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1、 第第 9 章章 重量分析法重量分析法第第9 9章章 重量分析法的内容重量分析法的内容9.1 9.1 重量分析法概述重量分析法概述9.2 9.2 沉淀溶解度及其影响因素沉淀溶解度及其影响因素9.3 9.3 沉淀的类型和形成过程沉淀的类型和形成过程9.4 9.4 影响沉淀纯度的主要因素影响沉淀纯度的主要因素9.5 9.5 沉淀条件的选择沉淀条件的选择9.6 9.6 有机沉淀剂有机沉淀剂9.7 9.7 重量分析法结果的计算重量分析法结果的计算 9.1 9.1 重量分析法概述重量分析法概述 一、一、 重量分析法的分类和特点重量分析法的分类和特点 (一)(一). 重量分析法重量分析法 通过称量试样中被

2、测组分的通过称量试样中被测组分的质量质量来确定被测组分来确定被测组分百分含百分含量量的分析方法,称为。的分析方法,称为。 一般是采用适当的方法,将试样中一般是采用适当的方法,将试样中被测组分被测组分从其他组从其他组分中分中分离分离出来,并转化为一定的出来,并转化为一定的称量形式称量形式,然后,然后称重称重,根,根据称得质量,计算被测组分的含量。据称得质量,计算被测组分的含量。 一般是采用适当的方法,将试样中一般是采用适当的方法,将试样中被测组分被测组分从其他从其他组分中组分中分离分离出来,并转化为一定的出来,并转化为一定的称量形式称量形式,然后,然后称称重重,根据其质量,计算被测组分的含量。,

3、根据其质量,计算被测组分的含量。 例如:测定煤中含硫量例如:测定煤中含硫量煤试样煤试样 煤中的煤中的S便转化成便转化成可溶性的硫酸盐可溶性的硫酸盐BaCl2BaSO4过滤、洗涤、灼烧过滤、洗涤、灼烧BaSO4(称量形式)(称量形式)称重称重计算计算S含量含量MgO + Na2CO3熔融熔融水溶解分离水溶解分离SO42-(二)、重量分析法的分类(二)、重量分析法的分类 按按分离分离方法的不同,一般可把重量分析法分成三类:方法的不同,一般可把重量分析法分成三类: 1、沉淀法(沉淀重量法)、沉淀法(沉淀重量法) 利用沉淀反应,使待测组分以微溶化合物的形式利用沉淀反应,使待测组分以微溶化合物的形式沉淀

4、沉淀而分而分离,再将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧后,称其重量,最后离,再将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧后,称其重量,最后计算其含量。计算其含量。 再如:土壤中再如:土壤中Si含量测定含量测定H+SiO2Al2O32H2ONaCO3Na2SiO3H2SiO3熔融熔融洗涤、过滤、烘干或灼烧洗涤、过滤、烘干或灼烧SiO2计算计算Si含量含量称重称重 2、气化法(又称挥发法)、气化法(又称挥发法) 利用物质的利用物质的挥发挥发性质,通过加热或其他方法使性质,通过加热或其他方法使试样中的待测组分试样中的待测组分挥发逸出挥发逸出而分离,然后根据试样而分离,然后根据试样质量的变化,计算待测组分的含量。质量的变化

5、,计算待测组分的含量。OHBaClOHBaClC221101052222温度试样加热前后质量差H2O%=试样重100例如:例如:BaCl22H2O中中结晶水含量结晶水含量测定测定 3、电解法、电解法 利用电解的方法使待测组分金属离子利用电解的方法使待测组分金属离子在电极上还原析出而分离,然后称重,在电极上还原析出而分离,然后称重,求得待测组分的含量。求得待测组分的含量。(三)、重量分析法特点(三)、重量分析法特点 优点:准确度高优点:准确度高 重量法用分析天平直接重量法用分析天平直接称量称量试样和沉淀的质量来获得试样和沉淀的质量来获得分析结果;分析结果; 不需要不需要基准物质基准物质(配制标准

