中醫(yī)藥大學(xué)分析化學(xué)課件JC整理-第三章重量分析

第一節(jié)概述重量分析法通過稱量來確定物質(zhì)含量的分析方法。

用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法使被測物組分從試樣中分離出來，然后稱量,再根據(jù)稱量結(jié)果計(jì)算被測組分的含量。2023最新整理收集do

something重量法特點(diǎn)1、準(zhǔn)確度高，相對誤差不超過0.1%-0.2%

2、應(yīng)用范圍廣3、操作煩瑣、費(fèi)時(shí)4、不適于微量及痕量組分的測定重量法分類1.揮發(fā)法2.萃取法3.沉淀法4.電解法

第二節(jié)揮發(fā)法

利用被測組分的揮發(fā)性，通過加熱或其它方法使它與試樣分離稱量，進(jìn)而確定被測組分的含量。干燥失重：測定藥物干燥至恒重后減失的重量，以測定試樣中的吸濕水、結(jié)晶水和在該條件下能揮發(fā)的組分。干燥失重（%）=干燥減失的重量——吸濕水、結(jié)晶水及在該條件下能揮發(fā)的物質(zhì)×100%應(yīng)用：恒重

指物品連續(xù)兩次干燥或灼燒后稱得的重量不超過規(guī)定的范圍，則可認(rèn)為已達(dá)恒重（藥典凡例規(guī)定兩次重量差在0.3mg以下）。第三節(jié)萃取法萃取法液－固萃取液－液萃取

利用被測組分的溶解性，以溶劑萃取的方法使之與試劑樣分離，再將溶劑蒸干，然后根據(jù)干燥物的質(zhì)量計(jì)算被測組分的含量。第四節(jié)沉淀法稱取試樣（Na2SO4)

溶解加BaCl2BaSO4800oC灼燒BaSO4（稱量形式）

計(jì)算稱量Na2SO4溶液稱量形式：析出的沉淀經(jīng)處理轉(zhuǎn)化為可稱量的化學(xué)式過濾灰化炭化洗滌沉淀形式：通過沉淀反應(yīng)沉淀的化學(xué)式

取濕品分析，同時(shí)另取濕品測定干燥失重再進(jìn)行換算。例如：測定未經(jīng)干燥的鹽酸黃連素，含C20H17O4N·HCl量為88.54%，測得干燥失重為10.12%，則干燥品含量可換算如下

將樣品干燥至恒重，然后再進(jìn)行分析，結(jié)果以“干燥品”為基礎(chǔ)計(jì)算百分含量×100%=98.51%88.5

100-10.12試樣的均勻性和代表性,直接影響測定結(jié)果的正確性一、試樣的稱取和溶解一般情況下，晶形沉淀0.1～0.5g；非晶形沉淀則以0.08～0.1g為宜。由此可根據(jù)試樣中待測組分的大致含量，估算出大約應(yīng)稱取的試樣量。試樣的取樣量二、沉淀的制備SO42－＋BaCl2BaSO4BaSO4過濾800℃洗滌灼燒沉淀劑沉淀形式稱量形式Mg2++(NH4)2HPO4MgNH4PO4過濾洗滌1100℃灼燒Mg2P2O7沉淀劑沉淀形式稱量形式沉淀形式與稱量形式有時(shí)相同有時(shí)不同1、對沉淀形式的要求；（1）

溶解度小，沉淀完全，99.9%(2)純度高（3）易轉(zhuǎn)化為固定的稱量形式（4）易過濾和洗滌2、對稱量形式的要求

（1）有確定的化學(xué)組成（2）穩(wěn)定性好（3）摩爾質(zhì)量大（一）沉淀法對沉淀的要求1、同離子效應(yīng)（common-ioneffect）

當(dāng)沉淀反應(yīng)達(dá)到平衡后，若向溶液中加入含有某一構(gòu)晶離子的試劑或溶液，可降低沉淀的溶解度。

（二）沉淀的溶解度及影響因素2、異離子效應(yīng)（diverse-ioneffect）

在難溶化合物的飽和溶液中，加入易溶的強(qiáng)電解質(zhì)，會(huì)使難溶化合物的溶解度比同溫度時(shí)在純水中的溶解度大的現(xiàn)象.具體措施：1）沉淀劑過量

