化学第五版第09章

1、 重量分析法是属于经典的化学分析法，一般是将待测的重量分析法是属于经典的化学分析法，一般是将待测的组分转化为一定的称量形式，进行称量或通过体系的重量改组分转化为一定的称量形式，进行称量或通过体系的重量改变来确定待测组分的含量的一种分析方法。变来确定待测组分的含量的一种分析方法。 根据根据，重量分析一，重量分析一般分为三类：般分为三类：（1） 气化法：试样气化法：试样加热加热或其它方法或其它方法被测组分被测组分称量称量(据试样减轻的质量据试样减轻的质量或吸收剂增加的质量）或吸收剂增加的质量）求组分求组分%OXHCuSOOXHCuSO2424例例1例例2小麦小麦 干小麦干小麦, 减轻的重量即减轻的

2、重量即含水量含水量 或干燥剂吸水增重或干燥剂吸水增重105烘至恒重（2）电解还原电解还原电解法：试样电解法：试样被测组分在电极上析出被测组分在电极上析出称量称量求组分求组分%电解电解例：测定例：测定CuSO4溶液中溶液中Cu2+的含量：的含量： Cu2+ Cu 由电极质量的增加量就可计算。由电极质量的增加量就可计算。（3 3） 沉淀法：试样沉淀法：试样试剂试剂被测组分被测组分过滤、洗涤过滤、洗涤烘干或灼烧烘干或灼烧组成一定的组成一定的物质物质称量称量求组分求组分%特点优点：Er: 0.10.2，准，不需标准溶液。缺点：慢，耗时，繁琐。 (S，Si, Ni的仲裁分析仍用重量法）沉淀重量分析法：利

3、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 2 沉淀重量法的分析过程和要求沉淀形式沉淀剂滤洗、烘(烧)被测物称量形式滤,洗,800灼烧 SO42- BaSO4 BaSO4BaCl2NOHNOHAl3NOHAl3Al3+Al2O3滤洗1200灼烧200烘干对沉淀形式的要求对沉淀形式的要求 沉淀的沉淀的 s 小小, 溶解损失应溶解损失应 n n定向定向无定形沉淀无定形沉淀均相成核作用均相成核作用n n定向定向 n n凝聚凝聚晶形沉淀晶形沉淀成核作用成核作用Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-AgAgCr2O7C

4、rO4AgAg无定形沉淀形成示意图无定形沉淀形成示意图晶形沉淀过程示意晶形沉淀过程示意SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+

5、SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-S

6、O42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba

7、2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO

8、42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+ssCk分散度QCQ 加入沉淀剂瞬时沉淀物的浓度加入沉淀剂瞬时沉淀物的浓度s 开始沉淀时沉淀物质的溶解度（晶核的溶解度）开始沉淀时沉淀物质的溶解度（晶核的溶解度），相对过饱和度ssCQCQ-s 沉淀开始瞬时的过饱和度，是引起沉淀作用的动力沉淀开始瞬时的过饱和度，是引起沉淀作用的动力CQ越大，越大，溶液的相对过饱和度越大，分散度越大，形成的溶液的相对过饱和度越大，分散度越大，形成的晶核数目越多，得到小的晶形沉淀。晶核数目越多，得到小的晶形沉淀。CQ越小，越小，溶液的相对过饱和

9、度越小，分散度越小，晶核数溶液的相对过饱和度越小，分散度越小，晶核数越少，晶核形成速度慢，得到大的晶形沉淀。越少，晶核形成速度慢，得到大的晶形沉淀。槐氏槐氏Von Weimarn 经验公式经验公式 在进行沉淀反应时，异相成核作用总是存在的。某些情在进行沉淀反应时，异相成核作用总是存在的。某些情况下，溶液中只有异相成核作用。当溶液的相对过饱和程度况下，溶液中只有异相成核作用。当溶液的相对过饱和程度较大时，构晶离子本身也形成晶核，此时，既有异相成核作较大时，构晶离子本身也形成晶核，此时，既有异相成核作用又有均相成核作用。用又有均相成核作用。lgNCQ 均相成核作用显著，晶均相成核作用显著，晶核数目

