重量分析法PPT课件

重量分析法gravimetricanalysismethod例：维生素B1广泛存在于植物性食物，尤以糙米、麦麸、酵母、豆类中含量较多。维生素B1缺乏不仅可引发脚气病，还可引起神经炎并累及心脏，并使人脾气暴躁，困倦乏力，神经过敏，喜怒无常。复合维生素B片、五维B颗粒等均可用于维生素B1缺乏症。其中维生素B1的含量测定，国家药品标准均采用硅钨酸重量法。第一节概述一、重量分析法：通过称量物质的质量来确定被测组分含量的分析方法。二、分类：沉淀重量法挥发法重量法萃取法重量法——利用物质的挥发性——利用物质在两相中溶解度不同——利用沉淀反应三、特点：准确度高，费时，繁琐，不适合微量组分几个概念：1.沉淀重量法(precipitationmethod)：利用沉淀反应将待测组分以难溶化合物形式沉淀下来，经过滤、洗涤、烘干、灼烧后，转化成具有确定组成的称量形式，称量并计算被测组分含量的分析方法。2.沉淀形式(precipitationform)：沉淀的化学组成3.称量形式(weighingform)：沉淀经烘干或灼烧后，供最后称量的化学组成称～注：称量形式与沉淀形式可以相同，也可以不同第二节对沉淀的要求与结果计算一、沉淀形式和称量形式待测离子沉淀剂沉淀形式处理过程称量形式二、对沉淀形式和称量形式的要求1．对沉淀形式的要求a．溶解度小b．纯度高，不含杂质c．易过滤和洗涤d．易转化为具有固定组成的称量形式2．对称量形式的要求a．确定的化学组成，否则无法计算结果b．性质稳定，不受H2O，CO2，O2等影响c．较大的摩尔质量三、称量形式和结果计算：msg换算因子Fconversionfactor被测组分A%a、b是使分子、分母中所含主体元素的原子个数相等而所需乘以的适当系数.试样→⊙→↓→过滤→洗涤→烘干或灼烧↓（称量形式）Wg通式：例：待测组分沉淀形式称量形式FCl-AgClAgClFeFe(OH)3Fe2O3Fe3O4Fe(OH)3Fe2O3FeS2中的FeBaSO4BaSO4Na2SO4BaSO4BaSO4As2O3Ag3AsO4AgCl例：测定1.0239g某样品中P2O5含量时，用MgCl2、NH4Cl、NH3•H2O使磷沉淀为MgNH4PO4，过滤，洗涤后灼烧成Mg2P2O7，称量得重量为0.2836g，计算样品中P2O5的百分含量。（已知P2O5分子量为142.0，Mg2P2O7分子量为223.0）P2O5%=17.64%解：1.沉淀的形态（1）晶形沉淀：颗粒直径0.1～1μm，排列整齐，结构紧密，比 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面积小，吸附杂质少易于过滤、洗涤例：BaSO4↓（细晶形沉淀）MgNH4PO4↓（粗晶形沉淀）（2）无定形沉淀：颗粒直径﹤0.02μm结构疏松比表面积大，吸附杂质多不易过滤、洗涤例：Fe(OH)3·nH2O↓（3）凝乳状沉淀：颗粒直径介于两种沉淀之间例：AgCl↓一、沉淀的形态和沉淀的形成第三节沉淀重量法2．沉淀的形成过程晶核的生成沉淀颗粒的生长构晶离子晶核沉淀微粒V定向＞V聚集晶形沉淀V聚集＞V定向无定形沉淀成核作用均相成核：异相成核：过饱和溶液中，构晶离子通过相互静电作用形成晶核。非过饱和溶液中，构晶离子借助溶液中固体微粒(晶种)形成晶核。影响V定向、V聚集大小的因素：(1)、V定向与沉淀的性质有关：对于强极性盐类：如BaSO4,CaC2O4等一般具有较大的V定向，形成晶形↓对于高价金属离子的氢氧化物：如Fe(OH)3,Al(OH)3↓V定向较小形成无定形↓(2)、V聚集：与相对过饱和度有关S—溶解度Q—加入沉淀剂瞬间产生的沉淀物总浓度K—比例常数Q-S：沉淀的过饱和度相对过饱和度陈化对沉淀颗粒大小的影响A：陈化的概念沉淀析出后，让初生的沉淀和母液一起放置一段时间，这个过程称陈化。B：陈化的目的陈化的目的是使小晶粒逐渐溶解，大晶粒逐渐长大。C：原因二、沉淀的完全程度及其影响因素沉淀的溶解损失是误差的主要来源之一被测组分沉淀越完全越好沉淀溶解损失不超过天平的称量误差（0.2mg）即可认为沉淀完全1、同离子效应2、酸效应3、络合效应4、盐效应5、其他因素1、同离子效应：当沉淀达平衡后，若向溶液中加入适量组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度降低的现象称为～例：用BaSO4重量法测定SO42-含量时，以BaCl2为沉淀剂，计算等量和过量0.01mol/L加入Ba2+时，在200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失？解：讨论：过量加入沉淀剂，可以增大构晶离子的浓度，降低沉淀溶解度，减小沉淀溶解损失。过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应,而使溶解度增大。沉淀剂用量：一般——过量50%～100%为宜非挥发性——过量20%～30%2.酸效应：溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为～讨论：酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大，但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大pH↓，[H+]↑，S↑注：因为酸度变化，构晶离子会与溶液中的H+或OH-反应,降低了构晶离子的浓度，使沉淀溶解平衡移向溶解,从而使沉淀溶解度增大图示3.