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1、第十八章重量分析级本讲稿第一页，共七十七页重量分析法：通过称量被测组分的质量来确重量分析法：通过称量被测组分的质量来确定被测组分百分含量的分析方法定被测组分百分含量的分析方法第一节第一节 重量分析法概论重量分析法概论本讲稿第二页，共七十七页1.沉淀法沉淀法利用沉淀反应使待测组分以微溶化合物的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。形式沉淀出来，再使之转化为称量形式称量。2.挥发法挥发法利用物质的挥发性质，通过加热或其他方利用物质的挥发性质，通过加热或其他方法使待测组分从试样中挥发逸出。法使待测组分从试样中挥发逸出。+ePt电极上电极上例例 Cu2+Cu称白金
2、网增重称白金网增重 电重量法电重量法 3.电解法电解法利用电解的方法使待测金属离子在电极利用电解的方法使待测金属离子在电极 上还原析出上还原析出.分类：分类：本讲稿第三页，共七十七页特点特点不需用基准物质不需用基准物质准确度高准确度高不适用于微量分析不适用于微量分析程序长、费时程序长、费时应用应用主要应用于含量不太低的主要应用于含量不太低的Si,S,P,W,Mo,Ni,Zr,Hf,Nb,Ta的精确分析的精确分析E Er r:0.1:0.10.20.2本讲稿第四页，共七十七页 沉淀重量法沉淀重量法一、几个概念一、几个概念1.沉淀重量法沉淀重量法：利用沉淀反应将待测组分以难溶化合：利用沉淀反应将待
3、测组分以难溶化合 物物形式沉淀下来，经过滤、洗涤、烘干、灼烧后，转化形式沉淀下来，经过滤、洗涤、烘干、灼烧后，转化成具有确定组成的称量形式，称量并计算被测组分含成具有确定组成的称量形式，称量并计算被测组分含量的分析方法。量的分析方法。本讲稿第五页，共七十七页2.2.沉淀形式：沉淀形式：沉淀的化学组成称沉淀的化学组成称3.3.称量形式：称量形式：沉沉淀淀经经烘烘干干或或灼灼烧烧后后，供供最最后后称称量量的的化学组成称化学组成称本讲稿第六页，共七十七页二、沉淀重量法的分析过程和要求二、沉淀重量法的分析过程和要求1、沉淀重量法的分析过程、沉淀重量法的分析过程试样试样沉淀剂沉淀剂沉淀型沉淀型沉淀沉淀过
4、滤过滤洗涤洗涤灼烧灼烧灼烧灼烧或烘干或烘干称量型称量型称重称重称重称重计算计算计算计算 待测离子待测离子 沉淀剂沉淀剂 沉淀形式沉淀形式 处理过程处理过程 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，也可以不同本讲稿第七页，共七十七页例，可溶性钡盐中钡含量的测定例，可溶性钡盐中钡含量的测定例，可溶性钡盐中钡含量的测定例，可溶性钡盐中钡含量的测定(重量法）：重量法）：重量法）：重量法）：溶样溶样溶样溶样HClHCl稀稀稀稀HH2 2SOSO4 4BaSOBaSO4 4 过滤过滤过滤过滤洗涤洗涤洗涤洗涤灼烧灼烧灼烧灼烧称重称重称重称重计算计算计算计算B
5、a%称样称样称样称样mmS Smmp p本讲稿第八页，共七十七页2、要求、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重量法有极高的准确度。其准确度依赖于沉淀重量法有极高的准确度。其准确度依赖于沉淀技术及沉淀的性质。为得到高的准确度技术及沉淀的性质。为得到高的准确度，沉沉淀淀必须做到必须做到本讲稿第九页，共七十七页 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（2）对称量形式的要求）对称量形式的要求本讲稿第十页，共七十七页n例如：例如：0.10
