第三章重量分析法

重量分析法簡稱重量法，是通過精密稱量物質的質量來進行定量分析的方法。分類：揮發法、萃取法、沉淀法等。特點：常量分析準確，不需要標準物質。操作較煩瑣、費時；對低含量組分的測定誤差較大第一節揮發法通過加熱等方法使試樣中的待測組分或其它組分揮發而達到分離，然后經過稱量確定待測組分的含量。一、直接揮發法1完整版課件ppt揮發分離后，稱量的是待測組分本身或為其衍生物或為吸收劑，根據所稱質量或增加的質量來計算待測組分的含量。二、間接揮發法通過加熱等方法使試樣中的待測組分揮發，根據揮發前后試樣的質量差來計算待測組分的含量。例如，可將一定量的BaCl2·2H2O試樣加熱干燥，使水份揮發掉，氯化鋇試樣減少的重量即為結晶水的含量.又如，葡萄糖干燥失重的測定:2完整版課件ppt常用的干燥方法有常壓加熱干燥、減壓加熱干燥和干燥劑干燥等。第二節萃取法

萃取法是根據被測組分在兩種不相溶的溶劑中溶解度的不同，采用溶劑萃取的方法使之與其它組分分離，揮去萃取液中的溶劑，稱量干燥萃取物的重量，求出待測組分含量的方法。

物質在水相和與水互不相溶的有機相中都有一定的溶解度，在液—液萃取分離時，被萃取物質在有機相和水相中的濃度之比稱為分配比，用D表示3完整版課件ppt在實際工作中一般至少要求D＞10。當D不很高，一次萃取不能滿足要求時，可采用多次連續萃取以提高萃取率。第三節沉淀法

利用沉淀反應將待測組分以難溶化合物形式沉淀下來，經過濾、洗滌、烘干或灼燒后，轉化成具有確定組成的稱量形式，稱量并計算被測組分含量的分析方法。一、沉淀重量法操作步驟4完整版課件ppt稱量沉淀形式過濾加入沉淀劑烘干灼燒稱重計算洗滌溶解試液試樣稱量形式（一）試樣的稱取和溶解在沉淀法中，試樣的稱取量必須適當，若稱取量太多使沉淀量過大，給過濾、洗滌都帶來困難；稱樣量太少，則稱量誤差以及各個步驟中所產生的誤差將在測定結果中占較大比重，致使分析結果準確度降低。5完整版課件ppt取樣量可根據最后所得稱量形式的重量為基礎進行計算。所得晶體沉淀可取0.1～0.5g，所得非晶形沉淀則以0.08～0.1g為宜。取樣后，需用適當的溶劑溶解試樣，常用的溶劑是水。對難溶于水的試樣，可用酸、堿及氧化物等溶劑（二）沉淀的制備1、沉淀形式和稱量形式被測組分與試樣溶液分離時，生成沉淀的化學組成稱為沉淀形式；沉淀形式經過處理，供最后稱量的物質的化學組成稱為稱量形式。

6完整版課件ppt

過濾8000CBa2++SO42-BaSO4↓BaSO4

洗滌灼燒

過濾烘干Ca2++C2O42-

CaC2O4?2H2O↓CaO

洗滌灼燒2．沉淀法對沉淀形式的要求

（1）溶解度小（溶解損失不超過0.2mg）（2）易過濾和洗滌（沉淀顆粒粗大，比較緊密）（3）純凈（4）易轉化成稱量形式7完整版課件ppt3．沉淀法對稱量形式的要求

（1）確定的化學組成（確定計量關系）（2）性質穩定（不受空氣中的H2O、O2和CO2的影響）（3）較大的摩爾質量（減小稱量的相對誤差）（三）沉淀的過濾、洗滌、烘干與灼燒1.過濾：將沉淀與母液中其它組分分離濾器：玻璃砂芯坩堝、漏斗濾紙：無灰濾紙過濾方法:傾瀉法8完整版課件ppt2.洗滌：洗去雜質和母液洗滌方法：少量多次選擇洗滌液原則：

