分析化學(xué)重量分析法新_第1頁
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文檔簡介

1揮發(fā)別離后,稱量的是待測組分本身或為其衍生物或為吸收劑,根據(jù)所稱質(zhì)量或增加的質(zhì)量來計算待測組分的含量。二、間接揮發(fā)法通過加熱等方法使試樣中的待測組分揮發(fā),根據(jù)揮發(fā)前后試樣的質(zhì)量差來計算待測組分的含量。例如,可將一定量的BaCl2·2H2O試樣加熱枯燥,使水份揮發(fā)掉,氯化鋇試樣減少的重量即為結(jié)晶水的含量.又如,葡萄糖枯燥失重的測定:1第一頁,共30頁。2常用的枯燥方法有常壓加熱枯燥、減壓加熱枯燥和枯燥劑枯燥等。第二節(jié)萃取法萃取法是根據(jù)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別離,揮去萃取液中的溶劑,稱量枯燥萃取物的重量,求出待測組分含量的方法。物質(zhì)在水相和與水互不相溶的有機(jī)相中都有一定的溶解度,在液—液萃取別離時,被萃取物質(zhì)在有機(jī)相和水相中的濃度之比稱為分配比,用D表示2第二頁,共30頁。3在實際工作中一般至少要求D>10。當(dāng)D不很高,一次萃取不能滿足要求時,可采用屢次連續(xù)萃取以提高萃取率。第三節(jié)沉淀法利用沉淀反響將待測組分以難溶化合物形式沉淀下來,經(jīng)過濾、洗滌、烘干或灼燒后,轉(zhuǎn)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3第三頁,共30頁。4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(dāng),假設(shè)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,那么稱量誤差以及各個步驟中所產(chǎn)生的誤差將在測定結(jié)果中占較大比重,致使分析結(jié)果準(zhǔn)確度降低。4第四頁,共30頁。5取樣量可根據(jù)最后所得稱量形式的重量為根底進(jìn)行計算。所得晶體沉淀可取~,所得非晶形沉淀那么以~為宜。取樣后,需用適當(dāng)?shù)娜軇┤芙庠嚇?,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別離時,生成沉淀的化學(xué)組成稱為沉淀形式;沉淀形式經(jīng)過處理,供最后稱量的物質(zhì)的化學(xué)組成稱為稱量形式。

5第五頁,共30頁。6

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〕〔2〕易過濾和洗滌〔沉淀顆粒粗大,比較緊密〕〔3〕純潔〔4〕易轉(zhuǎn)化成稱量形式6第六頁,共30頁。73.沉淀法對稱量形式的要求〔1〕確定的化學(xué)組成〔確定計量關(guān)系〕〔2〕性質(zhì)穩(wěn)定〔不受空氣中的H2O、O2和CO2的影響〕〔3〕較大的摩爾質(zhì)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別離濾器:玻璃砂芯坩堝、漏斗濾紙:無灰濾紙過濾方法:傾瀉法7第七頁,共30頁。82.洗滌:洗去雜質(zhì)和母液洗滌方法:少量屢次選擇洗滌液原那么: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(fā)生膠溶的無定形沉淀→易揮發(fā)性電解質(zhì)稀溶液,如稀HNO3、NH4Cl等3.枯燥或灼燒:除去沉淀中吸留水分和其它揮發(fā)性物質(zhì),將沉淀形式定量轉(zhuǎn)變?yōu)榉Q量形式枯燥溫度一般在150度以下,烘箱中進(jìn)行;灼燒溫度一般在800度以上,馬弗爐中進(jìn)行。8第八頁,共30頁。9反復(fù)枯燥或灼燒,直到恒重為止。藥典規(guī)定:連續(xù)兩次枯燥或灼燒后的質(zhì)量差不超過即為恒重。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%。而沉淀完全與否是根據(jù)反響達(dá)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(yīng)當(dāng)沉淀達(dá)平衡后,假設(shè)向溶液中參加組成沉淀的構(gòu)晶離子試劑或溶液,使沉淀溶解度降低的現(xiàn)象9第九頁,共30頁。10沉淀劑用量:一般——

過量50%~100%為宜非揮發(fā)性——

過量20%~30%2.異離子效應(yīng)〔鹽效應(yīng)〕溶液中存在大量強(qiáng)電解質(zhì)使沉淀溶解度增大的現(xiàn)象3.酸效應(yīng)溶液酸度對沉淀溶解度的影響稱為酸效應(yīng)。10第十頁,共30頁。11

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(yīng)配位劑與構(gòu)晶離子形成配位體,使沉淀的溶解度增大的現(xiàn)象稱為~假設(shè)在含有AgCl沉淀的溶液里參加NH3·HO,AgCLAg++CL-Ag++2NH3