6、00g的铝可以制的铝可以制 0.1888g Al2O31.704g (C9H8NO)3Al8-羟基奎琳铝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，以减少称量所以对称量形式应选择较大的摩尔质量，以减少称量误差。误差。本讲稿第十一页，共七十七页为便于操作为便于操作,晶形沉淀晶形沉淀0.5g,胶状沉淀胶状沉淀0.2g待测待测 沉淀剂沉淀剂 沉淀形沉淀形 称量形称量形SO42-+BaCl2 BaSO4 BaSO4 (过滤过滤 洗涤洗涤 800 灼烧灼烧)Mg2+(NH4)2HPO4MgNH4PO46H2OMg2P2O7 (1100)Cl
7、-+AgNO3 AgCl AgCl (110，烘干，烘干)本讲稿第十二页，共七十七页 在在利利用用沉沉淀淀反反应应进进行行重重量量分分析析时时，人人们们总总是是希希望望被被测测组组分分沉沉淀淀越越完完全全越越好好。但但是是，绝绝对对不不溶溶解解的的物物质质是是没没有有的的。重重量量分分析析一一般般要要求求沉沉淀淀溶溶解解损损失失不不超超过过0.2mg，因因此此，如如何何减减少少沉沉淀淀溶溶解解损损失失，以以保证重量分析结果的准确度是重量分析的一个问题。保证重量分析结果的准确度是重量分析的一个问题。第二节第二节 沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素本讲稿第十三
8、页，共七十七页难溶化合物难溶化合物MAMA在水中沉淀在水中沉淀-溶解平衡溶解平衡 s+本讲稿第十四页，共七十七页一、酸效应一、酸效应增大溶解度增大溶解度(弱酸盐沉淀弱酸盐沉淀)酸效应酸效应：溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为以沉淀以沉淀AmBn中的酸根中的酸根Bm-与与H+反应为例反应为例：AmBnmA +nBS A=A=mS B=nSHB HnBH+本讲稿第十五页，共七十七页讨论：讨论：n 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，n 但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大
9、但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大 pH，H+，S注：注：因因为为酸酸度度变变化化，构构晶晶离离子子会会与与溶溶液液中中的的H H+或或OHOH-反反应应，降降低低了了构构晶晶离离子子的的浓浓度度，使使沉沉淀淀溶溶解解平平衡衡移移向向溶溶解解，从从而而使使沉淀溶解度增大沉淀溶解度增大本讲稿第十六页，共七十七页 CaC2O4 Ca2+C2O42-C2O42-+H+HC2O4-HC2O4-+H+H2C2O4本讲稿第十七页，共七十七页例例计算计算CaC2O4在不同情况下的溶解度在不同情况下的溶解度CaC2O4Ca2+C2O42-S SKsp(CaC2O4)=2.0 10-9H2C2O4Ka1
10、=5.910-2Ka2=6.410-5在纯水中在纯水中S=Ca2+=C2O42-=4.510-5molL-1本讲稿第十八页，共七十七页 在酸性溶液中在酸性溶液中CaC2O4Ca2+C2O42-S S H+HC2O4-H2C2O4Ksp=Ca2+C2O4=S2=C2O42-a a (H)a a (H)=1 1+HH+b b1 1+HH+2b b2 2K/sp=Kspa aA(H)=S2 本讲稿第十九页，共七十七页pH4.0的的HCl溶液中溶液中pH2.0的的HCl溶液中溶液中水中水中4.510-5本讲稿第二十页，共七十七页由以上数据可见：由以上数据可见：溶解度溶解度变小变小酸效应酸效应变小变小本
11、讲稿第二十一页，共七十七页例例3pH=2.0时时CaF2的溶解度的溶解度 (Ksp=10-10.47，KaHF=10-3.2 ，1=KHHF=103.2)解解CaF2=Ca2+2F (2S)2Ca2+F-2=S=Ksp (F(H)2F(H)=1+1H =1+103.2-2 =101.20 本讲稿第二十二页，共七十七页所以：所以：4 4本讲稿第二十三页，共七十七页酸效应影响弱酸盐的沉淀：酸效应影响弱酸盐的沉淀：CaCCaC2 2O O4 4CaCOCaCO3 3 CdS AgCdS Ag2 2S NHS NH4 4MgPOMgPO4 4本身弱酸易溶于碱，应在强酸下沉淀：本身弱酸易溶于碱，应在强酸
