重量分析法 (2)幻灯片.ppt

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1、重量分析法(2)第1页，共45页，编辑于2022年，星期三10-110-1、概述、概述n1.重量分析法重量分析法 采用适当方法，将被测组分从试样中分采用适当方法，将被测组分从试样中分离，再经过称量得到其质量和含量离，再经过称量得到其质量和含量 。n优点优点 不需配制或标定标准溶液，引入误差的机会相对较不需配制或标定标准溶液，引入误差的机会相对较不需配制或标定标准溶液，引入误差的机会相对较不需配制或标定标准溶液，引入误差的机会相对较少，少，少，少，准确度较高准确度较高准确度较高准确度较高（0.1%0.2%）B分离分离分离分离被测组分被测组分B B其它成分其它成分Z Z称量称量称量称量确定含量确定

2、含量第2页，共45页，编辑于2022年，星期三n2.2.分类分类 按分离被测组分的方法不同，可分为：按分离被测组分的方法不同，可分为：沉淀法沉淀法 气化法气化法气化法气化法 提取法（利用被测组分在不同溶剂提取法（利用被测组分在不同溶剂 中溶解度不同）中溶解度不同）电解法电解法缺点缺点 操作繁琐操作繁琐:需经过加热、沉淀、过滤、烘需经过加热、沉淀、过滤、烘干、称量等一系列操作。干、称量等一系列操作。第3页，共45页，编辑于2022年，星期三10-210-2、沉淀法、沉淀法n n1.1.1.1.原理原理原理原理n n利用沉淀反应使被测组分生成沉淀：利用沉淀反应使被测组分生成沉淀：利用沉淀反应使被测

3、组分生成沉淀：利用沉淀反应使被测组分生成沉淀：M M(被被被被测测测测物物物物)+L)+L(沉淀沉淀沉淀沉淀剂剂剂剂)ML)ML 再将沉淀再将沉淀ML过滤过滤洗洗涤涤烘干烘干称量称量 确定确定确定确定MM的含量的含量的含量的含量关键环节关键环节关键环节关键环节：沉淀沉淀沉淀沉淀和和称量称量称量称量。其操作情况对分析结果影响。其操作情况对分析结果影响。其操作情况对分析结果影响。其操作情况对分析结果影响较大，故要求较高。较大，故要求较高。较大，故要求较高。较大，故要求较高。第4页，共45页，编辑于2022年，星期三n2.对对沉淀形式沉淀形式的要求的要求 沉淀的溶解度要小沉淀的溶解度要小以确保沉淀完

4、全（一以确保沉淀完全（一般要求未沉淀部分不超过般要求未沉淀部分不超过0.2mg即天平称即天平称量误差）；量误差）；沉淀应容易过滤和洗涤沉淀应容易过滤和洗涤沉淀应容易过滤和洗涤沉淀应容易过滤和洗涤应尽量创造条件使应尽量创造条件使应尽量创造条件使应尽量创造条件使沉淀成为大颗粒；沉淀成为大颗粒；沉淀成为大颗粒；沉淀成为大颗粒；沉淀必须纯净沉淀必须纯净沉淀必须纯净沉淀必须纯净不应混进沉淀剂或其他杂质，不应混进沉淀剂或其他杂质，不应混进沉淀剂或其他杂质，不应混进沉淀剂或其他杂质，以减小分析误差；以减小分析误差；以减小分析误差；以减小分析误差；应易转变为应易转变为应易转变为应易转变为称量形式称量形式被测组

5、分经沉淀后所被测组分经沉淀后所得到的物质形态得到的物质形态沉淀经过滤、洗涤、烘干沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧后所得到的物质形或灼烧后所得到的物质形态态第5页，共45页，编辑于2022年，星期三n n3、对称量形式的要求：、对称量形式的要求：应具有确定的化学组成应具有确定的化学组成应具有确定的化学组成应具有确定的化学组成否则无法计算含量；否则无法计算含量；否则无法计算含量；否则无法计算含量；有足够的稳定性有足够的稳定性有足够的稳定性有足够的稳定性不受空气中的不受空气中的不受空气中的不受空气中的HH2OO、OO2 2、CO2 2影响；影响；应具尽可能大的摩尔质量应具尽可能大的摩尔质量以减小称量误差

6、。以减小称量误差。【注意：有时沉淀形式【注意：有时沉淀形式【注意：有时沉淀形式【注意：有时沉淀形式=称量形式，有时二者不等。称量形式，有时二者不等。Ag+如如：ClCl-AgClAgCl称量称量AgClAgCl过滤、洗涤、灼烧或烘干过滤、洗涤、灼烧或烘干Mg2P2O7(称量称量)过滤、洗涤、灼烧或烘干过滤、洗涤、灼烧或烘干Mg2+MgNH4PO46H2O(NH4)2HPO4焦磷酸镁焦磷酸镁第6页，共45页，编辑于2022年，星期三10-310-3、沉淀的溶解度及影响因素、沉淀的溶解度及影响因素一、溶解度一、溶解度 化合物在水中溶解并达到饱和时对应的浓度，用化合物在水中溶解并达到饱和时对应的浓度