6、溶液和标定标准溶液的浓(配制标准溶液和标定标准溶液的浓度)和度)和容量仪器容量仪器,所以引入误差小,准确度较高。,所以引入误差小,准确度较高。 对于常量组分的测定,重量分析法的对于常量组分的测定,重量分析法的相对误差约为相对误差约为0.1 0.2。 缺点:实验缺点:实验费时,测定速度慢,步骤繁琐,不适合微量费时,测定速度慢,步骤繁琐,不适合微量组分测定。组分测定。二、沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求二、沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求 1. 1. 沉淀重量法过程沉淀重量法过程 利用沉淀反应,将待测组分以微溶化合物形利用沉淀反应,将待测组分以微溶化合物形式沉淀下来(式沉淀下来(沉淀形式沉

7、淀形式),再将沉淀过滤、洗涤、),再将沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧后转化成烘干、灼烧后转化成称量形式称量形式,称量并计算被测组,称量并计算被测组分含量。分含量。沉淀的化学组成称为沉淀的化学组成称为沉淀形式沉淀形式。问题:沉淀形式与称量形式化学组成相同吗?问题:沉淀形式与称量形式化学组成相同吗? 沉淀经烘干或灼烧后,供最后称量的化学沉淀经烘干或灼烧后,供最后称量的化学组成称为组成称为称量形式称量形式。注:称量形式与沉淀形式可以相同,也可以不同。注:称量形式与沉淀形式可以相同,也可以不同。测定钡含量测定钡含量沉淀形式沉淀形式测定钙含量测定钙含量2. 2. 对沉淀形式和称量形式要求对沉淀形式和称量形式

8、要求 (1)对沉淀形式的要求对沉淀形式的要求 a溶解度小溶解度小 b易过滤和洗涤易过滤和洗涤 c纯净,不含杂质纯净,不含杂质 d易转化成称量形式易转化成称量形式 (2)对称量形式的要求对称量形式的要求 a确定的化学组成确定的化学组成 b性质稳定性质稳定 c较大的摩尔质量较大的摩尔质量,以减少称量误差以减少称量误差。n例如:例如:0.1000g的铝可以制得的铝可以制得 0.1888 g Al2O31.704 g (C9H8NO)3Al8-羟基奎琳铝羟基奎琳铝1/3 Al3+ +NOHNO1/3 Aln例如:例如:0.1000g的铝可以制得的铝可以制得 0.1888 g Al2O31.704 g

9、(C9H8NO)3Al8-羟基奎琳铝羟基奎琳铝%1 . 0%1001888. 00002. 0:32rEOAl对%01. 0%100704. 10002. 0:)(389rEAlNOHC对 对于这两种称量形式的称量相对误差为:对于这两种称量形式的称量相对误差为: 所以对称量形式应选择较大的摩尔质量,以减所以对称量形式应选择较大的摩尔质量,以减少称量误差。少称量误差。问题:哪种称量形式好?为什么?问题:哪种称量形式好?为什么?9.2 沉淀的溶解度及其影响因素沉淀的溶解度及其影响因素 在利用沉淀反应进行重量分析时,人们总是希望在利用沉淀反应进行重量分析时,人们总是希望被测组分沉淀越完全越好。但是,

10、绝对不溶解的物被测组分沉淀越完全越好。但是,绝对不溶解的物质是没有的。质是没有的。 重量分析一般要求沉淀溶解损失不超过重量分析一般要求沉淀溶解损失不超过0.1mg,因此,如何减少沉淀溶解损失,以保证重量分析结因此,如何减少沉淀溶解损失,以保证重量分析结果的准确度是重量分析的一个重要问题。果的准确度是重量分析的一个重要问题。 为此,必须了解影响沉淀溶解度的主要因素。为此,必须了解影响沉淀溶解度的主要因素。 1. 1.固有溶解度和溶解度固有溶解度和溶解度 当水中存在当水中存在1:11:1微溶化合物微溶化合物MA时,时,MA溶解并溶解并达到饱和状态后,有下列溶解平衡关系:达到饱和状态后,有下列溶解平

