第十章沉淀重量分析法1.pptx

24 四月 2024第1页 分析化学教研室 第一节第一节 重量分析法概述重量分析法概述分离分离称量称量通过称量物质的质量或质量的变化来确定被测组分含量。通过称量物质的质量或质量的变化来确定被测组分含量。沉淀法沉淀法气化法气化法电解法电解法提取法提取法24 四月 2024第2页 分析化学教研室 沉淀法沉淀法：试样试样试剂试剂被测组分被测组分过滤、洗涤过滤、洗涤烘干或灼烧烘干或灼烧组成组成一定一定的物质的物质称量称量求组分求组分%气化法气化法：试样试样加热加热或其它方法或其它方法被测组分被测组分称量称量(试样减轻的质量试样减轻的质量或吸收剂增加的质量）或吸收剂增加的质量）求组分求组分%电解法电解法：试样试样电解电解被测组分在电极上析出被测组分在电极上析出称量称量求组分求组分%提取法提取法：试样试样提取剂提取剂被测组分进入提取剂中被测组分进入提取剂中称量称量求组分求组分%除去除去提取剂提取剂24 四月 2024第3页 分析化学教研室 特点：特点：不需要基准物质不需要基准物质准确度高。准确度高。（作为仲裁分析）（作为仲裁分析）优优 点：点：操作繁琐、费时。操作繁琐、费时。不适合微量、痕量组分的测定。不适合微量、痕量组分的测定。缺缺 点：点：24 四月 2024第4页 分析化学教研室 沉淀形式沉淀形式沉淀剂沉淀剂滤、洗滤、洗烘烘(烧烧)被测物被测物称量形式称量形式滤滤,洗洗800800灼烧灼烧 SO42-BaSO4 BaSOBaSO4 4BaCl2沉淀重量分析法沉淀重量分析法 利用沉淀反应，将被测组分以利用沉淀反应，将被测组分以沉淀形式沉淀形式从溶液中分从溶液中分离出来，转化为离出来，转化为称量形式称量形式，通过称量其质量测定含量的方法，通过称量其质量测定含量的方法24 四月 2024第5页 分析化学教研室 对沉淀形式的要求对沉淀形式的要求 沉淀的沉淀的 s 小小,溶解损失应溶解损失应0.2mg 沉淀的纯度高沉淀的纯度高 便于过滤和洗涤便于过滤和洗涤 易于转化为称量形式易于转化为称量形式确定的化学组成确定的化学组成,恒定恒定 稳定稳定量准确量准确 摩尔质量大摩尔质量大-减少称量误差和操作损失减少称量误差和操作损失 对称量形式的要求对称量形式的要求 定量基础定量基础24 四月 2024第6页 分析化学教研室 例：测定铝的含量：例：测定铝的含量：损失量：损失量：1 mg 1 mg 称量形式：称量形式：Al2O3 8羟基喹啉铝羟基喹啉铝 摩尔质量：摩尔质量：101.96 459.44相当于铝的损失量：相当于铝的损失量：0.5 mg 0.06 mg显然，摩尔质量大，显然，摩尔质量大，Al的损失小。的损失小。操作损失带来的误差操作损失带来的误差24 四月 2024第7页 分析化学教研室 称量误差称量误差结论：结论：称量形式具有较大的摩尔质量，可称量形式具有较大的摩尔质量，可减少称量误差减少称量误差 和操作损失带来的误差和操作损失带来的误差，从而提高分析结果的准确度。，从而提高分析结果的准确度。24 四月 2024第8页 分析化学教研室 对沉淀剂的要求：对沉淀剂的要求：满足以上对沉淀的要求（称量、沉淀形式的要求）满足以上对沉淀的要求（称量、沉淀形式的要求）有选择性有选择性尽量易挥发或易灼烧除去尽量易挥发或易灼烧除去有机沉淀剂能满足条件，应用日益广泛。有机沉淀剂能满足条件，应用日益广泛。24 四月 2024第9页 分析化学教研室 一、沉淀的类型一、沉淀的类型颗粒度颗粒度/m特特 点点晶形沉淀晶形沉淀0.11构晶离子排列规则有序、沉淀结构晶离子排列规则有序、沉淀结构紧密、体积小、易沉降构紧密、体积小、易沉降凝乳状沉淀凝乳状沉淀0.02 0.1介于晶形与无定形沉淀介于晶形与无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀0.02构晶离子排列杂乱、包含有大量构晶离子排列杂乱、包含有大量的水分子、结构疏松、体积庞大、的水分子、结构疏松、体积庞大、不易沉降不易沉降第三节第三节 沉淀的类型与沉淀的形成机理沉淀的类型与沉淀的形成机理24 四月 2024第10页 分析化学教研室 均相成核：均相成核：构晶离子因离子间的缔合作用自发地聚集形成晶核。构晶离子因离子间的缔合作用自发地聚集形成晶核。