7、，用S表示，单表示，单位：位：mol.L-1-1。设难溶盐的化学式为设难溶盐的化学式为MmAn，在水中有如下平衡，在水中有如下平衡MmAn(固固)MmAn(水水)mMz+nAz-S0S/式中，式中，S0 0为固有溶解度，为固有溶解度，S/为已溶解并已解离的溶解度。为已溶解并已解离的溶解度。S 通常，除通常，除HgCl2等少数难溶盐外，绝大多数难溶盐的等少数难溶盐外，绝大多数难溶盐的S0均可忽均可忽略不计。故略不计。故 S=S/第7页，共45页，编辑于2022年，星期三溶解度的计算溶解度的计算 可通过沉淀溶解平衡和溶度积计算可通过沉淀溶解平衡和溶度积计算 若不考虑固有溶解度若不考虑固有溶解度S0

8、 0，则难溶盐，则难溶盐MmAn在水中的沉淀溶解平衡在水中的沉淀溶解平衡的关系为的关系为MmAn(固固)mMz+nAz-SmSnS按溶度积关系：按溶度积关系：Mz+mAz-n=Ksp将平衡浓度代入将平衡浓度代入 (mS)m(nS)n=Ksp解出解出S，有，有S=(m+n)可见，溶解度与溶度积成正相关可见，溶解度与溶度积成正相关溶度积越大，溶度积越大，S也越大。也越大。因此，沉淀被测离子时，应选对应溶度积较小的物质作沉淀剂。因此，沉淀被测离子时，应选对应溶度积较小的物质作沉淀剂。第8页，共45页，编辑于2022年，星期三二、影响溶解度的因素二、影响溶解度的因素 按沉淀平衡，若向溶液中加入任何一种

9、与沉淀有关的离子按沉淀平衡，若向溶液中加入任何一种与沉淀有关的离子（称（称构晶离子构晶离子），将使平衡向沉淀方向移动，从而使难溶盐的），将使平衡向沉淀方向移动，从而使难溶盐的溶解度减小溶解度减小此效应为同离子效应。此效应为同离子效应。1、同离子效应、同离子效应定量关系定量关系 如向如向难溶盐难溶盐MmAn的溶液中加入的溶液中加入Az-，使其加入后的浓度为，使其加入后的浓度为cA，且，且cA S。按沉淀。按沉淀-溶解平衡溶解平衡MmAn(固固)mMz+nAz-mSnS+cA按溶度积关系按溶度积关系 (mS)m(nS+cA)n(mS)mcAn=Ksp解出解出S，有，有mS=m1加入的构晶离子越多，

10、加入的构晶离子越多，同离子效应就越大，难同离子效应就越大，难溶盐的溶盐的S就越小就越小第9页，共45页，编辑于2022年，星期三 沉淀的溶解度沉淀的溶解度S随着溶液中电解质浓度增大而增大的效应为盐效应。随着溶液中电解质浓度增大而增大的效应为盐效应。2、盐效应、盐效应原理原理 随着溶液中离子浓度增大，离子间的束缚越强，构晶随着溶液中离子浓度增大，离子间的束缚越强，构晶离子相互结合形成沉淀的趋势越难，故其溶解度越大。离子相互结合形成沉淀的趋势越难，故其溶解度越大。定量关系定量关系 对难溶盐对难溶盐MmAn，若考虑到离子的相互作用，其沉淀，若考虑到离子的相互作用，其沉淀-溶解溶解平衡关系应采用活度积

11、表示：平衡关系应采用活度积表示：MmAn(固固)mMz+nAz-mSnS按活度积关系按活度积关系 aMmaAn=Kap而而 aMmaAn=MMz+mAAz-n =M(mS)mA(nS)n=Kap解出解出SS=(m+n)(m+n)第10页，共45页，编辑于2022年，星期三 式右端的前一部分在一定条件下为定值，后面部分则取决于活度式右端的前一部分在一定条件下为定值，后面部分则取决于活度系数系数即离子之间的相互作用：作用越大，活度系数即离子之间的相互作用：作用越大，活度系数值越小，值越小，S便便越大。越大。按戴维斯经验关系式：按戴维斯经验关系式：式中式中Zi为相应离子所带电荷，为相应离子所带电荷，