11、衡关系: 这样这样MA固体在水溶液中溶解,除固体在水溶液中溶解,除M、A离子状离子状态外,还有未解离的分子状态的态外,还有未解离的分子状态的MA。一、溶解度、溶度积和条件溶度积一、溶解度、溶度积和条件溶度积 以分子状态溶解以分子状态溶解进一步解离成进一步解离成离子状态离子状态MA(固)(固)MA(水)(水)M+ + A-v固有溶解度固有溶解度S S0 0:(水)(固)(水)(平衡常数)MAMAMAS0LmolT/1010S960为极小,一定,注: 微溶化合物的以分子状态的溶微溶化合物的以分子状态的溶解度称为解度称为 分子状态溶解平衡常数分子状态溶解平衡常数S S0 0,在一定条件下为一常数;,

12、在一定条件下为一常数; 它是微溶物质本身固有的,它是微溶物质本身固有的, 所以所以S0也也称为该物质的固称为该物质的固有溶解度(分子溶解度)。有溶解度(分子溶解度)。MA(固)(固)MA(水)(水)以分子状态溶解以分子状态溶解 溶解度溶解度S S(总溶解度)(总溶解度): 微溶化合物在水溶液中的溶解度,应是所有溶解出的组分微溶化合物在水溶液中的溶解度,应是所有溶解出的组分浓度之和。浓度之和。 包括分子状态和离子状态的浓度,即为水中分子状态浓度包括分子状态和离子状态的浓度,即为水中分子状态浓度和离子浓度状态之和。和离子浓度状态之和。00ASMSS)%10时(SAMS 由于许多沉淀的固有溶解度由于

13、许多沉淀的固有溶解度S S0 0都比较小,所以计算时,一都比较小,所以计算时,一般都忽略。即:般都忽略。即: MA(固)(固) MA(水)(水) M+ + A- 以分子状态溶解以分子状态溶解 进一步解离成离子状态进一步解离成离子状态2. 活度积和溶度积活度积和溶度积17402附录表数值见PAMAM0).2(SPK活度积为常数一定,注:0SPKTAMSPaaK0MA(固)(固) M+ + A-AMSPaaK0AMKSPSPK溶度积).1 (AMSPK3. 条件溶度积条件溶度积 设设MA沉淀沉淀-溶解平衡在溶液中存在副反应溶解平衡在溶液中存在副反应)()(22OHMOHMMLMLMM MA(固)M

14、 + A OH- L H+MOH ML HA . . . . . . . . .2AHHAAA称为条件溶度积。,这时,AMKSPAMSPSPKAMKAMSPKAMAMAMKSP MA(固)M + A OH- L H+MOH ML HA . . . . . . . . .AMSPAMSPKAMAMK 或AMSPSPKAMK AMSPSPKAMK MA(固)M + A OH- L H+MOH ML HA . . . . . . . . .增大副反应的发生使溶度积,SPSPAMKK11衡的实际情况。更能反映溶液中沉淀平SPK二、二、 影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素1.1.同离子效应同离子效

15、应2.2.盐效应盐效应3.3.酸效应酸效应4.4.络合效应络合效应5.5.其他因素其他因素 当沉淀达平衡后,若向溶液中加入组成沉淀的当沉淀达平衡后,若向溶液中加入组成沉淀的构晶离子构晶离子试剂或溶液,使沉淀溶解度降低的现象称试剂或溶液,使沉淀溶解度降低的现象称为。为。构晶离子构晶离子:组成沉淀晶体的离子称为。组成沉淀晶体的离子称为。例如:沉淀例如:沉淀AmBn是由两种离子构成的,是由两种离子构成的,A及及B叫做叫做沉淀沉淀AmBn的构晶离子。的构晶离子。1. 同离子效应同离子效应 例:在沉淀例:在沉淀AmBn中加入构晶离子中加入构晶离子B的盐,浓度的盐,浓度为为CB,而这时溶解度为,而这时溶解

