2-仪器分析之样品处理方法之一ppt课件

样品处理方法 一 沉淀分离法 补充 第一节沉淀分离法 对沉淀反应的要求 所生成的沉淀溶解度小 纯度高 稳定 优点 1 简单 价廉 2 可大批量处理 3 和重量法结合 准 缺点 1 对大多数金属选择性不强 2 耗时 晶形沉淀 无定形沉淀 凝乳状沉淀 d 0 1 m d 0 02 m d 0 02 0 1 m 颗粒大 结构紧密 体积小 杂质少 易过滤洗涤 含水多 疏松 体积大 杂质多 难过滤洗涤 性质介于二者之间 1 浓 快 2 热 3 加电解质 4 不陈化 1 稀 2 热 3 慢 搅拌 4 陈化 一 沉淀为氢氧化物 1 氢氧化物沉淀与溶液pH的关系由KSP可估算Mn 开使析出M OH n沉淀时的pH 例 Ksp Fe OH 3 4X10 38 若 Fe3 0 01mol L 则要沉淀就必须 Mol L pOH2 2 开始沉淀 在常量分离中 当溶液中还剩下10 6mol L 便认为不存在 pOH 10 5pH 3 5 沉淀完全 注意 上面的计算是近似的 Mol L 1 无定形沉淀的KSP与沉淀的形态 陈化情况有关 原因 2 KSP应考虑 用活度积 3 溶液中不仅有 Fe3 还有Fe OH 2 Fe OH 等 2 控制pH的方法 NaOH 两性与非两性分离 高价与一 二价M及易与NH3配位的M分离 pH 8 10 3 ZnO悬浊液 pH 6 使某些高价Mn 沉淀 其它微溶性碳酸盐或氧化物的悬浊液 如 BaCO3 CaCO3 PbCO3 MgO的悬浊液具有同样的功效 仅控制的pH范围各不相同而已 HAc NaAc也能达到同样的效果 ZnO H2O 原理 Zn2 OH 2 Ksp 1 2 10 17 pOH 8pH 6 Zn2 2OH Zn OH 2 使某些高价Mn 沉淀 二 沉淀为硫化物 优点 根据H2S的分布曲线 溶液中S2 的浓度与pH有关 控制溶液pH可控制分步沉淀 缺点 H2S有毒 气味难闻 选择性差 许多金属离子都能生成硫化物沉淀 约40余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀 但各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大 即 Ksp不同 Bi2S31 10 97 Sb2S32 10 93 HgS4 10 53 Ag2S2 10 49 CuS6 10 36 CdS8 10 27 FeS6 10 18 MnS2 10 10 控制不同的 S2 即可控制不同的M沉淀 S2 H2S H 2 9 2 10 22 9 2 10 22 H 2 因此 控制 H 即可控制 S2 Ka Ka1Ka2 9 2 10 22 H2S 2H S2 Ka H 2 S2 H2S 常见阳离子 Ag Hg22 Pb2 Bi3 Cu2 Cd2 Hg2 As Sb Sn Fe3 Al3 Cr3 Fe2 Mn2 Zn2 Co2 Ni2 Ba2 Sr2 Ca2 Mg2 K Na NH4 硫化物不溶于水 硫化物溶于水 碳酸盐溶于水 碳酸盐不溶于水 0 3mol L H l硫化物沉淀 0 3mol L H l硫化物不沉淀 氯化物不溶热水 氯化物溶于热水 硫化物不溶于硫化钠 A 硫化物溶于硫化钠 B 分组步骤示意图 组试液 组试液 组试液 组试液 AgClHg2Cl2HCl PbSBi2S3CuSCdS HgSAs2S3Sb2S3SnS2 Al OH 3Cr OH 3Fe2S3FeS MnSCoSNiSZnS BaCO3SrCO3CaCO3 K NaNH4 Mg2 HCl H2O2 0 3mol LHCl NH4I及H2S NH3 NH4Cl NH4 2S NH3 NH4Cl NH4 2CO3 两酸两碱分组步骤示意图 组试液 组试液 组试液 组试液 AgClHg2Cl2PbCl2 Cu OH 2Co OH 2Cd OH 2 Fe OH 3Al OH 3MnO OH 2Cr OH 3 PbSO4BaSO4SrSO4CaSO4 AsO43 ZnO22 K Na NH4 HCl 乙醇 H2SO4 H2O2 NH3 NH4Cl NaOH Bi OH 3Sb OH 3NH2HgClSn OH 2 Mg OH 2Ni OH 2 三 其它无机沉淀剂 1 沉淀为硫酸盐 2 沉淀为氟化物 Ca2 Sr2 Ba2 Ra2 Pb2 与其它金属离子分离 Ca2 Sr2 Mg2 Th 稀土与其它金属离子分离 四 有机沉淀剂 特点 高选择性 高灵敏度 应用普遍 1 草酸 H2C2O4 草酸 H2C2O4 接上表 2 铜铁试剂 N 亚硝基苯胲铵盐 3 水杨醛肟 4 8 羟基喹啉 均相沉淀法 简介 1 改变溶液的PH值2 在溶液中直接产生出沉淀剂3 逐渐除去溶剂4 破坏可溶性络合物举例 1 中加入丁二酮肟过量 氨水调PH7 5 不断搅拌 丁二酮肟 丁二酮肟镍 2 铝的溶液中加8 羟基喹啉丙酮液 在加热3小时 丙酮蒸出15分钟后就有8 羟基喹啉铝晶体 3 钡的EDTA络合溶液 PH8 9有 4 尿素 六次甲基四胺水溶液加热分解 pH增大 在重量分析中由于共沉淀现象的产生 造成沉淀不纯 影响分析结果的准确度 因此共沉淀现象对于重量分析是一种不利因素 但在分离方法中 反而能利用共沉淀的产生将微量组分富集起来 变不利因素为有利因素 如 测定水中的痕量铅时 由于Pb2 浓度太低 无法直接测定 加入沉淀剂也沉淀不出来 如果加入适量的Ca2 之后 再加入沉淀剂Na2CO3 生成CaCO3沉淀 则痕量的Pb2 也同时共沉淀下来 这里所产生的CaCO3称为载体或共沉淀剂 第二节共沉淀分离法 一 无机共沉淀剂 A 吸附共沉淀 B 混晶共沉淀 A 吸附共沉淀 形成混晶共沉淀必须具备 1 彼此为化学类似物 半径 电荷 组成 2 彼此有相同的化学构型 相近的晶体结构例如 BaCl2 RaCl2 MgNH4PO4 MgNH4AsO4 HgS ZnS CdS BaSO4 PbSO4 ZnHg SCN 4 CuHg SCN 4事例 居里夫人应用分级结晶的技术分离和发现放射性元素 镭 分级结晶的基本原理 B 混晶共沉淀 机理 混晶共沉淀 选择性好 二 有机共沉淀剂 优点 1 有效性 有机载体分子量大 分离效率高 2 选择性 通常以极性小或非极性的分子存在 表面无电荷 吸附能力弱 3 不易污染 可以借灼烧除去 载体不污染沉淀 机理1 形成离子缔合物 2 形成螯合物3 胶体凝聚 1 形成离子缔合物 甲基紫 2 胶体的凝聚 H2WO4在酸性溶液中常呈带负电的胶体 不易凝聚 若加入辛可宁生物碱 它在酸性溶