溶解度小的晶形沉淀→蒸餾水溶解度較大的晶形沉淀→沉淀劑稀溶液易發生膠溶的無定形沉淀→易揮發性電解質稀溶液，如稀HNO3、NH4Cl等3.干燥或灼燒：除去沉淀中吸留水分和其它揮發性物質，將沉淀形式定量轉變為稱量形式干燥溫度一般在150度以下，烘箱中進行；灼燒溫度一般在800度以上，馬弗爐中進行。9完整版課件ppt反復干燥或灼燒，直到恒重為止。藥典規定：連續兩次干燥或灼燒后的質量差不超過±0.3mg即為恒重。二、沉淀的溶解度及影響因素沉淀法中要求沉淀完全程度大于99.9％。而沉淀完全與否是根據反應達平衡后，沉淀的溶解度來判斷。影響沉淀溶解度的主要因素有以下幾種：1.同離子效應當沉淀達平衡后，若向溶液中加入組成沉淀的構晶離子試劑或溶液，使沉淀溶解度降低的現象10完整版課件ppt沉淀劑用量：一般——

過量50%～100%為宜非揮發性——

過量20%～30%2.異離子效應（鹽效應）溶液中存在大量強電解質使沉淀溶解度增大的現象3.酸效應溶液酸度對沉淀溶解度的影響稱為酸效應。11完整版課件ppt

CaC2O4Ca2++C2O42-弱酸鹽沉淀的溶解度受溶液的pH值影響很大，溶液[H＋

]大，沉淀溶解度增大。4.配位效應配位劑與構晶離子形成配位體，使沉淀的溶解度增大的現象稱為～若在含有AgCl沉淀的溶液里加入NH3·HO，AgCLAg++CL-Ag++2NH3

Ag(NH3)2+若沉淀劑本身就是絡合劑，實驗中應該避免加入過多沉淀劑，防止沉淀溶解。12完整版課件pptAgCLAg++CL-AgCL

+CL-AgCL2-AgCL2-

+CL-

AgCL3-三、沉淀的純度及影響因素影響沉淀純度的原因主要有兩個：共沉淀和后沉淀。1.共沉淀當一種沉淀從溶液中析出時，溶液中某些本來可溶的雜質也同時沉淀下來的現象。（1）表面吸附由于沉淀表面吸附所引起的雜質共沉淀的現象表面吸附是有選擇性的，選擇吸附的規律是：13完整版課件ppt第一吸附層：先吸附過量的構晶離子,再吸附與構晶離子大小接近、電荷相同的離子,濃度較高的離子被優先吸附第二吸附層：優先吸附與構晶離子形成的鹽溶解度小的離子。離子價數高、濃度大的離子，優先被吸附

例如，用Na2SO4沉淀Ba2+14完整版課件ppt15完整版課件ppt減小方法：制備大顆粒沉淀或晶形沉淀，適當提高溶液溫度，洗滌沉淀。（2）形成混晶沉淀過程中雜質離子占據沉淀中某些晶格位置而進入沉淀內部形成混合晶體。沉淀BaSO4

時，溶液中有微量的Pb2＋，由于濃度很小，不會以PbSO4的形式沉淀。但由于Pb2＋與Ba2＋半徑相近，BaSO4

與PbSO4

晶體結構相似，所以發生BaSO4

與PbSO4

混晶共沉淀。減小方法：將雜質事先分離除去，或加入絡合劑或改變沉淀劑16完整版課件ppt（3）包藏或吸留沉淀速度過快，表面吸附的雜質來不及離開沉淀表面就被隨后沉積下來的沉淀所覆蓋，包埋在沉淀內部。減小方法：改變沉淀條件，重結晶或陳化2.后沉淀溶液中某些本來可溶的雜質在沉淀放置一端時間后沉淀到原沉淀表面的現象叫后沉淀。17完整版課件ppt減小方法：縮短沉淀與母液的共置時間，或沉淀生成后，及時過濾3.提高沉淀純度的措施（1）選擇合理的分析步驟（2）降低易被吸附雜質離子的濃度（3）選擇合適的沉淀劑（4）選擇合理的沉淀條件（5）必要時進行再沉淀，四、沉淀的類型與沉淀條件1.沉淀類型18完整版課件ppt粗晶形沉淀如MgNH4PO4細晶形沉淀如BaSO4