16、度为S。AmBnmA + nB设沉淀AmBn的溶解度为SSnBmspCmSK mS CB + nSCBmnBmSPCmKS1从上式可知,在一定的浓度范围内,构晶离子从上式可知,在一定的浓度范围内,构晶离子B越大,越大,S越小。越小。因此,同离子效应使沉淀溶解度降低。因此,同离子效应使沉淀溶解度降低。问题:加入问题:加入构晶离子,为什么构晶离子,为什么沉淀溶解度会降低?沉淀溶解度会降低?n在重量分析法中,通常利用同离子效应,加大在重量分析法中,通常利用同离子效应,加大沉淀剂用量,使被测组分沉淀完全。沉淀剂用量,使被测组分沉淀完全。n一般情况下,沉淀剂过量一般情况下,沉淀剂过量50%100%是合适

17、是合适的,如果沉淀剂不是易挥发的,则以过量的,如果沉淀剂不是易挥发的,则以过量20%30%为宜。为宜。 2. 盐效应盐效应讨论:讨论:AMspAMAMSPrrKAMaaK0,当存在大量强电解质时AMSPSPKK0为定值一定,当0SPKTMA(固)M + A设沉淀MA的溶解度为SS S S溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度增大的现象。溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度增大的现象。AMSPsprrKKS0AM SS 因此,盐效应使得沉淀溶解度增大。因此,盐效应使得沉淀溶解度增大。M SA注:注:沉淀溶解度很小时,常忽略盐效应。沉淀溶解度很小时,常忽略盐效应。 沉淀溶解度很大,且溶液离子强度很沉淀溶

18、解度很大,且溶液离子强度很 高时,要考虑盐效应的影响。高时,要考虑盐效应的影响。例例1:计算在:计算在0.0080 molL-1 MgCl2溶液中溶液中BaSO4的溶解度的溶解度解:10)(0101 . 14BaSOSPK已知55. 00.56242SOBa,则活度系数:1 -5100L109 . 155. 056. 0101 . 12424molKSSOBaBaSOSP)(221iizcILmolccClMg/024. 0)1016. 020080. 0(21)12(2122222)2212(212422222SOBaClMgccccI2385PBa查得由附录的 值为500,-24SO的 值

19、为400,设BaSO4在0.0080 molL-1 MgCl2溶液中的溶解度为S例例2:讨论:同离子效应为主,时,44242/04. 00PbSOSONaSONaSCLmolC盐效应为主,时,44242/04. 0PbSOSONaSONaSCLmolCPbSO4 在不同浓度在不同浓度Na2SO4溶液中溶解度变化溶液中溶解度变化C(mol/L)00.0010.010.020.040.100.20S(mmol/L)0.150.0240.0160.0140.0130.0160.023 总结:总结:适量加入沉淀剂,可以增大构晶离子的浓度,适量加入沉淀剂,可以增大构晶离子的浓度, 降低沉淀溶解度,减小沉

20、淀溶解损失。降低沉淀溶解度,减小沉淀溶解损失。过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应应,而使溶解度增大。而使溶解度增大。沉淀剂用量:一般沉淀剂用量:一般 过量过量50%100%为宜为宜,非挥发性非挥发性 过量过量20%30%为宜为宜 。3. 酸效应酸效应:nHBmBA)()(nmnmnHBspnmKS)(nHBnmBA)(设以沉淀设以沉淀A Am mB Bn n中的酸根中的酸根B Bm-m-与与H H+ +反应为例:反应为例:设沉淀设沉淀A Am mB Bn n的溶解度为的溶解度为S SSAmBnmA + nBHB HnBH+溶液酸度对沉淀溶解度的影

