无机及分析化学课件 第11章

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1、11.7重量分析结果的计算第11章重量分析法11.1概述11.2影响沉淀溶解度的因素11.3沉淀的形成11.4影响沉淀纯度的因素11.5沉淀条件的选择11.6沉淀的灼烧11.1概述1.重量分析法的分类和特点在重量分析中，先用适当的方法将被测组分与试样中的其他组分分离后，转化为一定的称量形式，然后称重，由称得的物质的质量计算该组分的含量。根据被测组分与其他组分分离方法的不同，有三种重量分析法。(1)重量分析法分类a.沉淀法沉淀法是重量分析法中的主要方法。被测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧，最后称重并计算其含量。b.气化法（又称为挥发

2、法）利用物质的挥发性质，通过加热或其他方法使试样中待测组分挥发逸出，然后根据试样质量的减少计算该组分的含量；或当该组分逸出时,选择适当吸收剂使它吸收，然后根据吸收剂质量的增加计算该组分的含量。c.电解法利用电解原理，用电子作沉淀剂使金属离子在电极上还原析出，然后称量，求得其含量。(2)特点a.成熟的经典法，无标样分析法，用于仲裁分析。b.用于常量组分的测定，准确度高，相对误差在0.1%-0.2%之间。2.对沉淀的要求(1)沉淀的溶解度必须很小，这样才能使被测组分沉淀完全；(2)沉淀应是粗大的晶形沉淀。这样夹带的杂质少，便于过滤、洗涤。(3)沉淀经干燥或灼烧后，组

3、成应恒定，且在空气中稳定，这样才能具有确定的化学式。(4)沉淀应有较大的分子量，可使称量误差减小。(5)沉淀剂最好在灼烧时能挥发掉。c.耗时多、周期长，操作烦琐。d.常量的硅、硫、镍等元素的精确测定仍采用重量法。11.2影响沉淀溶解度的因素11.2.1温度的影响沉淀的溶解反应,绝大多数是吸热反应,沉淀的溶解度一般随温度升高而增大.对于在热溶液中溶解度大的沉淀，在室温下过滤、洗涤，例如MgNH4PO4；无定形沉淀(如Fe2O3·nH2O)的溶解度小，冷却后难于过滤洗涤，要趁热过滤洗涤。11.2.2溶剂的影响大多数无机盐沉淀在水中的溶解度比在有机溶剂中大一些。相似者

4、相溶,加入有机溶剂，S↓例如:PbSO4S=45mg/L(水)S=2.3mg/L(30%乙醇水溶液)11.2.3形成胶体溶液胶体颗粒很小,容易透过滤纸而引起损失,因此要避免形成胶体溶液.常采用加热或加入大量电解质措施.11.2.4沉淀颗粒大小同一种沉淀，晶体颗粒大，溶解度小；晶体颗粒小，溶解度大。通常采用陈化获得大颗粒的沉淀。例如:SrSO4沉淀大颗粒S=6.2×10-4mol/L0.05μmS=6.7×10-4mol/L增大8%0.01μmS=9.3×10-4mol/L增大50%11.2.5沉淀的形态初生成时，“亚稳态”的溶解度大，放置后，“稳定态”的溶解度小

5、。例如“亚稳态”α-CoSKsp=4×10-20“稳定态”β-CoSKsp=7.9×10-2411.3沉淀的形成1.沉淀的类型生成的沉淀类型，首先取决于沉淀的性质，其次与沉淀形成的条件、沉淀后的处理有密切的关系。在重量分析法中，最好能获得晶形沉淀。分为三类：晶形沉淀、无定形沉淀、凝乳状沉淀。2.沉淀的形成过程沉淀的形成是一个复杂过程，有关这方面的理论都是定性的解释或经验公式的描述，很不成熟。沉淀的形成过程如下：成核作用晶核成长聚集定向排列无定形沉淀晶形沉淀构晶离子沉淀颗粒晶核形成速度小于晶核成长速度，则获得较大沉淀颗粒，且能定向地排列成为晶形沉淀；若晶核生成极快

6、，则形成大量细小微晶，只能凝聚起来得到细小的胶状沉淀。均相成核:构晶离子在过饱和溶液中,通过离子的缔合作用,自发形成晶核。占优势时形成无定形沉淀。异相成核:溶液中混有的固体微粒,在沉淀过程中起着晶种的作用,诱导沉淀的形成.占优势时形成晶形沉淀.分散度－晶核形成速度－沉淀生成的初始速度可以用韦曼的经验公式表示:沉淀生成的初始速度=K×(Q-S)/SＱ：沉淀剂加入瞬间沉淀物质的浓度；S：晶核的溶解度；Q-S：过饱和度，引起沉淀作用的动力；(Q-S)/S：相对过饱和度；K：为常数，与沉淀性质、介质及温度等有关。相对过饱和度越小，则晶核形成速度越慢，能得到大颗粒沉淀。各

7、种沉淀都有一个能大批自发产生晶核的相对过饱和极限值，称为临界值。控制相对过饱和度在临界值以下，沉淀以异相成核为主，得到大颗粒沉淀。超过临界值后，沉淀以均相成核为主，得到小颗粒沉淀。例如沉淀临界值BaSO41000CaC2O4·H2O31AgCl5.511.4影响沉淀纯度的因素1.共沉淀当一种沉淀从溶液中析出时，溶液中某些可溶的组分同生成的沉淀一起析出混杂于沉淀之中，这种现象称为共沉淀现象。共沉淀现象使沉淀玷污，这是重量分析法误差的主要来源之一。例如:以BaCl2为沉淀剂测定SO42-时，试液中Fe3+会以Fe2(SO4)3的形式夹杂在BaSO4沉淀中一起析出,给

8、分析结果带来误差。共沉淀