如如BaSO4，8个构晶离子形成一个晶核个构晶离子形成一个晶核异相成核异相成核：溶液中的微小颗粒作为晶种，溶液中的微小颗粒作为晶种，构晶离子在其表面聚集而构成晶核构晶离子在其表面聚集而构成晶核成核过程成核过程均相成核均相成核异相成核异相成核长大过程长大过程凝聚凝聚定向排列定向排列构晶离子构晶离子晶核晶核沉淀颗粒沉淀颗粒无定形沉淀无定形沉淀晶形沉淀晶形沉淀二、沉淀的形成过程二、沉淀的形成过程24 四月 2024第11页 分析化学教研室 Von Weimarn 经验公式经验公式晶核的形成速度晶核的形成速度相对过饱和度（相对过饱和度（RSS）s:溶解度溶解度Q：加入沉淀剂瞬间沉淀的总浓度：加入沉淀剂瞬间沉淀的总浓度Q-s：过饱和度：过饱和度K：常数，与沉淀的性质、温度、：常数，与沉淀的性质、温度、介质等有关介质等有关n n=K Q-s s 24 四月 2024第12页 分析化学教研室 lgNQ异相成核异相成核异相成核异相成核均相成核均相成核临界点临界点异相成核异相成核大颗粒的晶形沉淀大颗粒的晶形沉淀均相成核均相成核小颗粒的凝乳状沉淀小颗粒的凝乳状沉淀临界过饱和比临界过饱和比:Qc/s24 四月 2024第13页 分析化学教研室 颗颗粒粒大大小小晶晶核核数数目目异相成核异相成核均相成核均相成核颗粒小颗粒小颗粒大颗粒大临界过临界过饱和比饱和比相对过相对过饱和度饱和度沉淀物沉淀物的本性的本性人为控制人为控制24 四月 2024第14页 分析化学教研室 成核过程成核过程均相成核均相成核异相成核异相成核长大过程长大过程聚集聚集定向排列定向排列构晶离子构晶离子晶核晶核沉淀颗粒沉淀颗粒无定形沉淀无定形沉淀晶形沉淀晶形沉淀（二）晶核的成长过程（二）晶核的成长过程定向和聚集定向和聚集24 四月 2024第15页 分析化学教研室 2.2.聚集速度的大小取决于聚集速度的大小取决于相对过饱和度相对过饱和度1.1.定向速度的大小取决于定向速度的大小取决于物质的极性物质的极性极性较强极性较强晶形沉淀晶形沉淀无定形沉淀无定形沉淀24 四月 2024第16页 分析化学教研室 沉淀沉淀类型类型影影 响响 因因 素素相对过相对过饱和度饱和度临界过临界过饱和度饱和度成核过程成核过程晶体成长过程晶体成长过程晶形晶形无定形无定形小小大大大大异相成核为主异相成核为主均相成核为主均相成核为主小小沉淀的类型不仅取决于沉淀的类型不仅取决于沉淀物质的本性沉淀物质的本性，也与，也与进行沉进行沉淀的条件淀的条件密切相关（成核过程和晶体的成长过程都对密切相关（成核过程和晶体的成长过程都对沉淀颗粒的大小有影响）。沉淀颗粒的大小有影响）。24 四月 2024第17页 分析化学教研室 第二节第二节 沉淀的溶解度及影响因素沉淀的溶解度及影响因素（沉淀的完全程度：沉淀的溶解损失（沉淀的完全程度：沉淀的溶解损失0.2mg）一、沉淀的溶解度一、沉淀的溶解度-用用 s 表示表示MA(固固)MA(水水)或或 M+A-M+A-（一）、溶解度和固有溶解度（一）、溶解度和固有溶解度24 四月 2024第18页 分析化学教研室 固有溶解度固有溶解度（分子溶解度）：指难溶化合物在水溶液中以分子（分子溶解度）：指难溶化合物在水溶液中以分子状态或离子对状态存在的浓度。在一定温度下为一常数。状态或离子对状态存在的浓度。在一定温度下为一常数。MA（水）（水）离解较小时，离解较小时，s0不能忽略不能忽略MA（水）（水）离解较大时，离解较大时，s0可忽略可忽略溶解度溶解度(s)平衡时，平衡时，MA(固固)所溶解的总浓度。所溶解的总浓度。s=s0+M+=s0+A-固有溶解度固有溶解度固有溶解度固有溶解度aMA(水水)aMA(固固)=aMA(水水)=s0=MA水水K=MA(固固)MA(水水)或或 M+A-M+A-24 四月 2024第19页 分析化学教研室 Kap=aM+aA-活度积常数活度积常数,只与只与T 有关。有关。仅在计算沉淀在纯水中的溶解度时使用，仅在计算沉淀在纯水中的溶解度时使用，附录一表附录一表12 Ksp=M+A-=溶度积常数溶度积常数,与与T、I 有关有关一般将一般将Kap代替代替Ksp使用。使用。Kapg gM+g gA-(二二)溶度积和活度积溶度积和活度积MA M+A-24 四月 2024第20页 分析化学教研室 Kap 与与 Ksp 的关系的关系24 四月 2024第21页 分析化学教研室 s 与与 Kap、Ksp 的关系的关系24 四月 2024第22页 分析化学教研室（三）条件溶度积（三）条件溶度积OH-MOH LML H+HA MA(固固)M+A-