12、下沉淀：SiOSiO2 2nHnH2 2O WOO WO3 3nHnH2 2O O 本讲稿第二十四页，共七十七页2、配位效应、配位效应增大溶解度增大溶解度 配位效应配位效应：存在配位剂与构晶离子形成配位体，存在配位剂与构晶离子形成配位体，存在配位剂与构晶离子形成配位体，存在配位剂与构晶离子形成配位体，使沉淀的溶解度增大的现象称为使沉淀的溶解度增大的现象称为使沉淀的溶解度增大的现象称为使沉淀的溶解度增大的现象称为mM +nAMmAn L N MLn NnA 金属离子金属离子M有配合副反应，阴离子有配合副反应，阴离子A也有副反应。但在重量分析中，我也有副反应。但在重量分析中，我们主要讨论们主要讨论
13、金属离子金属离子M的配合副反应。的配合副反应。本讲稿第二十五页，共七十七页本讲稿第二十六页，共七十七页讨论：讨论：1）配位效应促使沉淀）配位效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方，溶解平衡移向溶解一方，从而增大溶解度从而增大溶解度 2）当沉淀剂本身又是配位剂时，应避免加入过多）当沉淀剂本身又是配位剂时，应避免加入过多;既有同离子效应，又有配位效应，应视浓度而定既有同离子效应，又有配位效应，应视浓度而定 3）配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关，）配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关，溶解度越大，配合物越稳定，溶解度越大，配合物越稳定，配位效应越显著配位效应越显著本讲稿第二十七页，共七十
14、七页 AgCL Ag+CL-Ag+2NH3 Ag(NH3)2+AgCL Ag+CL-AgCL +CL-AgCL2-AgCL2-+CL-AgCL3-本讲稿第二十八页，共七十七页当当Cl-10-2.4 络合效应为主络合效应为主 S=Cl-10-6不不同同Cl 时时的的溶溶解解度度曲曲线线本讲稿第二十九页，共七十七页例例CNH3=0.10mol/L，求求AgCl溶解度溶解度(pKsp=9.75，AgNH3的的lg1=3.24，lg2=7.05)Ag(NH3)=1+1NH3+2NH32=1.6105解解AgCl Ag+Cl NH3Ag(NH3)+Ag(NH3)2+本讲稿第三十页，共七十七页第三节第三节
15、 沉淀的纯度沉淀的纯度影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素共沉淀共沉淀共沉淀共沉淀 coprecipitationcoprecipitation后沉淀后沉淀后沉淀后沉淀 postprecipitationpostprecipitation吸附吸附吸附吸附 adsorptionadsorption包藏包藏包藏包藏 occlusionocclusion混晶混晶混晶混晶 mixed crystalmixed crystal本讲稿第三十一页，共七十七页 当一种沉淀从溶液中析出时，溶液中的某些其他组分，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
16、溶的，但它们却被沉淀带下来而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。混杂于沉淀之中，这种现象称为。一一.共沉淀现象共沉淀现象 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，存在，当析出当析出BaSO4沉淀时，本来是可溶的沉淀时，本来是可溶的Fe2(SO4)3也被夹在沉也被夹在沉淀中。淀中。共沉淀现象可分三类共沉淀现象可分三类：本讲稿第三十二页，共七十七页1.1.表面吸附及吸附规则表面吸附及吸附规则由于沉淀表面静电引力不均衡，使它们具有吸由于沉淀表面静电引力不均衡，使它们具有吸引带相反电荷离子的能力