21、响称为溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为A=A= mSB=nSnmnHBspnSmSK)(nmSPBAK n从上式可知:由于酸效应的存在,沉淀溶解增大。从上式可知:由于酸效应的存在,沉淀溶解增大。nHnHHHBHHH1221)( nHnHHHHHKKHKKHK112211 111,1,1:21aHnaHaHnKKKKKKBHnn 而言对于nmnmnHBspnmKS)(结论:结论: 酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大,酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大, 但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大。但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大。SHpHHB,)(例例3:试比较:试比较 pH = 2.0

22、和和 pH = 4.0的条件下的条件下CaC2O4的沉淀溶解度。的沉淀溶解度。2)()(24222422242242/SKOCCaOCCaKHOCspHOCSPCaC2O4Ca2+ + C2O42-H+HC2O4-H+H2C2O4SOCOCSCaCaSHOC)(24224222242/ 解法一:从解法一:从“条件溶度积条件溶度积”入手。入手。 设设CaC2O4的沉淀溶解度为的沉淀溶解度为S)(242HOCspKS59)(102 . 756. 2100 . 2242HOCspKS221)(1242HHHHHOC56. 2104 . 6109 . 510104 . 6101111152854212

23、2HKKHKaaa22111HKKHKHHH)(242HOCspKS例:试比较例:试比较 pH = 2.0和和 pH = 4.0的条件下的条件下CaC2O4的沉淀溶解度。的沉淀溶解度。 解法二:从解法二:从“溶度积溶度积”入手入手 设设CaC2O4的沉淀溶解度为的沉淀溶解度为S02024222422/SOCCaOCCaKsp2112124220aaaaaOCKKHKHKKSOCSCaCaS/242/22CaC2O4Ca2+ + C2O42-H+HC2O4-H+H2C2O40spKS 4. 络合效应络合效应: mM + nAMmAn L N MLn NnA 金属离子金属离子M有络合副反应,阴离子

24、有络合副反应,阴离子A也有副反应。但在重量分也有副反应。但在重量分析中,我们主要讨论金属离子析中,我们主要讨论金属离子M的络合副反应。的络合副反应。nnLMLMLLL1221)()( 为:应系数这里金属离子络合副反 络合剂与构晶离子形成络合物,使络合剂与构晶离子形成络合物,使沉淀的溶解度增大的现象称为沉淀的溶解度增大的现象称为如果沉淀反应存在络合副反应,且设沉淀溶解度为如果沉淀反应存在络合副反应,且设沉淀溶解度为SmLMnmnmLMmnmSPAMAMAMK)()( MmAn L MLn mM + nAS M=mS A=nSnmmLMspnSmSK)(nmnmmLMspnmKS)(例:计算例:计

25、算 AgI 在在0.01mol/L的的NH3中的溶解度中的溶解度解:解:8 . 3lg2 . 3lg)(100 . 921237KKNHAgKAgISP,的,已知)()()(233NHAgspNHAgspKIAgSIAgKLmolKSNHAgSP/104 . 3100 . 1100 . 97317)(23 AgI NH3 Ag(NH3)2+ Ag+ + I-SIISAgAgSNHAg)(33232131)(100 . 113NHKKNHKNHAg5. 其他因素其他因素A温度温度: T ,S ,溶解损失,溶解损失 (合理控制)(合理控制) B溶剂极性溶剂极性: 溶剂极性溶剂极性 ,S,溶解损失,

26、溶解损失 (加入有机溶剂)(加入有机溶剂) C沉淀颗粒度大小沉淀颗粒度大小: 同种沉淀,颗粒同种沉淀,颗粒 ,S ,溶解损失,溶解损失(粗大晶体)(粗大晶体) D胶体形成胶体形成: “胶溶胶溶”使使S,溶解损失,溶解损失(加入大量电解质可破坏之)(加入大量电解质可破坏之) E水解作用水解作用: 某些沉淀易发生水解反应,对沉淀造成影响某些沉淀易发生水解反应,对沉淀造成影响.9.3 9.3 沉淀的类型和沉淀的形成过程沉淀的类型和沉淀的形成过程 特点特点 : 颗粒直径颗粒直径0.11m; 排列整齐,结构紧密;排列整齐,结构紧密; 比表面积小,吸附杂质少;比表面积小,吸附杂质少; 易于过滤、洗涤易于过