络合效应：溶液中存在的配位剂与构晶离子形成配位体，使沉淀的溶解度增大的现象称为～例：用C1-沉淀Ag+时，若溶液中有NH3存在，则能形成[Ag(NH3)2]+配离子，此时AgCl溶解度就远大于在纯水中的溶解度。讨论：1）络合效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方,从而增大溶解度2）当沉淀剂本身又是配位剂时，应避免加入过多;既有同离子效应，又有络合效应，应视浓度而定3）络合效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关，溶解度越大，配合物越稳定，络合效应越显著4.盐效应：溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度增大的现象例：讨论：注：一般盐效应引起的沉淀溶解度增加不是很大，相对于其它副反应来说，可以忽略。水解作用有些构晶离子能发生水解作用。例如MgNH4PO4为抑制水解，加入适量NH4OH。5.其他因素：胶溶作用对无定形沉淀，若进行沉淀反应时，条件掌握不好，常会形成胶体溶液，甚至已经凝集的胶体沉淀还会重新转变成胶体溶液，分散在溶液中，这种现象称胶溶作用。胶体微粒小，易透过滤纸而引起损失，因此常加入适量电解质以防止胶溶作用.如AgNO3沉淀Cl－时，需加适量HNO3，洗涤Al(OH)3沉淀需用含NH4NO3的水。温度：T↑，S↑，溶解损失↑（合理控制）溶剂极性：溶剂极性↓，S↓，溶解损失↓（加入有机溶剂）沉淀颗粒度大小：同种沉淀，颗粒↑，S↓，溶解损失↓（粗大晶体）1．共沉淀（1）表面吸附吸附共沉淀：沉淀表面吸附引起杂质共沉淀吸附规则第一吸附层：先吸附过量的构晶离子,再吸附与构晶离子大小接近、电荷相同的离子，浓度较高的离子被优先吸附第二吸附层：优先吸附与构晶离子形成的盐溶解度小的离子，离子价数高、浓度大的离子，优先被吸附三、影响沉淀纯度的因素图示BaSO4晶体表面吸附示意图沉淀表面形成双电层：吸附层——吸附剩余构晶离子SO42-扩散层——吸附阳离子或抗衡离子Fe3+（2）形成混晶或固溶体：存在与构晶离子晶体构型相同、离子半径相近、电子层结构相同的杂质离子，沉淀时进入晶格中形成混晶例：BaSO4与PbSO4，AgCl与AgBr同型混晶BaSO4中混入KMnO4（粉红色）异型混晶（3）吸留或包埋：沉淀速度过快，表面吸附的杂质来不及离开沉淀表面就被随后沉积下来的沉淀所覆盖，包埋在沉淀内部，这种因吸附而留在沉淀内部的共沉淀现象称～2．后沉淀：溶液中被测组分析出沉淀之后在与母液放置过程中，溶液中其他本来难以析出沉淀的组分（杂质离子）在该沉淀表面继续沉积的现象例：金属硫化物的沉淀分离中1．晶形沉淀的沉淀条件特点：颗粒大，易过滤洗涤；结构紧密，表面积小，吸附杂质少条件：a．稀溶液——降低过饱和度，减少均相成核b．热溶液——增大溶解度，减少杂质吸附c．充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂——防止局部过饱和d．加热陈化——生成大颗粒纯净晶体e。均匀沉淀四、进行沉淀的条件均匀沉淀法：利用化学反应，在溶液中逐步、均匀地产生所需沉淀剂，避免局部过浓现象，降低相对过饱和度，使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出，形成易滤过洗涤的大颗粒沉淀优点：避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象注：均匀沉淀法制成的沉淀，颗粒较大，结构紧密，表面吸附杂质少，易过滤洗涤，仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象示例2．无定形沉淀特点：溶解度小，颗粒小，难以过滤洗涤；结构疏松，表面积大，易吸附杂质条件：a．浓溶液——降低水化程度，使沉淀颗粒结构紧密b．热溶液——促进沉淀微粒凝聚，减小杂质吸附c．搅拌下较快加入沉淀剂——加快沉淀聚集速度d．不需要陈化——趁热过滤、洗涤，防止杂质包裹e．适当加入电解质——防止胶溶3、有机沉淀剂可选择的种类多——选择性高沉淀溶解度小——沉淀完全吸附杂质少——沉淀纯净沉淀的摩尔质量大——分析准确度高五、沉淀的过滤和干燥（一）、沉淀的过滤：1、滤器⑴滤纸：适用条件：⑵玻璃(耐酸、不耐碱)砂芯坩埚与玻璃砂芯漏斗：对于过滤后，只需烘干即得称量形式的沉淀定量滤纸或称无灰滤纸对于需高温灼烧才得到称量形式的沉淀例：BaSO4,Fe(OH)3·XH2O等滤纸的选择大小:据沉淀量多少而定疏密:对于晶形↓，用致密慢型滤纸对于无定形↓，用疏松型快速滤纸适用条件：2、操作方法：倾泻法d.S随温度变化很小的沉淀2、洗涤原则：1、洗涤液选择：a.S小，且不易生成无定形沉淀的蒸馏水b.S小的无定形沉淀挥发性电解质例：NH4NO3c.S较大的沉淀沉淀剂稀⊙热洗涤液少量多次（二）、沉淀的洗涤：（三）、沉淀的干燥或灼烧和恒量：目的：①除去沉淀中的水份，和其它挥发性杂质②使沉淀转化为组成固定的称量形式需要较高的温度才能除去水份瓷坩埚200℃以下便可达到固定组成的例：BaSO4在800℃以上才能完全除去水份玻砂坩埚坩埚:恒量:连续两次干燥或灼烧后称量的质量差小于0.2mg（0.3mg）。第三章重量分析法概述对沉淀的要求与结果计算重量分析法（沉淀法）