17、，而形成表面吸附共引带相反电荷离子的能力，而形成表面吸附共沉淀沉淀本讲稿第三十三页，共七十七页AgCl沉淀表面吸附示意图沉淀表面吸附示意图本讲稿第三十四页，共七十七页n第一吸附层：先吸附过量的构晶离子第一吸附层：先吸附过量的构晶离子 再吸附与构晶离子再吸附与构晶离子大小接近、电荷相同的离子浓度较高的离子被优先吸附大小接近、电荷相同的离子浓度较高的离子被优先吸附 第第二二吸吸附附层层：优优先先吸吸附附与与构构晶晶离离子子形形成成的的盐盐溶溶解解度度小小的的离离子。离子价数高、浓度大的离子，优先被吸附子。离子价数高、浓度大的离子，优先被吸附 n 减小方法减小方法 制备大颗粒沉淀或晶形沉淀制备大颗粒
18、沉淀或晶形沉淀n适当提高溶液温度适当提高溶液温度 ，温度升高温度升高,减少吸附减少吸附 洗涤沉淀，减小表面吸附，沉淀总表面积大洗涤沉淀，减小表面吸附，沉淀总表面积大,吸附杂质吸附杂质多多n吸附规则吸附规则本讲稿第三十五页，共七十七页 沉淀速度过快，表面吸附的杂质来不及离开沉淀表面沉淀速度过快，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，包埋在沉淀内部，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现象称这种因吸附而留在沉淀内部的共沉淀现象称2、吸留或包埋、吸留或包埋n减少或消除方法减少或消除方法 改变沉淀条件，重结晶或陈化本讲稿第三十六页，共七
19、十七页3.混晶混晶 形成混晶：存在与构晶离子晶体构型相同、离子半径相近、形成混晶：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，沉淀时进入晶格中形成混晶电子层结构相同的杂质离子，沉淀时进入晶格中形成混晶n n例例：BaSO4与与与与PbSOPbSO4 4 ，AgCl与与与与AgBr AgBr 同型混晶同型混晶 BaSOBaSO4中混入中混入中混入中混入KMnO4 4（粉红色）（粉红色）（粉红色）（粉红色）异型混晶异型混晶异型混晶异型混晶n 减小或消除方法减小或消除方法 将杂质事先分离除去；加入络合剂或改变沉淀剂，以消除干扰离子本讲稿第三十七页，共七十七页二、后沉淀二、后沉
20、淀（继沉淀）（继沉淀）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（杂质程中，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。离子）在该沉淀表面继续沉积的现象。本讲稿第三十八页，共七十七页ZnCuSSSn例：金属硫化物的沉淀分离中本讲稿第三十九页，共七十七页示例示例n例：例：草酸盐的沉淀分离中本讲稿第四十页，共七十七页1.1.后沉淀随放置时间增长而加重后沉淀随放置时间增长而加重 2.2.后沉淀随温度升高而加重后沉淀随温度升高而加重 3.3.后沉淀引入杂质的量比共沉
21、淀严重的多后沉淀引入杂质的量比共沉淀严重的多 特点特点：n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本讲稿第四十一页，共七十七页小结小结n后沉淀后沉淀n主沉淀形成后，主沉淀形成后，“诱导诱导”杂质随后沉淀下来杂质随后沉淀下来n减免方法减免方法缩短沉淀与母液共置的时间缩短沉淀与母液共置的时间n吸附共沉淀（服从吸附规则）吸附共沉淀（服从吸附规则）n是是胶体沉淀胶体沉淀不纯的主要原因不纯的主要原因n减免方法减免方法洗涤洗涤n包藏共沉淀（服从吸附规则）包藏共沉淀（服从吸附规则）n是是晶形沉淀晶形沉淀不纯的主要原因不纯的主要原因n减免方法减免方法陈化或重结晶陈化或重结晶n混晶共沉淀