27、滤、洗涤 。 一、沉淀的类型一、沉淀的类型 例:例:BaSO4(细晶形沉淀)(细晶形沉淀) MgNH4PO4(粗晶形沉淀)(粗晶形沉淀)(1)晶形沉淀)晶形沉淀 特点特点 颗粒直径颗粒直径0.02m; 结构疏松;结构疏松; 比表面积大,吸附杂多;比表面积大,吸附杂多; 不易过滤、洗涤不易过滤、洗涤 颗粒直径界于两种沉淀之间。颗粒直径界于两种沉淀之间。 例:例:AgCl例:例: Fe2O32H2O(2)无定形沉淀:)无定形沉淀:(3)凝乳状沉淀:)凝乳状沉淀:n4、槐氏(、槐氏(von weimarn)经验公式)经验公式 沉淀颗粒的大小决定沉淀类型,沉淀颗粒的大小沉淀颗粒的大小决定沉淀类型,沉淀

28、颗粒的大小用什么表示,沉淀颗粒的大小与什么因素有关呢?用什么表示,沉淀颗粒的大小与什么因素有关呢? 经验公式:沉淀颗粒(经验公式:沉淀颗粒(分散度分散度)的大小与溶液的)的大小与溶液的相对过饱和度有关,即:相对过饱和度有关,即:SSCKQ分散度CQ: 加入沉淀剂瞬间沉淀物质的浓度加入沉淀剂瞬间沉淀物质的浓度S : 开始沉淀时沉淀物质的溶解度开始沉淀时沉淀物质的溶解度CQ-S: 沉淀开始瞬间的过饱和度沉淀开始瞬间的过饱和度K为常数,它与沉淀的性质、介质及温度等因素有关。为常数,它与沉淀的性质、介质及温度等因素有关。SSCKQ分散度:沉淀开始瞬间的相对过饱和度沉淀开始瞬间的相对过饱和度SSCQ分散

29、度表示颗粒的大小,分散度越大,颗粒越小。分散度表示颗粒的大小,分散度越大,颗粒越小。n对晶体沉淀的条件:对晶体沉淀的条件: 1、沉淀在稀溶液中进行、沉淀在稀溶液中进行CQ-SS因为热溶液中因为热溶液中S增大,则增大,则 也小,分散也小,分散度小,沉淀颗粒大。度小,沉淀颗粒大。2、沉淀在热溶液中进行、沉淀在热溶液中进行CQ-SS 因为因为CQ小,则小,则 也小,分散度小,沉淀颗也小,分散度小,沉淀颗粒大。粒大。3、在不断搅拌下,缓慢地加入沉淀剂、在不断搅拌下,缓慢地加入沉淀剂4、陈化、陈化CQ-SS 因为溶液不断搅拌,因为溶液不断搅拌,S增大,则增大,则 也小,也小,分散度小,沉淀颗粒大。分散度

30、小,沉淀颗粒大。晶核的生长:扩散、沉积。晶核的生长:扩散、沉积。晶核的形成:晶核的形成:均相成核、异相成核。均相成核、异相成核。 均相、异相均相、异相扩散、沉积扩散、沉积聚集聚集晶核晶核 1. 晶核的形成晶核的形成 (1)均相成核(自发成核)均相成核(自发成核) 过饱和溶液中,构晶离子通过相互过饱和溶液中,构晶离子通过相互 静电作用静电作用缔合而成晶核。缔合而成晶核。 (2)异相成核)异相成核 非过饱和溶液中,构晶离子借助溶液中固体微非过饱和溶液中,构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核。粒形成晶核。 2. 晶核的生长晶核的生长 影响沉淀颗粒大小和形态的因素影响沉淀颗粒大小和形态的因素 (1)聚集

