第9章沉淀重量法1.ppt

第9章 重量分析法 Gravimetry 9-1 重量分析法概述（1） 重量法 通过称量物质的质量进行分析的方法。 测定时，通常先用适当的方法使被测组分与其他组分分离，然后称重，由称得的质量计算该组分的含量。 9-1 重量分析法概述（2） 重量法分类 挥发法：通过加热或其他方法使挥发性组分逸出 溶出法：测定可溶或不溶组分 电解法：电解使待测金属离子在电极上还原析出，电极增加质量即为待测金属质量，如Cu2＋、Ag+、Au2+等 沉淀法：利用沉淀反应使待测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再使之转化为称量形式称量 9-1 重量分析法概述（3） 重量法特点 优点 准，不需标液。 Er：0.1?0.2％， （测P、S、Si、Ni 等） 缺点 慢，繁琐。（S、Si的仲裁分析仍用重量法） 《Analytical Chemistry》1998，R. Kellner p273 重量法有极高的准确度。其准确度依赖于沉淀技术及沉淀性质。为得到高的准确度，必须做到以下几点： 沉淀的化学计量组成必须确定，且可重现； 沉淀在母液及洗涤液中的溶解度足够小； 体系中的其他元素及成分对沉淀的干扰最小； 沉淀的表面积小，不易吸附杂质； 沉淀从母液中分离容易，且有合适的洗涤液洗涤； 热力学稳定，便于干燥；干燥产物稳定，不吸水。 9-1 重量分析法概述（4） 沉淀重量法过程 沉淀重量法示例 9-1 重量分析法概述（5） 对沉淀形的要求 沉淀的溶解度（S）要小，溶解损失应 0.1mg 沉淀的纯度高 沉淀的晶形要好，便于过滤和洗涤 对称量形的要求 组成恒定（定量计算） 稳定（准确称量） 摩尔质量大（尤其对少量组分） 9-1 重量分析法概述（6） 沉淀剂的选择 无机沉淀剂（种类少，选择性不大） 有机沉淀剂 种类多，选择范围大 溶解度普遍较小 对无机杂质吸附能力小，沉淀纯净 组成恒定，烘干即可 沉淀物摩尔质量大 有机沉淀剂的分类及应用示例 9-1 重量分析法概述（7） 重量分析计算 重量分析计算示例（1） 重量分析计算示例（2） 重量分析计算示例（3） 重量分析计算示例（4） 9-2 沉淀的溶解度及其影响因素 沉淀的溶解损失是重量法误差的重要来源之一。通常要求将沉淀的溶解损失控制在天平称量精度以内（0.1 mg），但许多沉淀都不能满足这个要求。 若能了解沉淀的溶解度及其影响因素，就能控制适当的沉淀条件，降低溶解损失，使测定的准确度满足要求。 9-2-1 活度积、溶度积和条件溶度积 活度积： 溶度积： 条件溶度积： 难溶化合物的纯水溶液或离子强度较小时： 9-2-2 溶解度与固有溶解度 固有溶解度： 该值为常数，对于大多数电解质而言该值较小，可忽略 溶解度： MA在不含M或A溶液中的溶解度： 9-2-3 影响沉淀溶解度的因素 盐效应 同离子效应 酸效应 配位效应 其它因素 同离子效应 酸效应 配位效应 9-3 沉淀纯度的影响因素（1） 9-3-1 共沉淀 表面吸附 包藏 生成混晶或固溶体 9-3-2 后沉淀 9-3-1 共沉淀（1） 表面吸附： 9-3-1 共沉淀（2） 包藏： 沉淀过程中，若沉淀生长太快，表面吸附的杂质来不及离开沉淀表面就被随后生成的沉淀所覆盖，这种因吸附而留在沉淀内部的共沉淀现象称为包藏。 包藏程度也符合吸附规则，可据此拟定沉淀步骤以减小试液中主要杂质共沉淀的影响。 包藏共沉淀是晶型沉淀玷污的主要原因，无法通过洗涤除去，只能通过陈化或重结晶的方法减小。 包藏对测定结果的影响 9-3-1 共沉淀（3） 生成混晶或固溶体 现象：新沉淀的BaSO4与KMnO4溶液共摇，会使沉淀呈粉红色而无法用水洗涤褪色。 KMnO4与BaSO4离子半径相近，晶体结构相似，因此可通过再结晶过程深入到BaSO4晶格内部使沉淀呈粉红色。 混晶共沉淀的量只与杂质含量及相关平衡常数有关，改变沉淀条件、洗涤、陈化或重结晶的方式难以使其减小；将杂质预先分离去除是减小混晶共沉淀的最好办法，加入配位剂或改变沉淀剂也可能使其减小。 9-3-2 后沉淀 本来难以析出或形成稳定过饱和溶液而不能单析出的物质，在另一种组分沉淀之后被“诱导”沉淀出来的现象。 9-3 沉淀纯度的影响因素（2） 获得纯净沉淀的措施 采用适当的分析程序和沉淀方法（含量低的组分先沉淀） 降低易被吸附杂质离子的浓度（掩蔽或分离） 根据沉淀类型选择适宜的沉淀条件 适当的洗涤剂（去除表面共沉淀） 必要时进行再沉淀（去除吸留共沉淀） 测定杂质，校正分析结果（如SiO2+HF后测定残渣质量） 9-4 沉淀的形成及沉淀条件（1） 沉淀的形成 9-4 沉淀的形成及沉淀条件（2） 定向速率：由沉淀自身性质决定 聚集速度：即晶核形成速度，可用Von Weimarn经验公式表达 临界相对过饱和度（定向速率=聚集速率）