12、I 为离子强度，且为离子强度，且S=(m+n)(m+n)显然，溶液中离子浓度显然，溶液中离子浓度ci 越大或所带电荷越多，离子强度越大或所带电荷越多，离子强度I则越则越大，相应的大，相应的 便越小，溶解度便越小，溶解度 S 也越大。也越大。第11页，共45页，编辑于2022年，星期三S=(m+n)S=(m+n)(m+n)问题问题 若向难溶盐中加入构晶离子，其溶解度是增大还是减若向难溶盐中加入构晶离子，其溶解度是增大还是减小？小？比较溶解度比较溶解度S的计算关系的计算关系按前讨论，若不考虑离子间的相互作用，则按前讨论，若不考虑离子间的相互作用，则若考虑离子间的相互作用，则若考虑离子间的相互作用，

13、则在离子强度较小的稀溶液中，在离子强度较小的稀溶液中，M1A，两式的形式趋于一致，由此，两式的形式趋于一致，由此可通过活度积可通过活度积Kap直接计算直接计算S：S=(m+n)第12页，共45页，编辑于2022年，星期三 此处的副反应既包括此处的副反应既包括Az-的酸效应，也包括的酸效应，也包括Mz+的络合效应。的络合效应。3、副反应、副反应MmAn(固固)mMz+nAz-LH+MLHA显然，不管何种副反应，都将使平衡右移，导致显然，不管何种副反应，都将使平衡右移，导致 S 增大。增大。定量关系定量关系 对难溶盐对难溶盐MmAn，若考虑到离子间的相互作用，前已推，若考虑到离子间的相互作用，前已

14、推知：知：aMmaAn=MMz+mAAz-n =Kap由离子浓度与副反应系数的关系，有由离子浓度与副反应系数的关系，有Mz+M M=Az-A A=和和由此可得：由此可得：MM Mz+=和和AA Az-=第13页，共45页，编辑于2022年，星期三aMmaAn=MMz+mAAz-n =Kap在关系式在关系式MM Mz+=和和AA Az-=中中M/=mS，A/=nS，代入上式后，再将上式代入上面，代入上式后，再将上式代入上面Kap的关系的关系式，解出式，解出 S 后得后得MmAn(固固)mMz+nAz-LH+MLHA按沉淀按沉淀-溶解平衡关系：溶解平衡关系：M/=mSA/=nSS=(m+n)(m+

15、n)由由式可见，副反应越大，其式可见，副反应越大，其M或或A也越大，相应的溶解度也越大，相应的溶解度 S 也也就越大。就越大。MM Mz+=和和AA Az-=第14页，共45页，编辑于2022年，星期三颗粒大小：颗粒大小：颗粒大，颗粒大，S较小；颗粒小，较小；颗粒小，S较大。较大。4.其他因素其他因素温度：温度：若溶解为吸热，则若溶解为吸热，则T 升高，升高，S 增大；增大；若溶解为放热，则若溶解为放热，则T 升高，升高，S 减小。减小。(如温度、溶剂、颗粒大小等如温度、溶剂、颗粒大小等)溶剂：溶剂：极性强的物质在极性强的溶剂中极性强的物质在极性强的溶剂中S较大较大,在极性弱的溶剂中在极性弱的

16、溶剂中S较小。较小。如：如：CaSO4极性强，在水中极性强，在水中S大，在乙醇中大，在乙醇中S较小，沉淀更完全。较小，沉淀更完全。第15页，共45页，编辑于2022年，星期三10-410-4、沉淀的形成、沉淀的形成 一、沉淀的类型一、沉淀的类型一、沉淀的类型一、沉淀的类型按物理属性的不同可分三类按物理属性的不同可分三类晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀(如如BaSO4)特点：特点：特点：特点：颗粒大颗粒大(d=0.1m1m)构晶离子排列有序构晶离子排列有序结构紧密结构紧密密度大密度大易沉淀易沉淀无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀 如如Al(OH)3 特点：特点：特点：特点：颗粒小颗粒小(d

17、0.02m)构晶离子杂乱无序构晶离子杂乱无序结构疏松结构疏松密度小密度小不易沉淀不易沉淀凝乳状沉淀凝乳状沉淀凝乳状沉淀凝乳状沉淀(如如AgCl)特点：特点：特点：特点：介于以上二者之间介于以上二者之间 显然，晶型沉淀更有利于处理。显然，晶型沉淀更有利于处理。第16页，共45页，编辑于2022年，星期三过饱过饱和构晶离子和构晶离子 晶核晶核产产生生逐渐成长变成大颗粒逐渐成长变成大颗粒 当难溶物的构晶离子在溶液中的浓度溶解度当难溶物的构晶离子在溶液中的浓度溶解度S S对应的浓度时，溶液呈过饱和状态，开始出现对应的浓度时，溶液呈过饱和状态，开始出现对应的浓度时，溶液呈过饱和状态，开始出现对应的浓度时