22、混晶共沉淀n减免方法减免方法预先将杂质分离除去预先将杂质分离除去本讲稿第四十二页，共七十七页共沉淀与后沉淀对分析结果的影响的处理共沉淀与后沉淀对分析结果的影响的处理表面吸附表面吸附表面吸附表面吸附包藏包藏包藏包藏混晶混晶混晶混晶后沉淀后沉淀后沉淀后沉淀洗涤，改善沉淀条件洗涤，改善沉淀条件洗涤，改善沉淀条件洗涤，改善沉淀条件重结晶重结晶重结晶重结晶预先分离预先分离预先分离预先分离立即过滤，不陈化立即过滤，不陈化立即过滤，不陈化立即过滤，不陈化本讲稿第四十三页，共七十七页第四节第四节 沉淀的形成与沉淀条件沉淀的形成与沉淀条件一、沉淀的类型一、沉淀的类型（1）晶形沉淀：颗粒直径）晶形沉淀：颗粒直径0
23、.11m，排列整齐，结构紧密，比表面积小，吸附杂质少排列整齐，结构紧密，比表面积小，吸附杂质少 易于过滤、洗涤易于过滤、洗涤 例：例：BaSO4（细晶形沉淀）（细晶形沉淀）MgNH4PO4（粗晶形沉淀）（粗晶形沉淀）（2）无定形沉淀：颗粒直径）无定形沉淀：颗粒直径0.02m 结构疏松比表面积大，吸附杂质多，不易过滤、洗涤结构疏松比表面积大，吸附杂质多，不易过滤、洗涤 例：例：Fe2O32H2O（3）凝乳状沉淀：颗粒直径界于两种沉淀之间）凝乳状沉淀：颗粒直径界于两种沉淀之间 例：例：AgCl本讲稿第四十四页，共七十七页沉淀的分类沉淀的分类沉淀的分类沉淀的分类晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀凝乳状
24、沉淀凝乳状沉淀凝乳状沉淀凝乳状沉淀无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀BaSOBaSO4 4MgNHMgNH4 4POPO4 4实例实例实例实例 沉淀颗粒半径沉淀颗粒半径沉淀颗粒半径沉淀颗粒半径AgClAgClFeFe2 2OO3 3.n nHH2 2OOAlAl2 2OO3 3.n nHH2 2OO大大小小0.1 1 m0.02 m沉淀外观沉淀外观沉淀外观沉淀外观大大小小Crystalline precipitateCurdy precipitateAmorphous precipitate本讲稿第四十五页，共七十七页 *沉淀属何种类型决定于沉淀属何种类型决定于*1.1.沉淀物质本身的性
25、质沉淀物质本身的性质2.2.沉淀的条件，改变条件，类型发生转化沉淀的条件，改变条件，类型发生转化 晶形沉淀晶形沉淀 BaSOBaSO4 4凝乳凝乳状状 AgClAgCl 非晶形非晶形FeFe（OHOH）3 3nHnH2 2O O本讲稿第四十六页，共七十七页构晶构晶构晶构晶离子离子离子离子成核作用成核作用成核作用成核作用晶核晶核晶核晶核长大长大长大长大沉淀沉淀沉淀沉淀微粒微粒微粒微粒长大长大长大长大聚集聚集聚集聚集定向排列定向排列定向排列定向排列无定形无定形无定形无定形晶形晶形晶形晶形二、沉淀形成的一般过程二、沉淀形成的一般过程均相成核均相成核异相成核异相成核n均相成核均相成核（自发成核）：过饱
26、和溶液中，构晶离子通过相（自发成核）：过饱和溶液中，构晶离子通过相互静电作用缔和而成晶核互静电作用缔和而成晶核 异相成核异相成核：构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核本讲稿第四十七页，共七十七页n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：聚聚集集速速度度：构构晶晶离离子子聚聚集集成成晶晶核核后后进进一一步步堆堆积积成成沉沉淀淀微粒的速度微粒的速度 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注：沉沉淀淀颗颗粒粒大大小小和和形形态态决决定定于于聚聚集集速速度度和和定定向向速速度度比比率率大大小小
27、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n晶核的生长晶核的生长本讲稿第四十八页，共七十七页无定形沉淀形成示意无定形沉淀形成示意本讲稿第四十九页，共七十七页晶形沉淀过程示意SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO
