重量分析法1課件

5.重量分析法5.1概述重量分析法是經(jīng)典的分析方法。5.1.1分類及特點(diǎn)分類（1）沉淀法將被測(cè)物沉淀后以稱重的方式求出含量，此法。（2）電解法將待測(cè)金屬離子在電極上還原析出后，通過稱量電極增加的重量計(jì)算出被測(cè)物的含量。分類（3）汽化法利用物質(zhì)的揮發(fā)性，通過加熱或其他方法把被測(cè)組分從試樣中揮發(fā)，根據(jù)試樣重量的差值計(jì)算試樣中被測(cè)組分的含量。特點(diǎn)準(zhǔn)確度高，操作繁瑣。5.1.2重量分析對(duì)沉淀形式和稱量形式的要求沉淀形式（1）沉淀溶解度必須要小。（2）沉淀要純凈。（3）沉淀易于洗滌和過濾。（4）沉淀易轉(zhuǎn)化成稱量形式。稱量形式（1）稱量形式其化學(xué)組成恒定。（2）稱量形式必須穩(wěn)定。（3）稱量形式的分子量要大。5.1.3重量分析結(jié)果的計(jì)算換算因子(f)5.2沉淀的形成5.2.1沉淀顆粒粒度與沉淀類型沉淀類型晶型沉淀(粒度:0.1~1μM)無(wú)定型沉淀(粒度:<0.02μM)凝乳狀沉淀(粒度:0.02~0.1μM)5.2.2沉淀的形成均相成核(靜電作用)構(gòu)晶離子異相成核(雜質(zhì)微粒)離子群離子聚集體小晶核小沉淀微粒無(wú)定型沉淀晶型沉淀成核長(zhǎng)大(狹義)長(zhǎng)大(廣義)晶核的生成均相成核：離子因靜電作用而相互聚集在一起逐步長(zhǎng)大,形成晶核。均相成核作用不僅與溶質(zhì)的瞬時(shí)濃度（Q）有關(guān)，還和沉淀溶解度（S）有關(guān)。魏馬公式：異相成核：溶液中有外來(lái)懸浮顆粒誘導(dǎo)生成晶核。對(duì)于生成的沉淀屬于晶型沉淀或無(wú)定型沉淀除了和溶液中溶質(zhì)的相對(duì)過飽和度有關(guān)外，還和組成沉淀的離子有關(guān)。根據(jù)墨爾斯理論，通常晶型沉淀的位于不飽和區(qū)域出不穩(wěn)定溶液區(qū)域之間的亞穩(wěn)定區(qū)域較寬，而無(wú)定型沉淀的亞穩(wěn)定區(qū)域很窄，這樣溶液很容易超過亞穩(wěn)定區(qū)域，達(dá)到不穩(wěn)定區(qū)域，產(chǎn)生過多的晶核。5.3沉淀的沾污與減少沉淀的方法沉淀的沾污共沉淀后沉淀表面吸附吸留或包夾混晶或固溶體5.3.1共沉淀表面吸附吸留或包夾混晶或固溶體5.3.1.1表面吸附表面吸附是在沉淀的表面上吸附了雜質(zhì)，稱為吸附共沉淀。表面吸附產(chǎn)生的原因：沉淀表面會(huì)吸附帶相反電荷的離子—抗衡離子。表面吸附的規(guī)律：若抗衡離子濃度相同，優(yōu)先吸附電荷數(shù)較高的離子；若離子電荷數(shù)相同，優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子形成溶解度最小或離解度最小的化合物的離子；吸附量的多少則與雜質(zhì)的濃度有關(guān)，但當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，吸附量不會(huì)再隨著雜質(zhì)濃度的增加而增加；吸附規(guī)則第一吸附層：先吸附過量的構(gòu)晶離子再吸附與構(gòu)晶離子大小接近、電荷相同的離子濃度較高的離子被優(yōu)先吸附第二吸附層：優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子形成的鹽溶解度小的離子離子價(jià)數(shù)高、濃度大的離子，優(yōu)先被吸附減少表面吸附的方法：制備大顆粒沉淀或晶形沉淀適當(dāng)提高溶液溫度洗滌沉淀，減小表面吸附洗滌沉淀，除去抗衡離子，因用電解質(zhì)溶液洗滌時(shí)，抗衡離子會(huì)發(fā)生置換。圖示BaSO4晶體表面吸附示意圖沉淀表面形成雙電層：吸附層——吸附剩余構(gòu)晶離子SO42-擴(kuò)散層——吸附陽(yáng)離子或抗衡離子Fe3+5.3.1.2吸留或包夾產(chǎn)生的原因：在沉淀成長(zhǎng)的過程中，由于沉淀生長(zhǎng)的太快，則原來(lái)吸附在沉淀表面的雜質(zhì)（或母液）來(lái)不及離開沉淀表面而就被沉積上來(lái)的離子所覆蓋，而進(jìn)入沉淀的內(nèi)部，這種共沉淀現(xiàn)象稱為吸留或包夾。消除方法：改變沉淀?xiàng)l件，通過陳化或再沉淀的方式消除。5.3.1.3混晶或固溶體產(chǎn)生的原因：若溶液中雜質(zhì)離子的電荷數(shù)與構(gòu)晶離子相同，他們的半徑大小也比較相近，而且所形成的晶體結(jié)構(gòu)很相似，則它們極易生成混晶。例：BaSO4與PbSO4，AgCL與AgBr