18、，溶液呈过饱和状态，开始出现，其过，其过，其过，其过程为：程为：程为：程为：二、沉淀的形成过程二、沉淀的形成过程二、沉淀的形成过程二、沉淀的形成过程 可见形成过程分为二环节：一是形成晶核，二是可见形成过程分为二环节：一是形成晶核，二是可见形成过程分为二环节：一是形成晶核，二是可见形成过程分为二环节：一是形成晶核，二是是晶核成长产生沉淀。是晶核成长产生沉淀。是晶核成长产生沉淀。是晶核成长产生沉淀。第17页，共45页，编辑于2022年，星期三1.晶核的形成过程 有两种不同的方式：有两种不同的方式：有两种不同的方式：有两种不同的方式：.均相成核均相成核 完全由构晶离子的相互缔合而形成晶核完全由构晶离

19、子的相互缔合而形成晶核完全由构晶离子的相互缔合而形成晶核完全由构晶离子的相互缔合而形成晶核（晶种）。（晶种）。（晶种）。（晶种）。.异相成核异相成核 由溶液中的其他固体颗粒由溶液中的其他固体颗粒由溶液中的其他固体颗粒由溶液中的其他固体颗粒 如尘埃、杂质如尘埃、杂质如尘埃、杂质如尘埃、杂质（玻璃小颗粒）等（玻璃小颗粒）等（玻璃小颗粒）等（玻璃小颗粒）等 吸附构晶离子在其表面形成吸附构晶离子在其表面形成吸附构晶离子在其表面形成吸附构晶离子在其表面形成晶粒。晶粒。物质以何种形式成核取决于自身浓度的大物质以何种形式成核取决于自身浓度的大小小可用相对过饱和度进行量化。可用相对过饱和度进行量化。第18页，

20、共45页，编辑于2022年，星期三S 难溶物的溶解度难溶物的溶解度Q 加入沉淀剂的瞬间构加入沉淀剂的瞬间构 晶离子的局部浓度晶离子的局部浓度一般：一般：越大，离子浓度越大，相互间越易缔合形越大，离子浓度越大，相互间越易缔合形成晶核成晶核离子以均相成核主。离子以均相成核主。n均相成核的特点：均相成核的特点：溶液中晶核（晶种）数量多溶液中晶核（晶种）数量多晶体颗晶体颗粒小粒小易形成无定形沉淀。易形成无定形沉淀。相对过饱和度相对过饱和度=Q-SS第19页，共45页，编辑于2022年，星期三n异相成核的特点异相成核的特点 溶液中晶核数量少，晶体颗粒大溶液中晶核数量少，晶体颗粒大易形成晶形沉淀易形成晶形

21、沉淀 n n沉淀时应注意控制操作条件沉淀时应注意控制操作条件 减小过饱和度减小过饱和度 缓慢加入沉淀剂，缓慢加入沉淀剂，边加边搅边加边搅拌，使拌，使Q 第20页，共45页，编辑于2022年，星期三.聚集过程聚集过程：指构晶离子向晶体表面沉聚的过程，相应指构晶离子向晶体表面沉聚的过程，相应的速度称的速度称“聚集速度聚集速度”，用，用V聚聚表示，其值和表示，其值和相对过饱和度成正比，相对过饱和度成正比，2.晶体的成长过程 可见，可见，越大，越大，V聚聚越大；越大；.定向排列过程（简称定向排列过程（简称“定向过程定向过程”）V聚聚=K Q-SS第21页，共45页，编辑于2022年，星期三 当构晶离子

22、聚集到晶体表面以后，受晶体内离子作用当构晶离子聚集到晶体表面以后，受晶体内离子作用力的影响，将按一定的规律整齐排列在晶体表面形成更大的力的影响，将按一定的规律整齐排列在晶体表面形成更大的晶粒，此过程称为晶粒，此过程称为“定向过程定向过程”，相应速度称，相应速度称“定向速度定向速度”，用，用“V定定”表示，其值大小与物质的极性有关表示，其值大小与物质的极性有关大致成正大致成正比：比：V定定物质的极性物质的极性可见，极性越大，可见，极性越大，V定定越大。越大。上述现象与沉淀类型的关系：上述现象与沉淀类型的关系：显然，在晶体的成长过程中，若显然，在晶体的成长过程中，若 V定定V聚聚：构晶离子排列有序

