分析化学第八章重量分析法

1、分析化学第八章重量分析法第1页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一优点：准确度比较高。由于只采用分析天平称量来获得结果，而不需要基准物质进行比较，因而没有容器所引进的误差，称量所带来的误差比较小，（0.0001g2）。设备简单，成本较低等。第2页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一缺点：重量分析法操作烦琐费时较长对低含量组分测定时相对误差较大只能对含量超过1%的组分进行常量分析。第3页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一重量分析法根据分离方法的不同可分为三类1挥发法。 2萃取法 3沉淀法重量分析法中以沉淀分析法应用最广。第4页，共39

2、页，2022年，5月20日，10点41分，星期一沉淀法：利用沉淀反应，将被测组分转化成难溶物质，用过滤、洗涤、烘干或灼烧，然后称出剩余物质的质量从而计算出组分含量的方法。这是重量分析的主要方法。第5页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一一、沉淀形式和称量形式沉淀形式：沉淀法中沉淀的化学组成称为沉淀形式。称量形式：沉淀经处理后，供最后称量的化学组成称为称量形式。第6页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一沉淀形式与称量形式可以相同也可以不同。例如： 重量法测定SO42-时，以BaCl2做沉淀剂，沉淀形式和称量形式都是BaSO4。 而用C2O42-测定Ca2+

3、时，沉淀形式是CaC2O4，而称量形式是CaO。第7页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一二、对沉淀形式的要求：（1）沉淀溶解度小（避免溶解损失，保证测定的准确度）根据一般分析结果的误差要求，沉淀的溶解损失不应超过分析天平的称量误差，即0.2毫克。（2）易过滤、洗涤（操作方便）晶形粗大的沉淀（3）纯度要高（这样才能得到准确的结果）（4）沉淀形式易转化为有固定组成的称量形式（便于操作）第8页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一三、对称量形式的要求：（1）称量形式必须有确定的化学组成，否则将失去定量的依据。（2）称量形式性质要稳定，不受空气中的水分、氧气和二

4、氧化碳的影响。（3）称量形式应具有很大的分子量，可增大称量时的物质的质量，减小相对误差。第9页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一 例如：测定铝时，称量形式可以是Al2O3(M=101.96)或8-羟基喹啉铝(M=459.44)。如果在操作过程中损失沉淀1mg，以A12O3为称量形式时铝的损失量： A12O3：2A1=1：x x=0.5 mg 以8-羟基喹啉铝为称量形式时铝的损失量 ： A1(C9H6NO)3：A11：x x0.06 mg第10页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一四、沉淀的类型沉淀按其物理性质的不同可分为两类：晶型沉淀和无定型沉淀。 我

5、们肉眼看到的沉淀实际上都不是一个单个的完美晶体，而是多个小晶体互相沾结在一起的结果。 我们把这些小晶体称作沉淀颗粒，沉淀的分类实际就是按沉淀颗粒的大小来区分的。第11页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一沉淀类型晶形沉淀凝乳状无定形沉淀CaC2O4，BaSO4胶体MgNH4PO4AgClFe(OH)3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、难过滤洗涤颗粒直径0.11m0.020.1m0.02m第12页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一五、沉淀条件的选择 为了获得纯净、易于过滤和洗涤的沉淀，对于不同类型的沉淀、应当采取不

6、同的沉淀条件。 第13页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一1、晶形沉淀的沉淀条件 对于晶形沉淀来说，主要考虑的是如何获得较大的沉淀颗粒，以便使沉淀纯净并易于过滤和洗涤。但是，晶形沉淀的溶解度一般都比较大，因此还应注意沉淀的溶解损失。第14页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一 (1)沉淀作用应在适当的稀溶液中进行，并加入沉淀剂的稀溶液。这样在沉淀作用开始时，溶液的过饱和程度不致太大，但又能保持一定的过饱和程度，晶核生成不太多而且又有机会长大。但是溶液如果过稀，则沉淀溶解较多，也会造成溶解损失。 第15页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，

7、星期一 (2)在不断搅拌下，缓慢的逐滴地加入沉淀剂。这样可以防止溶液中局部过浓，以免生成大量的晶核。第16页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一 (3)沉淀作用应该在热溶液中进行，使沉淀的溶解度略有增加，这样可以降低溶液的相对过饱和度，以利于生成少而大的结晶颗粒，同时，还可以减少杂质的吸附作用。为了防止沉淀在热溶液中的溶解损失，应当在沉淀作用完毕后，将溶液放冷，然后进行过滤。 第17页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一 (4)陈化在陈化过程中，可以使小晶粒转化为大晶粒，还可以使不完整的晶粒转化为完整的晶粒。第18页，共39页，2022年，5月20日，1

