实验九-二水合氯化钡中钡含量的测定(3次课).ppt

实验9 二水合氯化钡中钡含量的测定 （硫酸钡晶型沉淀重量分析法） ——BaSO4沉淀样品的制备 第10周 ——沉淀的过滤与洗涤、空坩埚的恒重 第11周 ——沉淀的灼烧与恒重 第12周 一、实验目的 1．了解测定BaCl2.2H2O中钡的含量的原理和方法 2．掌握晶形沉淀的制备、过滤、洗涤、灼烧及恒重的基本操作技术 一、原理 BaSO4重量法，既可用于测定Ba2+，也可用于测定SO42-的含量。 沉淀反应如下：Ba2+ + SO42-=BaSO4↓ Ba2+可生成一系列微溶化合物，如BaCO3，BaC2O4，BaCrO4，BaHPO4，BaSO4等，其中以BaSO4的溶解度为最小。 硫酸铅和硫酸锶的溶解度都很小，对钡测定有干扰。 为了防止产生碳酸钡、磷酸钡、砷酸钡沉淀以及氢氧化钡的共沉淀，一般在0.05mol/L左右的HCl介质中进行沉淀；同时，适当提高酸度，可增加BaSO4的溶解度，降低其相对过饱和度，有利于获得较好的晶形沉淀。 对沉淀的要求 1. 沉淀的溶解度小-----沉淀完全，溶解损失忽略不计， 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0.2mg； 2. 沉淀要易于过滤和洗涤，晶形好-----大颗粒晶型沉淀; 3. 沉淀要纯净-----杂质少，避免沾污； 4. 沉淀应易于全部转化为称量形式。 晶核的生长 晶核的形成 成核作用 均相、异相 生长过程 扩散、沉积 聚集 定向排列 构晶离子 晶核 沉淀微粒 无定形沉淀 晶形沉淀 沉淀的形成过程 沉淀的类型 (1) 晶形沉淀：颗粒直径0.1～1μm; 排列整齐, 结构紧密; 比表面积小, 吸附杂质少; 易于过滤、洗涤. 例：BaSO4↓（细晶形沉淀） MgNH4PO4↓（粗晶形沉淀） (2) 无定形沉淀：颗粒直径﹤0.02μm; 结构疏松; 比表面积大, 吸附杂质多; 不易过滤、洗涤. 例： Fe2O3?2H2O↓ (3) 凝乳状沉淀：颗粒直径界于两种沉淀之间. 例：AgCl↓ 20世纪初期，冯·韦曼(van Weimarn)以BaSO4沉淀为对象，对沉淀颗粒大小与溶液浓度的关系作过研究。发现沉淀颗粒的大小与形成沉淀的聚集速率(形成沉淀的初始速率)有关，而初始速度又与溶液的相对过饱和度成正比。 形成沉淀的初始速率 v＝K(Q-S)/S 式中: Q—加入沉淀剂瞬间, 生成沉淀物质的浓度; S—沉淀物质的溶解度; Q-S—为沉淀物质的过饱和度; (Q-S)/S—相对过饱和度; K—比例常数，与沉淀的性质、温度、介质等因素有关。 沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速率和定向速率的比率 聚集速率＜ 定向排列速率 → 晶形沉淀 聚集速率＞ 定向排列速率 → 无定形沉淀 * 晶型沉淀的生成 特 点：颗粒大，易过滤洗涤； 结构紧密，表面积小，吸附杂质少 条 件： a. 稀溶液——降低过饱和度，减少均相成核 b. 热溶液——增大S, 降低相对过饱和度, 减少杂质吸附 c. 充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂——防止局部过饱和 d. 加热陈化——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，这一 过程称为～（加热和搅拌可以缩短陈化时间）. BaSO4重量法测定Ba2+时，一般用稀H2SO4作沉淀剂。为使BaSO4沉淀完全，H2SO4必须过量！由于H2SO4在高温下可挥发除去，沉淀带下的H2SO4不致引起误差，因此，沉淀剂用量可过量50%～100%。 NO3?，ClO3?，Cl? 等阴离子和K+，Na+，Ca2+，Fe3+等阳离子均可引起共沉淀现象，故应严格掌握沉淀条件，减少共沉淀现象，以获得纯净的BaSO4晶形沉淀。 控制沉淀条件：热、稀、慢、搅、陈。 称取一定量的BaCl2.2H2O，用水溶解，加稀HCl酸化，加热至近沸，在不断搅动下，缓慢地加入热、稀的H2SO4溶液，Ba2+与SO42?作用，形成微溶于水的沉淀。所得沉淀经陈化、过滤、洗涤和灼烧后，以BaSO4沉淀形式称量，即可求得BaCl2中钡的含量百分数。 三、主要仪器及试剂 1．H2SO4 1mol/L；0.1 mol/L。 2．HCl 2 mol/L 3．HNO3 2 mol/L 4．AgNO3 0.1 mol/L 5．BaCl2·2H