23、，结构紧密，密度大：构晶离子排列有序，结构紧密，密度大 易形成晶形沉淀易形成晶形沉淀 V定定V聚聚：构晶离子排列无序，结构疏松，密度小：构晶离子排列无序，结构疏松，密度小 易形成无定形沉淀易形成无定形沉淀AgAgClClClClAgAgAgV聚聚V定定第22页，共45页，编辑于2022年，星期三 故沉淀操作时应注意控制条件，使故沉淀操作时应注意控制条件，使V定定V聚聚，方法：有两个方向：方法：有两个方向：a、增大增大V定定：需增大物质极性：需增大物质极性（但这由物质本性所决定，难以（但这由物质本性所决定，难以改变）改变）b、减小、减小V聚聚：减小过相对过饱和度：减小过相对过饱和度可缓慢加入可缓

24、慢加入沉淀剂沉淀剂（前叙）（前叙）可见，无论从晶核的形成还是晶体的成长，要得到可见，无论从晶核的形成还是晶体的成长，要得到晶形沉淀，均需减小相对过饱和度晶形沉淀，均需减小相对过饱和度 缓慢加入沉淀剂，边加边搅拌缓慢加入沉淀剂，边加边搅拌(前一原理由冯前一原理由冯维曼提出，后一原理由哈伯提出维曼提出，后一原理由哈伯提出)第23页，共45页，编辑于2022年，星期三 但对某些物质，因为但对某些物质，因为S太小，如太小，如:Al(OH)3：Kap=1.310-33-33，S=2.610-9-9 Fe(OH)3 3：Kap=4.010-33-33，S=3.510-9-9其溶解度均远远小于其溶解度均远远

25、小于BaSO4的溶解度的溶解度 S=1.310-5-5(BaSO4只要控制得当，即有只要控制得当，即有V定定V聚聚，可得晶形，可得晶形)故无论怎样操作，均有故无论怎样操作，均有Q S，所以恒有，所以恒有V定定 V聚聚，为无定形沉淀。，为无定形沉淀。【此类沉淀的处理方法【此类沉淀的处理方法均相沉淀法。均相沉淀法。具体操作：具体操作：在被测离子的溶液中加入一种特殊沉淀剂：加入后沉淀在被测离子的溶液中加入一种特殊沉淀剂：加入后沉淀剂并不立即解离出构晶离子，而是通过一缓慢的化学过程逐渐分解出剂并不立即解离出构晶离子，而是通过一缓慢的化学过程逐渐分解出构晶离子，从而避免局部过浓，使沉淀缓慢、均匀析出，从

26、而得到颗构晶离子，从而避免局部过浓，使沉淀缓慢、均匀析出，从而得到颗粒大、吸附杂质少的晶形沉淀。粒大、吸附杂质少的晶形沉淀。最典型的案例为最典型的案例为TAA沉淀许多金属离沉淀许多金属离子子第24页，共45页，编辑于2022年，星期三10-510-5、影响沉淀纯度的因素、影响沉淀纯度的因素n一、共沉淀一、共沉淀 构晶离子沉淀的同时某些可溶性杂质混构晶离子沉淀的同时某些可溶性杂质混杂其中一起沉淀的现象。杂其中一起沉淀的现象。产生原因：产生原因：表面吸附、包夹和吸留、混晶。表面吸附、包夹和吸留、混晶。重量分析中，不仅要求沉淀的溶解度重量分析中，不仅要求沉淀的溶解度S要小，颗要小，颗粒大，还要求沉淀

27、较纯净，所含杂质少粒大，还要求沉淀较纯净，所含杂质少关系到影关系到影响沉淀纯度的两个因素：共沉淀和后沉淀。响沉淀纯度的两个因素：共沉淀和后沉淀。第25页，共45页，编辑于2022年，星期三1.表面吸附 以以AgNO3沉淀沉淀NaCl为例：为例：AgNO3+NaClNaNO3+AgCl 生成的沉淀为六面形晶体：中间生成的沉淀为六面形晶体：中间每个离子被上、下、左、右、前、后每个离子被上、下、左、右、前、后6个相反电荷的离子包围，故晶体内个相反电荷的离子包围，故晶体内部呈电中性，但表面离子则带一部分部呈电中性，但表面离子则带一部分未被抵消的电荷，要吸引溶液中带相未被抵消的电荷，要吸引溶液中带相反电

28、荷的其他离子：吸附时，先吸附反电荷的其他离子：吸附时，先吸附构晶离子，如构晶离子，如Cl-。组成第一吸附层，。组成第一吸附层，再以所带负电荷吸附再以所带负电荷吸附Na+组成第二组成第二吸附层，使吸附层，使Na+随随AgCl一起一起（有关吸附的选择规律见（有关吸附的选择规律见P318，此处略），此处略）ClAgAg ClClCl-AgCl-Na+Na+第一第一吸附层吸附层 第二第二吸附层吸附层双电层双电层第26页，共45页，编辑于2022年，星期三【解决方法】【解决方法】(1)(1)加热：加热：原理一：原理一：吸附为放热，温度越低，越易吸附吸附为放热，温度越低，越易吸附 原理二：增大其他离子（如