28、42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+本讲稿第五十页，共七十七页Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+本讲稿第五十一页，共七十七页SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO
29、42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+本讲稿第五十二页，共七十七页SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2
30、+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+本讲稿第五十三页，共七十七页SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-SO42-本讲
31、稿第五十四页，共七十七页SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+本讲稿第五十五页，共七十七页冯韦曼冯韦曼(Von Weimarn)经验公式：经验公式：C(Q)C(S)分散度分散度 V =K SV：沉淀形成速率：沉淀形成速率(晶核形成速
32、度晶核形成速度)Q：加入沉淀剂瞬间沉淀物质总浓度：加入沉淀剂瞬间沉淀物质总浓度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QS：沉淀开始时的过饱和度：沉淀开始时的过饱和度(QS)/S：相对过饱和度：相对过饱和度K：与温度，介质，沉淀性质有关的常数：与温度，介质，沉淀性质有关的常数本讲稿第五十六页，共七十七页1、沉淀在稀溶液中进行（过饱和程度小）、沉淀在稀溶液中进行（过饱和程度小）因为因为CQ小，则小，则 也小，分散度小，沉淀颗粒大。也小，分散度小，沉淀颗粒大。2、沉淀在热溶液中进行（过饱和程度小）、沉淀在热溶液中进行（过饱和程度小）因为热溶液中因为热溶液中S增大，则增大，则
33、也小，分散度小，沉淀颗粒大。也小，分散度小，沉淀颗粒大。3、在不断搅拌下，缓慢地加入沉淀剂（过饱和程度小）、在不断搅拌下，缓慢地加入沉淀剂（过饱和程度小）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，分散度小，沉淀颗粒大。也小，分散度小，沉淀颗粒大。CQ-C(S)C(S)CQ-C(S)C(S)CQ-C(S)C(S)相对过饱和程度越小，沉淀的颗粒越大相对过饱和程度越小，沉淀的颗粒越大本讲稿第五十七页，共七十七页三、沉淀条件的选择三、沉淀条件的选择1 1晶形沉淀晶形沉淀 n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
34、少 n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 本讲稿第五十八页，共七十七页陈化：沉淀完成后，将沉淀与母液放置一段时陈化：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间，这一过程称为（加热和搅拌可以缩短陈化时间）。化时间）。因为在同样条件下，小晶粒的溶解度比大晶粒的因为在同样条件下，小晶粒的溶解度比大晶粒的大。在同一溶液中，对大晶粒