Ag(NH3)2+假設(shè)沉淀劑本身就是絡(luò)合劑,實驗中應(yīng)該防止參加過多沉淀劑,防止沉淀溶解。11第十一頁,共30頁。12AgCLAg++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(dāng)一種沉淀從溶液中析出時,溶液中某些本來可溶的雜質(zhì)也同時沉淀下來的現(xiàn)象?!?〕外表吸附由于沉淀外表吸附所引起的雜質(zhì)共沉淀的現(xiàn)象外表吸附是有選擇性的,選擇吸附的規(guī)律是:12第十二頁,共30頁。13第一吸附層:先吸附過量的構(gòu)晶離子,再吸附與構(gòu)晶離子大小接近、電荷相同的離子,濃度較高的離子被優(yōu)先吸附第二吸附層:優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子形成的鹽溶解度小的離子。離子價數(shù)高、濃度大的離子,優(yōu)先被吸附

例如,用Na2SO4沉淀Ba2+13第十三頁,共30頁。1414第十四頁,共30頁。15減小方法:制備大顆粒沉淀或晶形沉淀,適當(dāng)提高溶液溫度,洗滌沉淀?!?〕形成混晶沉淀過程中雜質(zhì)離子占據(jù)沉淀中某些晶格位置而進(jìn)入沉淀內(nèi)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(jié)構(gòu)相似,所以發(fā)生BaSO4

與PbSO4

混晶共沉淀。減小方法:將雜質(zhì)事先別離除去,或參加絡(luò)合劑或改變沉淀劑15第十五頁,共30頁。16〔3〕包藏或吸留沉淀速度過快,外表吸附的雜質(zhì)來不及離開沉淀外表就被隨后沉積下來的沉淀所覆蓋,包埋在沉淀內(nèi)部。減小方法:改變沉淀條件,重結(jié)晶或陳化2.后沉淀溶液中某些本來可溶的雜質(zhì)在沉淀放置一端時間后沉淀到原沉淀外表的現(xiàn)象叫后沉淀。16第十六頁,共30頁。17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(zhì)離子的濃度〔3〕選擇適宜的沉淀劑〔4〕選擇合理的沉淀條件〔5〕必要時進(jìn)行再沉淀,四、沉淀的類型與沉淀條件1.沉淀類型17第十七頁,共30頁。18粗晶形沉淀如MgNH4PO4細(xì)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~1μm,排列整齊,結(jié)構(gòu)緊密,比外表積小,吸附雜質(zhì)少,易于過濾、洗滌無定形沉淀(非晶型沉淀〕:顆粒直徑~排列雜亂結(jié)構(gòu)疏松,比外表積大,吸附雜質(zhì)多,不易過濾、洗滌18第十八頁,共30頁。192.沉淀的形成及其影響因素成核作用均相、異相生長過程擴(kuò)散、沉積聚集定向排列構(gòu)晶離子晶核

沉淀微粒

無定形沉淀晶形沉淀

晶核:過飽和溶液中假設(shè)干對構(gòu)晶離子相互結(jié)合而成的離子群。均相成核:過飽和溶液中,構(gòu)晶離子通過靜電作用相互締和而形成晶核。19第十九頁,共30頁。20異相成核:過飽和的構(gòu)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(jīng)驗公式:S:晶核的溶解度Q:參加沉淀劑瞬間沉淀物質(zhì)的濃度Q–S/S:相對過飽和度K:常數(shù),與沉淀的性質(zhì)、溫度、介質(zhì)等有關(guān)20第二十頁,共30頁。21定向速度主要決定于沉淀物質(zhì)的本性,如極性較強(qiáng)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(jìn)行降低Q值,降低雜質(zhì)濃度②在熱溶液中進(jìn)行增大溶解度,減少雜質(zhì)吸附③充分?jǐn)嚢柘侣渭映恋韯┓乐咕植窟^飽和④陳化為了獲得純潔、易于過濾和洗滌的沉淀,對于不同類型的沉淀、應(yīng)當(dāng)采取不同的沉淀條件。21第二十一頁,共30頁。22當(dāng)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?!?〕非晶形沉淀的條件:①在濃溶液中進(jìn)行②在熱溶液中進(jìn)行③參加電解質(zhì)④不陳化應(yīng)趁熱過濾、洗滌。22第二十二頁,共30頁。23

4.均勻沉淀法也稱均相沉淀法,是利用化學(xué)反響使溶液中緩慢地逐漸產(chǎn)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防止的局部過濃的缺點。這樣可獲得顆粒較粗、結(jié)構(gòu)緊密、純潔而易于過濾的沉淀。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23第二十三頁,共30頁。24五、沉淀法中分析結(jié)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24第二十四頁,共30頁。25換算因數(shù)的含義是:單位質(zhì)量的稱量形式相當(dāng)于多少質(zhì)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

As2O3Ag3AsO4AgCL25第二十五頁,共30頁。26稱取含鐵樣品,溶解,加NaOH得沉淀Fe(OH)3,灼燒后得2O3。求試樣中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。六、應(yīng)用例如某些中草藥中無機(jī)化合物可用沉淀法測定。用

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