29、原理二：增大其他离子（如Na+）动能，使）动能，使 之不易被吸附。之不易被吸附。(2)(2)洗涤：洗涤：用液体借助力的作用将冲洗下来。用液体借助力的作用将冲洗下来。(3)(3)减小反应物浓度：减小反应物浓度：减小被吸附杂质（减小被吸附杂质（Na+）浓度，以减小吸附；）浓度，以减小吸附；减小相对过饱和度，得到大晶体，使沉淀总减小相对过饱和度，得到大晶体，使沉淀总 表积减小，吸附量也减小。表积减小，吸附量也减小。第27页，共45页，编辑于2022年，星期三2.吸留与包夹 若可溶性杂质离子若可溶性杂质离子（如上例中的（如上例中的Na+）被晶体吸附后，该被晶体吸附后，该晶体又继续成长，晶体又继续成长，

30、从而将杂质离子包从而将杂质离子包藏在晶体内的现象藏在晶体内的现象（与表面吸附不同的是：（与表面吸附不同的是：表面吸附的杂质处于沉表面吸附的杂质处于沉淀表面，而吸留则处在淀表面，而吸留则处在晶体内部）晶体内部）包夹与吸留的区别是：包夹与吸留的区别是：吸留有选择性吸留有选择性(选择原则见选择原则见P318)，包夹则无选择性。，包夹则无选择性。若溶液中构晶离子的若溶液中构晶离子的相对过饱和度很大相对过饱和度很大则则V聚聚也将很大，将也将很大，将有一部分靠近晶体有一部分靠近晶体表面的溶剂分子和表面的溶剂分子和其他非构晶离子来其他非构晶离子来不及躲开，被包裹不及躲开，被包裹在晶体内的现象在晶体内的现象第

31、28页，共45页，编辑于2022年，星期三 吸留、包夹的共同特点吸留、包夹的共同特点：所含杂质不能用洗涤的方式全所含杂质不能用洗涤的方式全部除去。部除去。【解决方法：解决方法：减小反应物浓度减小反应物浓度减小相对过饱和浓度，以避免或减小相对过饱和浓度，以避免或减少吸留与包夹。减少吸留与包夹。除去大小与构晶离子相近的离子，以减小吸留。除去大小与构晶离子相近的离子，以减小吸留。陈化：将沉淀在母液中放置一段时间，由于沉淀颗粒的陈化：将沉淀在母液中放置一段时间，由于沉淀颗粒的大小不同大小不同溶解度则不同溶解度则不同(小颗粒更易溶解小颗粒更易溶解)，放置后，可通过，放置后，可通过沉淀沉淀-溶解平衡将小晶

32、体溶解平衡将小晶体大晶粒，从而除去一部分包藏的大晶粒，从而除去一部分包藏的杂质（这一措施操作最简单，尽管除不尽，但仍可选用）。杂质（这一措施操作最简单，尽管除不尽，但仍可选用）。第29页，共45页，编辑于2022年，星期三 .重结晶（若杂质很多重结晶（若杂质很多如如AgCl、BaSO4呈非白呈非白色，其他方法又除不去，可考虑本法）。色，其他方法又除不去，可考虑本法）。3.混晶混晶 若溶液中的若溶液中的杂质离子杂质离子和构晶离子大小和性质相和构晶离子大小和性质相近，则在组成晶体时将混入晶体内组成混晶。近，则在组成晶体时将混入晶体内组成混晶。如沉淀如沉淀BaSO4时时Pb2+的混入（特点：渗入的杂

33、的混入（特点：渗入的杂质成晶状，且为大片混入，互相掺合不易除去）。质成晶状，且为大片混入，互相掺合不易除去）。【解决方法解决方法：事先分离混晶离子。：事先分离混晶离子。第30页，共45页，编辑于2022年，星期三构晶离子沉淀以后再混入杂质的现象。构晶离子沉淀以后再混入杂质的现象。二、后沉淀二、后沉淀 Ag2SCu2+Cu2+Cu2+但反应完以后，因为但反应完以后，因为Ag2S吸附吸附S2-2-再吸附再吸附Cu2+表面吸附表面吸附Cu2+，使局部，使局部Cu2+升高从而导致升高从而导致Cu2+S2-Ksp，故导致，故导致CuS沉淀在沉淀在Ag2S表面。表面。产生原理：产生原理：以以Na2S沉淀沉