31、速度)聚集速度 构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒的速度。粒的速度。 (2)定向速度)定向速度 构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度。构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度。注:沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小注:沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小 聚集速度聚集速度 定向排列速度定向排列速度 晶形沉淀晶形沉淀 聚集速度聚集速度 定向排列速度定向排列速度 无定形沉淀无定形沉淀影响沉淀纯度的主要因影响沉淀纯度的主要因素素一、共沉淀现象一、共沉淀现象二、后沉淀二、后沉淀三、提高沉淀纯度措施三、提高沉淀纯度措施一、一、共沉淀现

32、象共沉淀现象(1)表面吸附)表面吸附共沉淀共沉淀 沉淀表面吸附引起杂质共沉淀。沉淀表面吸附引起杂质共沉淀。 当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中的某些其当一种沉淀从溶液中析出时,溶液中的某些其他组分,在该条件下本来是可溶的,但它们却被沉他组分,在该条件下本来是可溶的,但它们却被沉淀带下来而混杂于沉淀之中,这种现象称为。淀带下来而混杂于沉淀之中,这种现象称为。 共沉淀现象可分三类共沉淀现象可分三类 : 例如:例如:测定测定SO4-时,以时,以BaCl2为沉淀剂,如果试液中有为沉淀剂,如果试液中有Fe3+存在,当析出存在,当析出BaSO4沉淀时,本来是可溶的沉淀时,本来是可溶的Fe2(SO4)3也被夹

33、在沉淀中。也被夹在沉淀中。图示BaSO4晶体表面吸附示意图晶体表面吸附示意图 沉淀表面形成双电层:沉淀表面形成双电层:吸附层吸附层吸附剩余构晶离子吸附剩余构晶离子SO42- 扩散层扩散层吸附阳离子或抗衡离子吸附阳离子或抗衡离子Fe3+(2)形成混晶)形成混晶 存在与构晶离子晶体构型相同、离子半径相近、存在与构晶离子晶体构型相同、离子半径相近、电子层结构相同的杂质离子,沉淀时杂质离子进入电子层结构相同的杂质离子,沉淀时杂质离子进入晶格中晶格中形成混晶。形成混晶。例:例:BaSO4与与PbSO4 同型混晶同型混晶 BaSO4中混入中混入KMnO4(粉红色)(粉红色) 异型混晶异型混晶例:例:BaS

34、O4与与PbSO4 ,AgCl与与AgBr 同型混晶同型混晶 BaSO4中混入中混入KMnO4(粉红色)(粉红色) 异型混晶异型混晶 减小或消除方法减小或消除方法 将杂质事先分离除去;将杂质事先分离除去; 加入络合剂或改变沉淀剂,以消除干扰离子加入络合剂或改变沉淀剂,以消除干扰离子 (3)吸留吸留或或包埋包埋 沉淀速度过快,表面吸附的杂质来不及离开沉沉淀速度过快,表面吸附的杂质来不及离开沉淀表面就被随后沉积下来的沉淀所覆盖,包埋在淀表面就被随后沉积下来的沉淀所覆盖,包埋在沉淀内部,这种因吸附而留在沉淀内部的共沉淀沉淀内部,这种因吸附而留在沉淀内部的共沉淀现象称现象称减少或消除方法减少或消除方法

35、 改变沉淀条件,重结晶或陈化改变沉淀条件,重结晶或陈化二、后沉淀(继沉淀)后沉淀(继沉淀) 溶液中被测组分析出沉淀之后在与母液放置过程中,溶液中被测组分析出沉淀之后在与母液放置过程中, 溶液中其他本来难以析出沉淀的组分(杂质离子)在溶液中其他本来难以析出沉淀的组分(杂质离子)在该沉淀表面继续沉积的现象。该沉淀表面继续沉积的现象。 4222242,OCaCMgCaOC逐渐沉积当表面吸附长时间放置,42)(24222422424242OMgCKOCMgOCOCOCaCOMgCSP 4242OMgCOCaC长时间 ZnSCuSCuSZnCuSH(222,长时间逐渐沉积当表面吸附长时间放置,ZnSKS