晶形沉淀沉淀類型非晶形沉淀粗晶形沉淀如MgNH4PO4粗晶形沉淀如MgNH4PO4膠狀沉淀如Fe(OH)3·XH2O凝膠狀沉淀如AgCl粗晶形沉淀如MgNH4PO4晶形沉淀：顆粒直徑0.1～1μm，排列整齊，結構緊密，比表面積小，吸附雜質少，易于過濾、洗滌無定形沉淀(非晶型沉淀）：顆粒直徑0.001～0.1μm排列雜亂結構疏松，比表面積大，吸附雜質多，不易過濾、洗滌19完整版課件ppt2.沉淀的形成及其影響因素成核作用均相、異相生長過程擴散、沉積聚集定向排列構晶離子晶核

沉淀微粒

無定形沉淀晶形沉淀

晶核：過飽和溶液中若干對構晶離子相互結合而成的離子群。均相成核：過飽和溶液中，構晶離子通過靜電作用相互締和而形成晶核。20完整版課件ppt異相成核：過飽和的構晶離子聚集在外來固體微粒周圍形成晶核。

聚集速度＜定向速度→晶形沉淀聚集速度＞定向速度→無定形沉淀聚集速度與溶液的相對過飽和度成正比。馮·威曼(VonWeimarn)經驗公式：S:

晶核的溶解度Q：加入沉淀劑瞬間沉淀物質的濃度Q–S/S：相對過飽和度K：常數，與沉淀的性質、溫度、介質等有關21完整版課件ppt定向速度主要決定于沉淀物質的本性，如極性較強的鹽，定向速度較大，多為晶形沉淀。而高價金屬的氫氧化物定向速度小，一般均為非晶形沉淀。3.沉淀條件（1）晶形沉淀的條件：①在稀溶液中進行降低Q值，降低雜質濃度②在熱溶液中進行增大溶解度，減少雜質吸附③充分攪拌下慢慢滴加沉淀劑防止局部過飽和④陳化為了獲得純凈、易于過濾和洗滌的沉淀，對于不同類型的沉淀、應當采取不同的沉淀條件。22完整版課件ppt當沉淀完全析出后，讓初生的沉淀與母液一起放置一段時間，這一過程稱為陳化。陳化時間：室溫下，幾小時到十幾小時。時間過長，后沉淀加重。（2）非晶形沉淀的條件：①在濃溶液中進行②在熱溶液中進行③加入電解質④不陳化應趁熱過濾、洗滌。23完整版課件ppt

4．均勻沉淀法也稱均相沉淀法，是利用化學反應使溶液中緩慢地逐漸產生所需的沉淀劑，從而使沉淀在過飽和度很小的溶液中均勻地、緩慢地析出，以消除通常在沉淀過程中難以避免的局部過濃的缺點。這樣可獲得顆粒較粗、結構緊密、純凈而易于過濾的沉淀。如利用在酸性條件下加熱水解硫代乙酰胺均勻逐漸地放出H2S，用于金屬離子與H2S生成硫化物沉淀24完整版課件ppt五、沉淀法中分析結果的計算1.稱量形式與被測組分形式一樣2.稱量形式與被測組分形式不一樣25完整版課件ppt換算因數的含義是：單位質量的稱量形式相當于多少質量的被測組分。待測組分沉淀形式稱量形式FCL-AgCLAgCL

FeFe(OH)3Fe2O3

Fe3O4Fe(OH)3Fe2O3

FeS2中的FeBaSO4BaSO4

Na2SO4BaSO4BaSO4

As2O3Ag3AsO4AgCL26完整版課件ppt稱取含鐵樣品0.9291g，溶解，加NaOH