置后,
“稳定态”的溶解度小。 例如 “亚稳态” α-CoS Ksp=4×10-20
“稳定态” β-CoS Ksp=7.9×10-24
11.3 沉淀的形成
1. 沉淀的类型
生成的沉淀类型,首先取决于沉淀的性质, 其次与沉淀形成的条件、沉淀后的处理有密切 的关系。在重量分析法中,最好能获得晶形沉 淀。分为三类:晶形沉淀、无定形沉淀、凝乳 状沉淀。
2. 沉淀的形成过程
沉淀的形成是一个复杂过程,有关这方面的 理论都是定性的解释或经验公式的描述,很不 成熟。
沉淀的形成过程如下:
构晶 离子
成核作用 晶核
成长
沉淀 聚集 无定形沉淀 颗粒 定向排列 晶形沉淀
晶核形成速度小于晶核成长速度,则获得 较大沉淀颗粒,且能定向地排列成为晶形沉 淀;若晶核生成极快,则形成大量细小微晶, 只能凝聚起来得到细小的胶状沉淀。
11.4 影响沉淀纯度的因素
1. 共沉淀 当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中某些可溶的组
分同生成的沉淀一起析出混杂于沉淀之中,这种现象 称为共沉淀现象。
共沉淀现象使沉淀玷污,这是重量分析法误差的主 要来源之一。
例如: 以BaCl2为沉淀剂测定SO42-时,试液中Fe3+会以 Fe2(SO4)3的形式夹杂在BaSO4沉淀中一起析出,给分析 结果带来误差。
共沉淀现象分为三类:吸附共沉淀、包藏(吸留和包 夹)、混晶或固溶体。
吸附共沉淀:由于沉淀表面上离子电荷的不完全 等衡,使沉淀吸附溶液中的杂质离子的现象。
吸附原则:表面吸附是有选择性的。 (1) 第一吸附层首先吸附过量的构晶离子。此外,
那些与构晶离子半径相似、电荷相同的离子 也容易被吸附。
例:BaSO4 - SO42- - Pb2+ (2) 第二吸附层的抗衡离子能与构晶离子生成微
第11章 重量分析法
11.1 概述 11.2 影响沉淀溶解度的因素 11.3 沉淀的形成 11.4 影响沉淀纯度的因素 11.5 沉淀条件的选择 11.6 沉淀的灼烧 11.7 重量分析结果的计算
11.1 概述
1. 重量分析法的分类和特点 在重量分析中,先用适当的方法将被测组分与试
样中的其他组分分离后,转化为一定的称量形式, 然后称重,由称得的物质的质量计算该组分的含量。 根据被测组分与其他组分分离方法的不同,有三种 重量分析法。
大多数无机盐沉淀在水中的溶解度比在有机 溶剂中大一些。
例如:PbSO4 S=45mg/L(水) S=2.3mg/L(30%乙醇水溶液) 相似者相溶, 加入有机溶剂,S↓
11.2. 3 形成胶体溶液 胶体颗粒很小,容易透过滤纸而引起损失,因此要避免
形成胶体溶液.常采用加热或加入大量电解质措施.
11.2.4 沉淀颗粒大小 同一种沉淀,晶体颗粒大,溶解度小; 晶体颗粒小, 溶解度大。 通常采用陈化获得大颗粒的沉淀。 例如: SrSO4 沉淀 大颗粒 S = 6.2×10-4mol/L 0.05μm S = 6.7×10-4mol/L 增大8% 0.01μm S = 9.3×10-4mol/L 越慢,能
得到大颗粒沉淀。各种沉淀都有一个能大批自发
产生晶核的相对过饱和极限值,称为临界值。
控制相对过饱和度在临界值以下,沉淀以异相
成核为主,得到大颗粒沉淀。超过临界值后,沉
淀以均相成核为主,得到小颗粒沉淀。
例如
沉淀
临界值
BaSO4 CaC2O4 ·H2O
AgCl
1000 31 5.5
(1) 重量分析法分类 a. 沉淀法
沉淀法是重量分析法中的主要方法。被测组分以 微溶化合物的形式沉淀出来,再将沉淀过滤、洗涤、 烘干或灼烧,最后称重并计算其含量。
b. 气化法(又称为挥发法) 利用物质的挥发性质,通过加热或其他方法使试样中
待测组分挥发逸出,然后根据试样质量的减少计算该组 分的含量;或当该组分逸出时,选择适当吸收剂使它吸收, 然后根据吸收剂质量的增加计算该组分的含量。
相关主题