第6部分.重量分析法.1.ppt

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分析化学 §6 重量分析法 Gravimetry 基本内容和重点要求 了解重量分析法的特点、分类; 掌握重量分析中对沉淀的要求及沉淀条件的选择; 了解重量分析中的过滤、洗涤、干燥和灼烧等基础知识; 掌握重量分析实际应用及相关计算。 §6-1 概述 一、方法介绍 二、分类 三、方法特点 一、方法介绍 用适当的方法先将被测组分与试样中其他组分分离,转化为一种纯粹的、化学组成固定的化合物,然后称量,据化学因数计算该组分的含量。 二、分类 根据分离方法划分 沉淀法 挥发法(气化法) 电解法 1. 沉淀法 以沉淀反应为基础,加入沉淀剂,使待测组分生成难溶化合物沉淀下来,经过滤、洗涤、干燥、灼烧、称重、计算待测组分的含量,如 Ba2+ + SO42- = BaSO4 ? 2. 挥发法(气化法) 用加热等方法使待测组分转变为气体逸出,据试样减少质量计算;或将逸出气体用适当吸收剂吸收,据吸收剂增重质量计算。 如“烧失量”测定, CaCO3 = CaO + CO2? 再如石英岩中二氧化硅的测定,用氢氟酸挥发法, SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O 3. 电解法 电子作沉淀剂使金属在电极上析出,据电极增重质量计算。 三、特点 最基本、最古老的分析方法 不需要标准溶液或基准物质,准确度高; 操作繁琐、周期长; 不适用于微量和痕量组分的测定; 目前重量分析法主要用于常量的硅、硫、镍、磷、钨等元素的精确分析。 §6-2 重量分析对沉淀的要求 一、沉淀形式与称量形式 二、对沉淀形式的要求 三、对称量形式的要求 四、沉淀剂的选择 一、沉淀形式与称量形式 试液 沉淀剂 沉淀形式 称量形式 二、对沉淀形式的要求 沉淀形式(Precipitation Form) 要求: 沉淀的溶解度要小,定量完全沉淀(如测钙时,不用硫酸而用草酸胺为沉淀剂); 沉淀易于过滤、洗涤,粗大的晶型沉淀或紧密的非晶型沉淀; 沉淀纯净,避免沾污; 沉淀易于转化为称量形式。 三、对称量形式的要求 称量形式(Weighing Form) 要求: 有确定的化学组成,组成与化学式完全相符; 十分稳定,不易吸收空气中H2O、CO2,不易被氧化; 称量形式摩尔质量要大,待测组分在称量形式中含量要小,减小称量误差,提高分析灵敏度。 四、沉淀剂的选择 根据对沉淀的要求选择沉淀剂; 沉淀剂应具有较好的选择性; 尽可能选用易挥发或易灼烧除去沉淀剂; 有机沉淀剂的选择性较好,组成固定,易于分离和洗涤,简化了操作,加快了速度,称量形式的摩尔质量也较大,应用日益广泛。 §6-3 沉淀的形成与沉淀的条件 一、沉淀的类型 二、沉淀的形成 三、沉淀条件的选择 一、沉淀的类型 晶型沉淀(Crystalline Precipitate): 由较大沉淀颗粒组成、内部排列规则、结构紧密、极易沉降于容器底部。有粗、细之分,如MgNH4PO4粗晶型沉淀,BaSO4细晶型沉淀。 非晶型沉淀( Amorphous Precipitate) : 由许多疏松聚集在一起的微小沉淀颗粒组成、沉淀颗粒的排列杂乱无章、其中包含大量数目不定的水分子、体积庞大的絮状沉淀、不易沉降于容器底部。如Fe2O3·nH2O、SiO2·nH2O。 二、沉淀的形成 形成过程: (1) 晶核形成: (2) 晶核长大: 形成沉淀颗粒的大小和类型取决于两个过程的相对速度 聚集速度与定向速度 聚集速度 离子形成晶核,聚集为沉淀颗粒的速度。 与溶液的相对过饱和度有关,相对过饱和度越大,聚集速度越大。 定向速度 构晶离子按一定的晶格排列形成大晶粒的速度,与物质的性质有关,极性较强的盐类,具有较大的定向速度。 非晶型沉淀形成示意图 影响沉淀溶解度的因素 共同离子效应: 沉淀分析中要求沉淀损失量≤0.2mg,但一般沉淀难以达到此要求(如BaSO4沉淀溶解损失约0.4mg),因此常加入过量沉淀剂,利用共同离子效应降低沉淀的溶解度使沉淀完全。 盐效应:难溶电介质的饱和溶液中,加入强电介质使 其比在水中溶解度增大的现象。如在KNO3存在下,BaSO4的溶解度比在纯水中大。 注意:利用共同离子效应降低沉淀溶解度时,由于盐效 应的影响,沉淀剂不能过量太多 酸效应: 溶液的酸度对沉淀溶解度的影响。如:弱酸难溶盐受酸度的影响大,而强酸盐影响不大。 配位效应: 由于配位剂的存在,与生成沉淀的离子形成配合物,沉淀的溶解度增大,甚至不产生沉淀的现象。如 其它:如 温度、溶剂、沉淀颗粒大小及结构等因素的影响 6-4 影响沉淀纯度的

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