可溶性硫酸鹽中硫的測定

（重量法）主講人；朱敬闖實驗目的1.理解晶體沉淀的生成原理和沉淀條件2.練習沉淀的生成、過濾、洗滌和灼燒的操作技術。3.測定可溶性硫酸鹽中硫的含量，并用換算因數計算測定結果。實驗原理

測定可溶性硫酸鹽中硫含量所用的經典方法，都是用Ba2+

離子將

SO42-

離子沉淀為BaSO4，沉淀經過濾、洗滌和灼燒后，以BaSO4形式稱量，從而求得S或SO3的含量。

BaSO4的溶解度很少（Ksp=1.1×10-10），100mL溶液在25℃時僅溶解0.25mg，利用同離子效應，在過量沉淀劑存在下，溶解度更小，一般可以忽略不計。用BaSO4重量法測定SO42-時，沉淀劑BaCl2因灼燒時不宜揮發除去，因此只允許過量20%~30%。用BaSO4重量法測定Ba2+離子時，一般用稀H2SO4作沉淀劑。由于H2SO4在高溫下可揮發除去，故BaSO4沉淀帶下的H2SO4不至于引起誤差，因而沉淀劑可過量50%-100%。BaSO4性質非常穩定，干燥后的組成與分子式符合。若沉淀的條件控制不好，BaSO4易生成細小的晶體，過濾時易穿過濾紙，引起沉淀的損失，因此進行沉淀時，必須注意創造和控制有利于形成較大晶體的條件，如在攪拌條件下將沉淀劑的稀溶液滴加入試樣溶液、采用陳化步驟等。實驗原理

為防止生成BaCO3、

Ba3(PO4)2(或

BaHPO4）及Ba(OH)2等沉淀，應在酸性溶液中進行沉淀。同時適當提高酸度，增加BaSO4的溶解度，以降低其相對飽和度，有利于獲得顆粒較大的純凈而易于過濾的沉淀，一般在0.05mol·L-1左右HCl溶液中進行沉淀。溶液中也不允許有酸不溶物和易被吸附的離子（如Fe3+、NO3-等離子）存在，否則應預先予以分離或掩蔽。Pb2+Sr2+離子干擾測定。用BaSO4重量法測定SO42-離子這一方法應用很廣。磷肥、萃取磷肥、水泥以及有機物中硫含量等都可用此方法分析。本試驗可以用無水芒硝（Na2SO4）做試樣。實驗儀器與試劑1.瓷坩堝2只2.坩堝鉗1把3.2mol·L-1

HCl溶液4.100g·L-1BaCl2溶液5.

0.1mol·L-1

AgNO3溶液6.

6mol·L-1HNO3溶液7.定量濾紙（7～9cm）1張8.慢速或中速定量濾紙9.無水Na2SO4（試樣）實驗步驟1.稱樣及沉淀的制備:準確稱取在100～120℃干燥過的試樣（無水Na2SO4）0.2～0.3g,置于250mL燒杯中，用水25mL水溶解，加入2mol·L-1HCl溶液5mL，用水稀釋至約200mL，將溶液加熱至沸騰，在不斷攪拌下逐滴加入5

～6mL100g·L-1熱BaCl2溶液（預先稀釋1倍并加熱），靜置1～2分鐘使沉淀完全。此時若無沉淀或渾濁，表示沉淀已經完全，否則應再加入1～2mL

BaCl2稀溶液，直至沉淀完全。然后將溶液微沸10分鐘，在約90℃保溫陳化約1小時。

實驗步驟2.沉淀與過濾:陳化后的沉淀和上清液冷卻至室溫，用定量濾紙傾斜法過濾。用熱餾水洗滌沉淀至無Cl-離子為止。3.空坩堝稱重:將兩只潔凈的瓷坩堝，放在800±20℃馬弗爐中灼澆至恒重。第一次灼燒40分鐘，第二次及以后每次灼燒20分鐘。實驗步驟4.沉淀的灼燒和稱重：將沉淀和濾紙移入已在800～850℃灼燒至恒重的瓷坩堝中，烘干、灰化后，再在800～850℃灼燒至恒重。根據所得BaSO4重量，計算試樣中含硫(或SO3)的質量分數。數據記錄

平行測定次數項目ⅠⅡ倒樣前稱量瓶質量/g倒樣后稱量瓶質量/g試樣質量/g（坩堝+BaSO4）的質量/g坩堝的質量/gBaSO4的質量/g試樣中硫的質量分數/%試樣中硫的平均質量分數/%相對誤差數據的處理

注意事項1.試樣進行溶解時，若水中有不溶性殘渣，應該將它過濾除去，并用稀鹽酸洗滌殘渣數次，再用水洗至不含Cl-離子為止。2.溶液進行加熱煮沸時，若有膠體生成，說明溶液中含有Fe3+離子的干擾，應在加入BaCl2之前，加入EDTA溶液5mL,以掩蔽干擾。3.為了控制晶體沉淀的條件，除試液應稀釋加熱外，沉淀劑BaCl2溶液也可先加水適當稀釋并加熱。4.檢查洗液中加有無Cl-