34、淀AgNO3为例：为例：2Ag+S2-2-Ag2S若溶液中有少量的若溶液中有少量的Cu2+，虽然，虽然S(Ag2S)=7.9101717S(CuS)=2.4101818，但，但Ag+是大量的，是大量的，故故Ag2S先沉淀。先沉淀。第31页，共45页，编辑于2022年，星期三【解决方法】【解决方法】适当控制陈化时间，使之不要过长。适当控制陈化时间，使之不要过长。洗涤：后沉淀均处于沉淀表面，洗涤可将洗涤：后沉淀均处于沉淀表面，洗涤可将其冲洗下来（同表面吸附）。其冲洗下来（同表面吸附）。以上讨论为针对某一环节而为，实践中需综合以上讨论为针对某一环节而为，实践中需综合考虑，可从考虑，可从7个方面进行参

35、考个方面进行参考(见见P320，略，略)。第32页，共45页，编辑于2022年，星期三10-610-6、进行沉淀的条件、进行沉淀的条件n一、晶形沉淀的操作要求一、晶形沉淀的操作要求 若被测物若被测物 S 较大较大(如如BaSO4)，可通过改变操作条，可通过改变操作条件获得晶形沉淀，则操作时应遵循以下五字：件获得晶形沉淀，则操作时应遵循以下五字：稀稀降低降低Q值，减小相对过饱和度，同时减小表值，减小相对过饱和度，同时减小表 面吸附（但不能太稀，否则溶解损失大）面吸附（但不能太稀，否则溶解损失大）为使所得沉淀同时满足各项要求为使所得沉淀同时满足各项要求(溶解度小、颗溶解度小、颗粒大、尽量纯净粒大、

36、尽量纯净)，以减少分析误差，将总体操作，以减少分析误差，将总体操作要求归纳如下：要求归纳如下：第33页，共45页，编辑于2022年，星期三n二、无定形沉淀的操作要求二、无定形沉淀的操作要求 浓浓用浓溶液进行操作，由于浓度越大，用浓溶液进行操作，由于浓度越大，V聚聚 越大，由此可减小离子的水合程度。得越大，由此可减小离子的水合程度。得 到较紧密的沉淀；到较紧密的沉淀；热热加热，减少表面吸附和避免生成胶体加热，减少表面吸附和避免生成胶体 (如效果不好，可加适当的电解质如效果不好，可加适当的电解质)。热热增大溶解度，减小相对过饱和度，同时也增大溶解度，减小相对过饱和度，同时也 可减小表面吸附，提高纯

37、度。可减小表面吸附，提高纯度。慢慢搅搅陈陈陈化：以减小吸留或包夹，但若有后沉淀陈化：以减小吸留或包夹，但若有后沉淀 现象，则应注意陈化时间现象，则应注意陈化时间。防止局部浓度过大，减小防止局部浓度过大，减小第34页，共45页，编辑于2022年，星期三快快快速滴加沉淀剂快速滴加沉淀剂(因无定形沉淀已既因无定形沉淀已既 成事实，故可加快滴加速度成事实，故可加快滴加速度)，以增，以增 大大V聚聚，得到较紧密的沉淀，得到较紧密的沉淀(同同“浓浓”)。稀稀沉淀作用完毕后，立即用大量热水稀沉淀作用完毕后，立即用大量热水稀 释溶液并搅拌，使被吸附的杂质转入释溶液并搅拌，使被吸附的杂质转入 水中水中(开始不能

38、太稀开始不能太稀)。再再必要时再沉淀必要时再沉淀(重结晶重结晶)，以除去含量，以除去含量 较多的杂质。较多的杂质。第35页，共45页，编辑于2022年，星期三10-710-7、有机沉淀剂、有机沉淀剂 n一、特点一、特点 1.1.选择性高选择性高 每种有机沉淀剂往往只与少数几种特定的离每种有机沉淀剂往往只与少数几种特定的离子产生沉淀，不易出现混晶现象。子产生沉淀，不易出现混晶现象。2.2.溶解度小溶解度小 生成的有机沉淀极性小，难溶于水，有利于生成的有机沉淀极性小，难溶于水，有利于沉淀完全。沉淀完全。第36页，共45页，编辑于2022年，星期三 3.3.沉淀较纯净，吸附杂质少沉淀较纯净，吸附杂质

39、少 沉淀表面多为电中性基团，故对其他离子的表面吸附沉淀表面多为电中性基团，故对其他离子的表面吸附沉淀表面多为电中性基团，故对其他离子的表面吸附沉淀表面多为电中性基团，故对其他离子的表面吸附较小。较小。较小。较小。4.4.沉淀物的摩尔质量大沉淀物的摩尔质量大 因有机基团的摩尔质量大，故沉淀的摩尔质量因有机基团的摩尔质量大，故沉淀的摩尔质量也大也大称量误差小。称量误差小。【缺点：试剂本身在水中的试剂本身在水中的 S 较小，不易与溶液中的被测较小，不易与溶液中的被测离子相互接触，沉淀产生不太顺利。离子相互接触，沉淀产生不太顺利。第37页，共45页，编辑于2022年，星期三n二、分类二、分类 有机沉淀