8、0点41分，星期一5、均匀沉淀法 在进行沉淀的过程中，尽管沉淀剂的加入是在不断搅拌下进行，可是在刚加入沉淀剂时，局部过浓现象总是难免的。为了消除这种现象可改用均匀沉淀法。这种方法是先控制一定的条件，使加入的沉淀剂不能立刻与被检测离子生成沉淀，而是通过一种化学反应，使沉淀剂从溶液中缓慢地、均匀地产生出来，从而使沉淀在整个溶液中缓慢地、均匀地析出。这样就可避免局部过浓的现象，获得的沉淀是颗粒较大、吸附杂质少、易于过滤和洗涤的晶形沉淀。 第19页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一 例如测定Ca2+时，在中性或碱性溶液中加入沉淀剂(NH4)2C2O4，产生的CaC2O4是细晶形沉

9、淀。如果先将溶液酸化之后再加入(NH4)2C2O4，则溶液中的草酸根主要以HC2O4-和H2C2O4形式存在，不会产生沉淀。混合均匀后，再加入尿素，加热煮沸。尿素逐渐水解，生成NH3： CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3生成的NH3中和溶液中的H+，酸度渐渐降低，C2O42-的浓度渐渐增大，最后均匀而缓慢地析出CaC2O4沉淀。这样得到的CaC2O4沉淀，便是粗大的晶形沉淀。第20页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一总之：晶形沉淀 控制相对过饱和度要小，沉淀要陈化稀热慢搅陈第21页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一2、无定形沉淀的沉淀条件 无定

10、形沉淀一般溶解度很小，颗粒微小体积庞大，不仅吸收杂质多，而且难以过滤和洗涤，甚至能够形成胶体溶液，无法沉淀出来。因此，对于无定形沉淀来说，主要考虑的是：加速沉淀微粒凝聚、获得紧密沉淀，便于过滤，减少杂质吸附和防止形成胶体溶液。至于沉淀的溶解损失，可以忽略不计。第22页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一 (1)沉淀作用应在比较浓的溶液中进行，加入沉淀剂的速度也可以适当加快。因为溶液浓度大，则离子的水合程度小些、得到的沉淀比较紧密。但也要考虑到此时吸附杂质多，所以在沉淀作用完毕后，立刻加人大量的热水冲稀并搅拌，使被吸附的一部分杂质转入溶液。第23页，共39页，2022年，5月

11、20日，10点41分，星期一 (2)沉淀作用应在热溶液中进行。这样可以防止胶体生成，减少杂质的吸附作用，并可使生成的沉淀紧密些。第24页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一(3)溶液中加入适当的电解质，以防止胶体溶液的生成。但加入的应是可挥发性的盐类如铵盐等。第25页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一(4)不必陈化。沉淀作用完毕后，静置数分钟，让沉淀下沉后立即趁热过滤。这是由于这类沉淀一经放置，将会失去水分而聚集得十分紧密，不易洗涤除去所吸附的杂质。第26页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一(5)必要时进行再沉淀。无定形沉淀一般含

12、杂质的量较多，如果准确度要求较高时，应当进行再沉淀。第27页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一无定形沉淀含水多、疏松、不易过滤的缺点浓、快热大量电解质不必陈化必要时再沉淀这样含水就少，但杂质大。解决办法：沉淀完毕，加热水稀释。水化程度减少，含水少，可防止胶溶a.防止胶溶b.电解质应是易挥发的铵盐或稀的强酸本来就疏松，一陈化，以后更难洗净无定形沉淀含杂质多，若对准确度要求高，应再沉淀第28页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一六、 称量形式和结果的计算aA mM bB a b nA nB重量因素或换算因子F第29页，共39页，2022年，5月20日，10

13、点41分，星期一换算因数（F）；将沉淀称量形式的质量换算成被测组分的质量时，所需要的换系数。第30页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一例：欲测组分称量型化学计量式换算因子SO42-BaSO4 MgOMg2P2O7第31页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一若待测组分为Fe，称量形式为Fe2O3，则有：第32页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一例：测定一煤试样中含S量时, 将样品经过一系列处理后使之成为BaSO4, 灼烧后称重为0.4820g, 试样中S的质量为多少克? 解：第33页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，

14、星期一例：有一重为0.5000g的含镁试样, 经处理后得到Mg2P2O7 , 烘干后称重为0.3515g, 求试样中Mg的质量和质量分数. 解：第34页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一 例： 称取试样0.5000g，经一系列步骤处理后，得到纯NaCl和KCl共0.1803g。将此混合氯化物溶于水后，加入AgNO3沉淀剂，得AgCl 0.3904g，计算试样中Na2O的质量分数。第35页，共39页，2022年，5月20日，10点41分，星期一解：设NaCl的质量为x，则KCl的质量为0.1803g-x。于是(MAgCl/MNaCl)x+(MAgCl/MKCl)(0.1803g-x) =0.3904g x=0.0828gwNa2O=x(MNa2O/2MNaCl)/ms100%=8.78% 第36页，共39页，2022年，5月20日，10点41分