2）用含有沉淀離子的稀溶液洗滌沉淀3、pH效應(yīng)（effectofpH）

溶液的pH值影響沉淀溶解度的現(xiàn)象稱為pH效應(yīng)。在難溶化合物中有相當(dāng)一部分是弱酸或多元酸鹽CaC2O4沉淀在溶液中建立如下平衡：

當(dāng)溶液酸度增大，使平衡向生成H2C2O4方向移動(dòng)，CaC2O4的溶解度增大。

C2O42

HC2O4-

H2C2O4Ca2++C2O42-CaC2O4H+H+pH效應(yīng)主要影響的是弱酸或多元酸鹽的難溶化合物4、配位效應(yīng)當(dāng)難溶化合物的溶液中存在著能與構(gòu)晶離子生成配合物的配位劑，會(huì)使沉淀溶解度增大，甚至不產(chǎn)生沉淀，這種現(xiàn)象稱為配位效應(yīng)。

Cl-+Ag+AgCl+Cl-[AgCl2]-、[AgCl3]2-

、[AgCl4]3-

5、其它因素

1)溫度效應(yīng)2)溶劑效應(yīng)3)沉淀顆粒的大小4)沉淀析出的形態(tài)

1、共沉淀:是指一種難溶化合物沉淀時(shí)，某些可溶性雜質(zhì)同時(shí)沉淀下來的現(xiàn)象。引起共沉淀的原因主要有以下幾方面。

（三）沉淀的純度及其影響因素

2、后沉淀:當(dāng)溶液中某一組分的沉淀析出后，另一本來難以析出沉淀的組分，也在沉淀表面逐漸沉積的現(xiàn)象。共沉淀表面吸附生成混晶吸留和包藏一般規(guī)律是：①第一吸附層優(yōu)先吸附過量的構(gòu)晶離子。②第二吸附層易吸附與構(gòu)晶離子生成溶解度小或離解度小的化合物離子，雜質(zhì)離子的電荷越高越容易被吸附。（1）表面吸附：

①沉淀顆粒越小，比表面積越大，吸附量越多。②雜質(zhì)離子濃度越大，被吸附的量也越多。③溶液的溫度越高，吸附雜質(zhì)的量越少。與吸附量有關(guān)的因素：

吸附作用是一可逆過程，洗滌可使沉淀上吸附的雜質(zhì)進(jìn)入溶液，從而凈化沉淀，吸留是指雜質(zhì)離子機(jī)械地嵌入沉淀之中；包藏常指母液機(jī)構(gòu)地嵌入沉淀之中。（3）吸留和包藏：離子半徑相近，電荷相同，形成的晶體結(jié)構(gòu)也相同，雜質(zhì)離子可進(jìn)入晶格排列中，取代沉淀晶格中某些離子的固定位置，生成混合晶體，使沉淀受到嚴(yán)重玷污。（2）生成混晶：例如Pb2+與Ba2+,PbSO4

易與BaSO4形成混晶混晶引起的共沉淀純化起來很困難，往往須經(jīng)過一系列重結(jié)晶，最好的辦法是先分離。這類共沉淀可以借改變沉淀?xiàng)l件，熟化或重結(jié)晶的方法加以消除。例：Mg2+存在下沉淀CaC2O4時(shí)，若將沉淀與溶液長時(shí)間共置，由于CaC2O4表面吸附C2O42-而使其表面C2O42-濃度增大，使[Mg2+][C2O42-]>

KspMgC2O4

MgC2O4常能在CaC2O4上產(chǎn)生后沉淀。沉淀在溶液中放置時(shí)間越長，后沉淀現(xiàn)象越顯著。2、后沉淀減小后沉淀的方法——縮短雜質(zhì)與母液共置時(shí)間3、提高沉淀純度的措施（1）選擇合理的分析步驟（2）降低易被吸附雜質(zhì)離子的濃度（3）選擇合適的沉淀劑（4）選擇合理的沉淀?xiàng)l件

(5）必要時(shí)進(jìn)行再沉淀（四）沉淀的形成與沉淀?xiàng)l件1、沉淀的形態(tài)

晶形沉淀：非晶型沉淀：沉淀類型晶形沉淀非晶形沉淀粗晶形沉淀

如MgNH4PO4細(xì)晶形沉淀如BaSO4凝膠狀沉淀如AgCl膠狀沉淀如Fe(OH)3·xH2O2、沉淀的形成構(gòu)晶離子成核作用成長過程相互聚集定向排列無定形沉淀