10、多，凝乳状沉核数目多，凝乳状沉淀淀均相成核作用不显著，晶均相成核作用不显著，晶核数目少，晶形沉淀核数目少，晶形沉淀溶解度溶解度接近接近临界值越大，临界值越大，沉淀越不易沉淀越不易均相成核。均相成核。1 共沉淀共沉淀2 继沉淀（后沉淀）继沉淀（后沉淀）3 减少沉淀玷污的方法减少沉淀玷污的方法 后沉淀包藏包夹吸留生成混晶或固溶体表面吸附共沉淀沉淀纯度）（ 在一定操作条件下，在沉淀形成的过程中，某些物质本在一定操作条件下，在沉淀形成的过程中，某些物质本身并不能单独析出沉淀，当溶液中一种物质形成沉淀时，便身并不能单独析出沉淀，当溶液中一种物质形成沉淀时，便随同沉淀一起析出，这种现象称为共沉淀现象。随同

11、沉淀一起析出，这种现象称为共沉淀现象。 在沉淀中，构晶离子是按一定规律排列的。整个沉淀内在沉淀中，构晶离子是按一定规律排列的。整个沉淀内部处于静电平衡状态，但在沉淀的表面，电荷分布不均匀，部处于静电平衡状态，但在沉淀的表面，电荷分布不均匀，使其带正电或带负电，具在吸引带相反电荷离子的能力。使其带正电或带负电，具在吸引带相反电荷离子的能力。例例Ba2+SO42-沉淀沉淀用用SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ca2+Ca2+NO3-Cl-Cl-Cl-K+Na+SO42-SO42-吸附层吸附层溶解度

12、溶解度(mol/L)：25CNa2SO4 1.4K2SO4 0.64CaSO4 3.610-4BaSO4 10-5Ca(NO3)2 3.2CaCl2 9.4Ca2+NO3-Cl-K+Na+双电层双电层表面吸附影响因素表面吸附影响因素吸附是放吸附是放热过程热过程混晶或固溶体混晶或固溶体 如果试液中的杂质离子与构晶离子具有相同的电荷和相近如果试液中的杂质离子与构晶离子具有相同的电荷和相近的离子半径，杂质与沉淀具有相同的晶格，杂质将进入晶格排的离子半径，杂质与沉淀具有相同的晶格，杂质将进入晶格排列中形成混晶。列中形成混晶。 在沉淀形成过程中，如果速度过快，表面吸附的杂质在沉淀形成过程中，如果速度过快

13、，表面吸附的杂质离子来不及离开沉淀的表面，被包藏在沉淀的内部的现象。离子来不及离开沉淀的表面，被包藏在沉淀的内部的现象。 在沉淀形成过程中，如果速度过快，母液被包夹在沉在沉淀形成过程中，如果速度过快，母液被包夹在沉淀当中的现象。淀当中的现象。例，在例，在0.01 mol/L Zn2+的的0.15 mol/L HCl，通，通H2S，ZnS形成形成过饱和溶液，若加入过饱和溶液，若加入Cu2+ZnCuSSS主沉淀形成后，主沉淀形成后，“诱导诱导”本难沉淀的杂质沉淀下来本难沉淀的杂质沉淀下来沉淀条件对沉淀纯度的影响沉淀条件沉淀条件表面吸附表面吸附混晶混晶吸留或包夹吸留或包夹后沉淀后沉淀稀释溶液稀释溶液

14、00慢沉淀慢沉淀不定不定搅拌搅拌00陈化陈化不定不定加热加热不定不定0洗涤洗涤000重结晶重结晶不定不定共沉淀或后沉淀对分析结果的影响 例如BaSO4 包夹BaCl2时（引入杂质） a)对测SO42-而言，BaCl2是杂质，使沉淀量增加，引入正误差；b)对测Ba2+而言，MBaCl2MBaSO4，沉淀量减小，引入负误差4423234323411.00233.391.00 50%1.00 50%0.761153.33(2),159.691.00 50%1.00 50%0.715255.847 2(3)BaSOBaSOBaOFe OFe OFeBaOgFexMBaSOmgMFeFe OBaSOMm

15、xxxM解：（ ）设称试样，其中含为则产生的质量为共沉淀法灼烧为共纯于中，共质量为由此引起的共沉淀误2340.7150.7610.7150.1%0.1%0.7610.11%Fe OBaSOmxmxFex差为：要想误差小于，则的含量为：故3433350%50%0.1%BaOBaSOFeFeFeFeFe例：某试样中约含的，用重量分析法测定其含量时，其中的将共沉淀，若共沉淀的量为溶液中量的，要想使共沉淀引起的误差不大于，试样中的含量应少于多少？ 沉淀完全、纯净、易于过滤和洗涤，并减少沉淀完全、纯净、易于过滤和洗涤，并减少沉淀溶解损失。沉淀溶解损失。1. 晶形沉淀晶形沉淀 稀溶液中进行: 搅拌下滴加沉