離子的方法：用小試管收集1～2mL濾液。加入1滴6mol·L-1

硝酸酸化，加入2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，若無白色渾濁產生，表示Cl-已洗凈。5.坩堝放入電爐前，應用濾紙吸去其底部和周圍的水，以免坩堝因驟熱而炸裂。沉淀在灼燒時，若空氣不充足，則BaSO4

易被濾紙的碳還原為BaS，將使結果偏低，此時可將沉淀用濃H2SO4

潤濕，仔細升溫，使其重新轉變為BaSO4濾紙

濾紙是一種具有良好過濾性能的紙，紙質疏松，對液體有強烈的吸收性能。分析實驗室常用濾紙作為過濾介質，使溶液與固體分離。濾紙分為三類：定性分析濾紙、定量分析濾紙和層析定性分析濾紙。

1.定性分析濾紙定性分析濾紙一般殘留灰分較多，僅供一般的定性分析和用于過濾沉淀或溶液中懸用，不能用于質量分析。

2.定量分析濾紙定量分析濾紙在制造過程中，紙漿經過鹽酸和氫氟酸處理，并經過蒸餾水洗滌，將紙纖維中大部分雜質除去，所以灼燒后殘留灰分很少，對分析結果幾乎不產生影響，適于作精密定量分析。3.層析定性分析濾紙層析定性分析濾紙主要是在紙色譜分析法中用作擔體，進行待測物的定性分離。其中實驗室通常使用的是定性濾紙與定量濾紙。定量濾紙和定性濾紙的區別主要在于灰化后產生灰分的量。定性濾紙不超過0.13%，而定量濾紙不超過等于0.0009%。所以兩者在用途也有所區別：定性濾紙用于定性化學分析和相應的過濾分離；定量濾紙用于定量化學分析中重量法分析試驗和相應的分析試驗↑沉淀的烘干和灼燒1.坩堝的準備

沉淀的灼燒是在潔凈并預先經過兩次以上灼燒制衡中的坩堝中進行的。坩堝用自來水洗凈后，至于熱的鹽酸（去AlO、FeO）或鉻酸洗液中（去油脂）侵泡十幾分鐘，然后用玻璃棒夾出，潔凈并烘干、灼燒坩堝可在高溫爐內進行，也可把坩堝放在泥三角上（圖4.5.1），下面用煤氣等逐步升溫灼燒。空坩堝一般灼燒10~15min。灼燒空坩堝的條件必須與以后灼燒沉淀時的條件相同。坩堝經灼燒一定時間后，用預熱的坩堝把它夾出，至于耐火板(或泥三角）上稍冷（至紅熱退去），然后放在干燥器中。太熱的坩堝不能放進干燥器中，否則它與涼的瓷板接觸時會破裂。坩堝應仰放桌面上。干燥器的使用見圖（4.5.2）。

由于坩堝的大小和薄厚不同，因而坩堝充分冷卻所需的時間也不同，一般約需30~50min。

冷卻坩堝時盛放該坩堝的干燥器應放在天平室內，同一實驗中坩堝冷卻的時間應相同（無論是空的還是有沉淀的）。待坩堝冷卻至室溫時進行稱量，將稱得的質量準確地記錄下來。再將坩堝相同的條件灼燒、冷卻、稱量，重復這樣的操作，直到連續兩次稱量的質量之差不超過0.3mg，方可認為已達恒重。沉淀的烘干和灼燒2.沉淀的包裹

對無形沉淀，可用攪棒將濾紙四周邊緣向內折，把圓錐體的敞口封上。再用攪棒將濾紙輕輕轉動。以便擦凈漏斗內壁可能沾有的沉淀，然后將濾紙包取出，倒轉過來，尖頭向上，安放在坩堝中。對于晶體沉淀，則可按分析實驗課本p43圖4.5.4的方法包裹后放入坩堝中。3.沉淀的烘干、灼燒

把包裹好的沉淀放在已恒重的坩堝中，這時濾紙的三層部分應放在上面。將坩堝斜放在泥三角上，其底部放在泥三角的一邊[見分析實驗課本p41圖4.5.1（1）]。然后再把坩堝蓋半掩地倚倚于坩堝口，(如分析實驗課本p43圖4.5.5所示。)以便利用反射焰將濾紙炭化。先調節煤氣燈火焰，用小火均勻地烘烤坩堝，使濾紙和沉淀慢慢干燥。這時溫度不能太高，否則坩堝會因與水滴接觸而炸裂。為了加速干燥，可將煤氣燈火焰放在坩堝蓋中心之下（分析實驗課本p43圖4.5.5），加熱后熱空氣流便反射到坩堝內部，而水蒸氣從上面逸出。待濾紙和沉淀干燥后，將煤氣燈移至坩堝底部，稍增大火焰，，使濾紙炭化。濾紙完全碳化后，逐漸增大火焰升高溫度。灰化也可在溫度較高的電爐上進行。