同型混晶

BaSO4中混入KMnO4（粉紅色）異型混晶消除方法：混晶比較難以消除.將這些雜質(zhì)事先通過分離的方法除去。加入絡(luò)合劑或改變沉淀劑，以消除干擾離子.5.3.2后沉淀產(chǎn)生的原因：溶液中某些組分析出沉淀之后，另一種本來(lái)難于析出沉淀的組分，在該沉淀表面上繼續(xù)析出沉淀的現(xiàn)象。后沉淀與共沉淀的區(qū)別：后沉淀引入雜質(zhì)的量，隨沉淀在試液中放置的增長(zhǎng)而增多，而共沉淀量受放置時(shí)間影響較??；不論雜質(zhì)在沉淀之間就存在的，還是沉淀后加入的，后沉淀引入的雜質(zhì)的量基本一致；溫度升高，后沉淀現(xiàn)象有時(shí)更為嚴(yán)重；后沉淀引入雜質(zhì)的程度，有時(shí)比共沉淀嚴(yán)重的多。

消除方法：縮短沉淀與母液的共置時(shí)間沉淀時(shí)縮短陳化時(shí)間。注：后沉淀經(jīng)加熱、放置后會(huì)更加嚴(yán)重示例例：草酸鹽的沉淀分離中例：金屬硫化物的沉淀分離中3．提高沉淀純度措施1）選擇適當(dāng)分析步驟

測(cè)少量組分含量時(shí)，首先沉淀含量少的組分2）改變易被吸附雜質(zhì)的存在形式，降低其濃度

分離除去，或掩蔽

3）選擇合適的沉淀劑

選用有機(jī)沉淀劑可有效減少共沉淀4）改善沉淀?xiàng)l件

溫度，濃度，試劑加入次序或速度，是否陳化5）再沉淀

有效減小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀現(xiàn)象

5.4適合沉淀?xiàng)l件的選擇5.4.1晶型沉淀?。合鄬?duì)過飽和度小，雜質(zhì)吸留的量也可以減少。熱：增加溶解度；晶體成長(zhǎng)速度快；減少對(duì)雜質(zhì)的吸附；攪拌：使沉淀劑分開，降低局部的過飽和度；沉淀完畢后，陳化。陳化的作用：可以使小顆粒沉淀溶解進(jìn)而轉(zhuǎn)化稱顆粒大的沉淀陳化：沉淀完成后，將沉淀與母液放置一段時(shí)間，這一過程稱為陳化（加熱和攪拌可以縮短陳化時(shí)間）5.4.2膠體沉淀濃：離子水合程度小，生成沉淀比較緊密；熱：防止膠體生成，減少雜質(zhì)吸附，沉淀緊密；攪拌不必陳化適當(dāng)加入電解質(zhì)——防止膠溶趁熱過濾特點(diǎn)：溶解度小，顆粒小，難以過濾洗滌；結(jié)構(gòu)疏松，表面積大，易吸附雜質(zhì)5.4.3均相沉淀法過程：利用化學(xué)反應(yīng)，在溶液中逐步、均勻地產(chǎn)生所需

沉淀劑，避免局部過濃現(xiàn)象，降低相對(duì)過飽和度，

使沉淀在溶液中緩慢、均勻析出，形成易濾過洗

滌的大顆粒沉淀特點(diǎn)：防止局部過濃，減少沉淀時(shí)的相對(duì)過飽和度。書p217表5－3列出摸寫某些均相沉淀法的應(yīng)用事例。注：均勻沉淀法制成的沉淀，顆粒較大，結(jié)構(gòu)緊密，表面吸附雜質(zhì)少，易過濾洗滌仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀現(xiàn)象示例Ca2++(NH4)2C2O4CaC2O4↓細(xì)小沉淀

中性弱堿性Ca2++(NH4)2C2O4CaC2O4↓酸效應(yīng)增大SH+酸效應(yīng)CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑900C

水解

H2C2O4