35、为饱和溶液时，对大。在同一溶液中，对大晶粒为饱和溶液时，对小晶粒则为未饱和，因此小晶粒就要溶解，这样小晶粒则为未饱和，因此小晶粒就要溶解，这样溶液中的构晶离子就在大晶粒上沉积，沉积到一溶液中的构晶离子就在大晶粒上沉积，沉积到一定程度后，溶液对大晶粒饱和溶液时，对小晶粒定程度后，溶液对大晶粒饱和溶液时，对小晶粒又为未饱和，又要溶解。如此反复进行，小晶粒又为未饱和，又要溶解。如此反复进行，小晶粒逐渐消失，大晶粒不断长大。逐渐消失，大晶粒不断长大。本讲稿第五十九页，共七十七页2无定形沉淀无定形沉淀 n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
36、附杂质结构疏松，表面积大，易吸附杂质n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电解质防止胶溶防止胶溶(NH4NO3、NH4Cl)洗洗本讲稿第六十页，共七十七页晶形沉淀晶形沉淀稀稀热热慢慢搅搅陈陈相对过饱和度小，减少均相成核；相对过饱和度小，减少均相成核；减少杂质吸附量减少杂质吸附量增大溶解度，减少相对
37、过饱和度，减少均相成核；增大溶解度，减少相对过饱和度，减少均相成核；增大扩散速度，有利于沉淀长大；增大扩散速度，有利于沉淀长大；减少吸附减少吸附减少均相成核；减少均相成核；有利于沉淀长大有利于沉淀长大减少包藏；减少包藏；晶形完整化晶形完整化控制相对过饱和度小，沉淀陈化控制相对过饱和度小，沉淀陈化本讲稿第六十一页，共七十七页无定形沉淀无定形沉淀减少水合，使其聚集紧密，便于过减少水合，使其聚集紧密，便于过滤；减少杂质吸附滤；减少杂质吸附热热大量电解质大量电解质立即过滤立即过滤减少水合，减少吸附，防止胶溶减少水合，减少吸附，防止胶溶浓浓减少水合。沉淀完后，稀释搅拌，减少杂质吸附减少水合。沉淀完后，稀
38、释搅拌，减少杂质吸附快，搅快，搅减少水合减少水合利于凝聚、沉降利于凝聚、沉降本讲稿第六十二页，共七十七页3.均匀沉淀法均匀沉淀法缓慢的化学反应缓慢的化学反应,均匀地产生沉淀剂均匀地产生沉淀剂n优点：优点：避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象n注：注：均匀沉淀法制成的沉淀，颗粒较大，结构紧密，均匀沉淀法制成的沉淀，颗粒较大，结构紧密，表面吸附杂质少，易过滤洗涤表面吸附杂质少，易过滤洗涤 仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象本讲稿第六十三页，共七十七页沉淀剂沉淀剂试剂试剂反应反应沉淀元素沉淀元素OH-脲素脲素素素(NH2)2CO+3H
39、2O=CO2+2NH4+2OH-Al,Ca,Bi,Fe氰酸钾氰酸钾钾钾HOCN+2H2O=CO2+NH4+2OH-Cr,FeS2-硫代乙酰胺硫代乙酰胺胺胺CH3CNH2+H2O=CH3CNH2+H2SSb,Mo,Cu,CdSO42-硫酸二甲酯硫酸二甲酯酯酯(CH3O)2S=O+2H2O=2CH3OH+2H+SO42-Ba,Ca,Sr,PbPO43-三甲基磷酸三甲基磷酸酸酸(CH3O)3P=O+3H2O=3CH3OH+3H+PO43-ZrC2O42二甲基草酸二甲基草酸酸酸CH3OCCOCH3+2H2O=2CH3OH+2H+C2O42-Ca,Mg,Zn=S=SO=OO本讲稿第六十四页，共七十七页通
40、过缓慢的化学过程，逐步地、均匀地在体系中产生沉淀剂，通过缓慢的化学过程，逐步地、均匀地在体系中产生沉淀剂，使沉淀在整个溶液中均匀地缓慢的形成，因而生成的沉淀颗使沉淀在整个溶液中均匀地缓慢的形成，因而生成的沉淀颗粒较大。粒较大。本讲稿第六十五页，共七十七页第五节第五节 沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧和分析结沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧和分析结 果的计算果的计算1.1.过滤过滤:将沉淀与母液中其他组分分离将沉淀与母液中其他组分分离将沉淀与母液中其他组分分离将沉淀与母液中其他组分分离一、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧一、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧滤器的选择：滤器的选择：滤纸的选择：滤纸的选择：滤纸的选