晶形沉淀晶核沉淀微粒（2）晶核的成長：構(gòu)晶離子沉積到晶核表面，并定向擴(kuò)散，使晶核長大為沉淀微粒。

（3）相互聚集與定向排列構(gòu)晶離子按一定晶格定向排列的速度（定向速度）構(gòu)晶離子聚集晶核再進(jìn)一步積聚成沉淀微粒的速度（聚集速度）（1）晶核的形成影響沉淀形態(tài)的主要因素晶形沉淀：強(qiáng)極性鹽類BaSO4無定形沉淀：相對過飽和度大溶液，氫氧化物沉淀V定向速度

>

V聚集速度V聚集速度

>

V定向速度馮·韋曼（Vonweimarn）經(jīng)驗(yàn)公式簡單表示，即：V聚集=KQ-SSK:為比例常數(shù)；Q:為加入沉淀劑瞬間生成沉淀物質(zhì)的濃度；Q-S:為沉淀物質(zhì)的過飽和度；Q-S/S:為相對過飽和度。3、沉淀的條件1)、晶形沉淀的沉淀?xiàng)l件（1）在適當(dāng)稀的溶液中進(jìn)行沉淀（2）在熱溶液中進(jìn)行沉淀（3）在不斷攪拌下慢慢滴加沉淀劑（4）陳化：沉淀析出后，與母液放置一段時(shí)間2)、無定形沉淀的沉淀?xiàng)l件（1）在濃度溶液中進(jìn)行沉淀（2）在熱溶液中進(jìn)行沉淀（3）加入揮發(fā)性電解質(zhì)（4）不陳化3)、均勻沉淀法利用化學(xué)反應(yīng)由溶液中進(jìn)行緩慢而均勻地產(chǎn)生沉淀劑，使沉淀在整個(gè)溶液中緩慢、均勻地析出。利用有機(jī)沉淀劑進(jìn)行沉淀④稱量形式摩爾質(zhì)量大4、沉淀劑的選擇與用量①有很高的選擇性②沉淀在水中溶解度?、垡咨纱箢w粒的晶形沉淀⑤沉淀的組成恒定，干燥后即可稱量2）、沉淀劑的用量沉淀劑難揮發(fā)，過量20～30%或更少沉淀劑易揮發(fā)，則過量可達(dá)50～100%一般的沉淀劑,應(yīng)過量30～50%。三、沉淀的過濾、洗滌、干燥和灼燒（一）過濾

濾紙：

(定量濾紙)

玻璃砂芯濾器(玻璃砂芯坩堝和玻璃砂芯漏斗)傾瀉法（傾注法）洗滌沉淀也是采用“傾瀉法”，根據(jù)“少量多次”的原則

選擇洗滌液的原則（二）洗滌溶解度小的非晶形沉淀，用熱的揮發(fā)性電解質(zhì)稀溶液洗滌溶解度大的晶形沉淀，可用沉淀劑的稀溶液或沉淀的飽和溶液洗滌溶解度小，不易膠溶的沉淀可用水洗｛｝（三）干燥與灼燒

灼燒：

干燥：有機(jī)化合物不能灼燒四、分析結(jié)果的計(jì)算（一）換算因數(shù)的計(jì)算

aA+bBcCdD沉淀劑沉淀形式稱量形式待測組分△

A與D的物質(zhì)的量nA和nD的關(guān)系為：adnDmA=aMAdMDmDF=

nA=aMAdMDmA=FmD換算因數(shù)被測組分沉淀形式稱量形式換算因素

MgOMgNH4PO4Mg2P2O7

？

P2O5MgNH4PO4Mg2P2O7？K2SO4·Al2(SO4)3·24H2OBaSO4BaSO4

？2MgO/MgP2O7P2O5/Mg2P2O7K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O/4BaSO4A％＝×100％＝×100％wASF×wDwA被測組分質(zhì)量wD稱量形式質(zhì)量ws試樣質(zhì)量F換算因素

S（二）被測物含量計(jì)算例:測定硫酸鈉含量時(shí)，稱試樣0.3120g，溶解后，加BaCl2沉淀劑便沉淀。經(jīng)過濾、洗滌、烘干和灼燒后，得BaSO40.4116g，計(jì)算試樣中Na2SO4的百分含量。解：Na2SO4≈BaSO4F===0.6086Na2SO4BaSO4142.04233.09Na2SO4%=F××100%=0.6086××100%mBaSO4S0.41160.3120=80.