40、剂按沉淀原理不同，可分为两类有机沉淀剂按沉淀原理不同，可分为两类、螯合型、螯合型 与被测离子形成具有环状结构的螯合型与被测离子形成具有环状结构的螯合型，如，如8-羟基奎宁与羟基奎宁与Al3+生成五元环状沉淀生成五元环状沉淀(见见P218)。特点：特点：沉淀剂分子内同时具有两类基团沉淀剂分子内同时具有两类基团 酸性基团：酸性基团：-COOH、-OH等，其中的等，其中的H被被Mn+置置换而形成共价键。换而形成共价键。第38页，共45页，编辑于2022年，星期三 、缔合型、缔合型 与被测离子通过静电引力相互吸引而组成沉淀。与被测离子通过静电引力相互吸引而组成沉淀。（沉淀过程同难溶无机盐）（沉淀过程同

41、难溶无机盐）特点：特点：此类沉淀剂可解离出体积较大的离子。此类沉淀剂可解离出体积较大的离子。（2）产物不带电荷，不易吸收其他离子，较纯净）产物不带电荷，不易吸收其他离子，较纯净 碱性基团：碱性基团：-NH2、C=O等，其中等，其中N、O可可与与Mn+形成配位键形成配位键第39页，共45页，编辑于2022年，星期三10-810-8、重量分析结果的计算、重量分析结果的计算 分析结果常用质量分数表示。分析结果常用质量分数表示。若分析样品若分析样品(S)的质量为的质量为mS，样品中被测组分，样品中被测组分(B)的质量为的质量为mB，则，则B在样品中的质量分数为在样品中的质量分数为式中：式中：mS应事先

42、称出，而应事先称出，而mB则需要通过沉淀后得则需要通过沉淀后得到的称量形式的质量计算。到的称量形式的质量计算。BmBwSm=第40页，共45页，编辑于2022年，星期三 假设被测组分假设被测组分B经处理后，得到的称量形式为经处理后，得到的称量形式为C，其，其质量为质量为mC（可直接称得），如何由（可直接称得），如何由mC计算计算mB？一般而言，一般而言，B和和C在形式上是不同的，如：在形式上是不同的，如：被测组分为被测组分为S，其称量形式通常为，其称量形式通常为BaSO4；被测组分为被测组分为Mg，其称量形式通常为，其称量形式通常为Mg2P2O7。故需将故需将mC换算成换算成mB 为简化此换算

43、过程，提出换算为简化此换算过程，提出换算因数下：因数下：被测组分的摩尔质量被测组分的摩尔质量称量形式的摩尔质量称量形式的摩尔质量(而而a、b相当于修正系数相当于修正系数修正的目的：使分子和分修正的目的：使分子和分母中主体元素的原子数目相等母中主体元素的原子数目相等)bMCF=aMB第41页，共45页，编辑于2022年，星期三bMCF=0.13740aMB1MS1MBaSO4132.0661233.37又如：测样品中的又如：测样品中的Mg，若，若Mg的称量形式为的称量形式为Mg2P2O7，则二者的换算因数为，则二者的换算因数为bMCF=0.21842aMB2MMg1MMg P O7224.305

44、1222.55如：测样品中的如：测样品中的S，若，若S的称量形式为的称量形式为BaSO4，则二，则二者的换算因数为者的换算因数为22第42页，共45页，编辑于2022年，星期三有了换算因数有了换算因数 F 后，被测组分的质量后，被测组分的质量mB则为则为mB=F mC代入质量分数计算式，即可算出代入质量分数计算式，即可算出wB：mSwB=FmC第43页，共45页，编辑于2022年，星期三 计算下列各组的换算因数计算下列各组的换算因数 称量形式称量形式 测定组分测定组分 Mg2P2O7 P2O5，MgSO47H2O Fe2O3 (NH4)2Fe(SO4)26H2O BaSO4 SO3，S补充题第44页，共45页，编辑于2022年，星期三本章要求本章要求1、掌握重量分析对沉淀形式、称量形、掌握重量分析对沉淀形式、称量形式的具体要求，熟悉影响溶解度的主要式的具体要求，熟悉影响溶解度的主要因素及影响结果。因素及影响结果。2、认识沉淀的形成过程，掌握相应的、认识沉淀的形成过程，掌握相应的操作条件；操作条件；3、熟悉换算因数的计算及应用。、熟悉换算因数的计算及应用。第45页，共45页，编辑于2022年，星期三