41、择：滤纸的选择：过滤方法过滤方法过滤方法过滤方法:本讲稿第六十六页，共七十七页滤速滤速快快中中慢慢色带色带白白蓝蓝红红适用沉淀适用沉淀无定形无定形粗晶形粗晶形细晶形细晶形例例Fe2O3xH2OAl2O3xH2OMgNH4PO46H2OBaSO4定量滤纸规格定量滤纸规格(灰分灰分0.1mg/800800SiOSiO2 2x xH H2 2O O SiOSiO2 2+x xH H2 2OO800800850850BaSOBaSO4 4 去去H H2 2O O，去，去H H2 2SOSO4 4，去滤纸，去滤纸100100110110烘烘226226CaCCaC2 2O O4 4 CaCCaC2 2O
42、 O4 4H H2 2O CaCO CaC2 2O O4 4(吸附水吸附水)水分水分(NH(NH4 4)2 2C C2 2O O4 4除不净除不净吸附水吸附水除不尽除不尽5002550025(条件太苛刻条件太苛刻)850850(不太稳定不太稳定)CaCOCaCO3 3CaOCaO灼烧干燥举例灼烧干燥举例滤器的恒重条件要与沉淀物的相同滤器的恒重条件要与沉淀物的相同本讲稿第七十页，共七十七页常用重量分析法常用重量分析法被分析物种被分析物种沉淀形沉淀形称量形称量形Mg2+MgNH4PO46H2OMg2P2O7PO43-MgNH4PO46H2OMg2P2O7Ba2+BaSO4BaSO4SO42-BaS
43、O4BaSO4Ca2+CaC2O42H2OCaCO3/CaOCu2+Cu2(SCN)2Cu2(SCN)2SCN-Cu2(SCN)2Cu2(SCN)2Pb2+PbSO4PbSO4X-(Cl,Br,I)AgXAgXKKB(C6H5)4KB(C6H5)4本讲稿第七十一页，共七十七页2 2、重量分析结果的计算、重量分析结果的计算(1)称量形与被测组分形式一样(2)称量形与被测组分形式不一样本讲稿第七十二页，共七十七页F换算因数换算因数4 4位有效数字位有效数字可查手册可查手册待测组分待测组分称量形称量形F表达式表达式AlAl2O32M(Al)/M(Al2O3)Al2O3Al(Oxine)3M(Al2O
44、3)/2M(Al(Oxine)3)Fe3O4Fe2O32M(Fe3O4)/3M(Fe2O3)本讲稿第七十三页，共七十七页待测组分待测组分 沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式 F F Cl Cl-AgCl AgCl AgCl AgCl Fe Fe(OH)Fe Fe(OH)3 3 Fe Fe2 2O O3 3 Fe Fe3 3O O4 4 Fe(OH)Fe(OH)3 3 Fe Fe2 2O O3 3 NaNa2 2SOSO4 4 BaSO BaSO4 4 BaSO BaSO4 4 As As2 2O O3 3 Ag Ag3 3AsOAsO4 4 AgCl AgCl本讲稿第七十四页，共七十七页2.晶
45、形沉淀的形成：构晶离子的定向速度聚集速度 非晶形沉淀的形成:构晶离子的定向速度聚集速度1.影响沉淀的因素影响沉淀的因素:共沉淀共沉淀(表面吸附表面吸附,生成混晶生成混晶,吸留和包藏吸留和包藏)后沉淀后沉淀总结：总结：本讲稿第七十五页，共七十七页n3.晶形沉淀条件晶形沉淀条件:在加热条件下在加热条件下,充分搅拌下缓慢加入充分搅拌下缓慢加入沉淀剂沉淀剂,避免局部过浓。沉淀后须陈化避免局部过浓。沉淀后须陈化.n4.非晶形沉淀条件非晶形沉淀条件:加热条件下加热条件下,快速加入沉淀剂快速加入沉淀剂,使溶使溶液度大液度大,并加入大量电解质并加入大量电解质,沉淀完毕不陈化沉淀完毕不陈化,要稀释并充要稀释并充分搅拌分搅拌,以洗去吸附的杂质以洗去吸附的杂质n5.计算计算 本讲稿第七十六页，共七十七页作业：作业：P333 2、5本讲稿第七十七页，共七十七页