36、ZnSSCuSZnSSP)(2222注:继沉淀经加热、放置后会更加严重注:继沉淀经加热、放置后会更加严重消除方法消除方法缩短沉淀与母液的共置时间缩短沉淀与母液的共置时间三、提高沉淀纯度措施三、提高沉淀纯度措施1)选择适当分析步骤)选择适当分析步骤 测少量组分含量时,首先沉淀含量少的组分测少量组分含量时,首先沉淀含量少的组分2)改变易被吸附杂质的存在形式,降低其浓度)改变易被吸附杂质的存在形式,降低其浓度 分离除去,或掩蔽分离除去,或掩蔽 3)选择合适的沉淀剂)选择合适的沉淀剂 选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀4)改善沉淀条件)改善沉淀条件 温度,浓度,试剂加入次序或

37、速度,是否陈化温度,浓度,试剂加入次序或速度,是否陈化5)再沉淀)再沉淀 有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象 9.5 沉淀条件的选择沉淀条件的选择1晶形沉淀晶形沉淀2无定形沉淀无定形沉淀3均匀沉淀法均匀沉淀法 1晶形沉淀晶形沉淀 特点:颗粒大,易过滤洗涤;特点:颗粒大,易过滤洗涤; 结构紧密,表面积小,吸附杂质少结构紧密,表面积小,吸附杂质少 条件:条件: a稀溶液稀溶液降低过饱和度,减少均相成核降低过饱和度,减少均相成核 b热溶液热溶液增大溶解度,减少杂质吸附增大溶解度,减少杂质吸附 c充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂防止局部过饱和防

38、止局部过饱和 d加热陈化加热陈化生成大颗粒纯净晶体生成大颗粒纯净晶体陈化:沉淀完成后,将沉淀与母液放置一段时间,陈化:沉淀完成后,将沉淀与母液放置一段时间, 这一过程称为(加热和搅拌可以缩短陈化时间)这一过程称为(加热和搅拌可以缩短陈化时间)n对晶体沉淀的条件:对晶体沉淀的条件: 1、沉淀在稀溶液中进行、沉淀在稀溶液中进行CQ-SS 因为热溶液中因为热溶液中S增大,则增大,则 也小,分散度也小,分散度小,沉淀颗粒大。小,沉淀颗粒大。CQ-SS 因为溶液不断搅拌,因为溶液不断搅拌,S增大,则增大,则 也小,也小,分散度小,沉淀颗粒大。分散度小,沉淀颗粒大。4、陈化、陈化CQ-SS 因为因为CQ小

39、,则小,则 也小,分散度小,沉也小,分散度小,沉淀颗粒大。淀颗粒大。3、在不断搅拌下,缓慢地加入沉淀剂、在不断搅拌下,缓慢地加入沉淀剂2、沉淀在热溶液中进行、沉淀在热溶液中进行特点:溶解度小,颗粒小,难以过滤洗涤;特点:溶解度小,颗粒小,难以过滤洗涤; 结构疏松,表面积大,易吸附杂质结构疏松,表面积大,易吸附杂质条件:条件:a浓溶液浓溶液降低水化程度,使沉淀颗粒结构紧密降低水化程度,使沉淀颗粒结构紧密b热溶液热溶液促进沉淀微粒凝聚,减小杂质吸附促进沉淀微粒凝聚,减小杂质吸附c搅拌下较快加入沉淀剂搅拌下较快加入沉淀剂加快沉淀聚集速度加快沉淀聚集速度 d不需要陈化需要陈化趁热过滤、洗涤,防止杂质包裹趁热过滤、洗涤,防止杂质包裹e适当加入电解质适当加入

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