16、淀剂: 防止局部过浓， 热溶液中进行: 陈化: 得到大、完整晶体 冷滤,用构晶离子溶液洗涤: 减小溶解损失 sscKQ分散度 一般在室温下进行陈化需数小时，一般在室温下进行陈化需数小时，若在水浴上加热并不断搅拌下陈化，若在水浴上加热并不断搅拌下陈化，仅需数十分钟或仅需数十分钟或1-2h。长大的结晶易。长大的结晶易于过滤和洗涤，晶形更加完整，于过滤和洗涤，晶形更加完整， 但若有后沉淀产生，陈化时间过但若有后沉淀产生，陈化时间过长，混入的杂质可能增多。长，混入的杂质可能增多。晶形沉淀晶形沉淀稀稀热热慢慢搅搅陈陈相对过饱和度小，减少均相成核；相对过饱和度小，减少均相成核；减少杂质吸附量减少杂质吸附量

17、增大溶解度，减少相对过饱和度，减少均相成核；增大溶解度，减少相对过饱和度，减少均相成核；增大扩散速度，有利于沉淀长大；增大扩散速度，有利于沉淀长大；减少均相成核；减少均相成核； 有利于沉淀长大有利于沉淀长大减少包藏；减少包藏；晶形完整化晶形完整化控制相对过饱和度小，沉淀陈化控制相对过饱和度小，沉淀陈化2. 无定形沉淀 浓溶液中进行 热溶液中进行 加入大量电解质 不必陈化，趁热过滤 用稀、热电解质溶液洗涤减少水化程度，减少沉淀含水量，沉淀凝聚，防止形成胶体无定形沉淀无定形沉淀减少水合，使其聚集紧密，便于减少水合，使其聚集紧密，便于过滤；减少杂质吸附过滤；减少杂质吸附浓浓大量电解质大量电解质立即过

18、滤立即过滤减少水合，减少吸附，防止胶溶减少水合，减少吸附，防止胶溶热热减少水合。沉淀完后，稀释搅拌，减少杂减少水合。沉淀完后，稀释搅拌，减少杂质吸附质吸附快，搅快，搅减少水合减少水合利于凝聚、沉降利于凝聚、沉降浓浓热热快，搅快，搅不陈不陈加电加电3 均匀沉淀利用化学反应缓慢逐渐产生所需沉淀剂，防止局部过浓，可以得到颗粒大、结构紧密、纯净的沉淀。CaC2O4沉淀 在Ca2+ 酸性溶液中加入 H2C2O4，无CaC2O4 沉淀产生 再加入CO(NH2)2 CO(NH2)2 H2O = CO2 + 2NH3C2O42- 升高，缓慢析出CaC2O4 沉淀 90C有机沉淀剂的特点有机沉淀剂的特点种类多种

19、类多溶解度小溶解度小对无机杂质吸附少，干扰少对无机杂质吸附少，干扰少组成恒定，烘干称重组成恒定，烘干称重 1、试剂本身在水中的溶解度较小。、试剂本身在水中的溶解度较小。2、有些沉淀的组成不恒定。、有些沉淀的组成不恒定。3、有些沉淀容易沾附于器壁或漂浮于溶液的表面上，、有些沉淀容易沾附于器壁或漂浮于溶液的表面上，带来过滤操作的困难。带来过滤操作的困难。 1.: 沉淀常用滤纸或玻璃砂芯滤器过滤。沉淀常用滤纸或玻璃砂芯滤器过滤。根据沉淀性状的不同选用紧密程度不同的滤纸。滤纸可分为根据沉淀性状的不同选用紧密程度不同的滤纸。滤纸可分为快速、中速和慢速三种。快速、中速和慢速三种。过滤非晶型沉淀（如过滤非晶型沉淀（如Fe(OH)3、Al(OH)3等）要用疏松的快速等）要用疏松的快速滤纸；滤纸；过滤粗粒的晶形沉淀（如过滤粗粒的晶形沉淀（如MgNH4PO46