(中职中专)化工分析(第三版)完整版课件汇总全书电子教案(最新).ppt

化工分析化工分析分析试样的采取与处理2分析天平和称量方法3化工分析的任务和方法1第一章 绪论分析数据与误差问题41.1 化工分析的任务和方法12化工分析的任务与作用化工分析的任务与作用定量分析的方法定量分析的方法3分析实验用水和试剂分析实验用水和试剂4定量分析的一般过程定量分析的一般过程1.1.1 化工分析的任务与作用 化工分析是以分析化学的基本原理和方法为基础，解决化工生产和产品检验中实际分析任务的学科。化工生产控制分析和化工商品检验工作，在物料基本组成已知的情况下，主要是对原料、中间产物和产品进行定量分析，以检验原料和产品的质量，监督生产或商品流通过程是否正常。分析检验不仅在化学、化工领域起着重要的作用，而且对国民经济和科学技术的发展都具有重大的实际意义。131.1.2 定量分析法 化学分析法是以物质的化学计量反应为基础的分析方法，可用通式表示为：待测组分试剂反应产物(1)滴定分析法将一种已知准确浓度的试剂溶液滴加到待测物质溶液中，直到所加试剂恰好与待测组分定量反应为止(2)称量分析法根据称量反应产物的质量来计算待测组分含量的方法称为称量分析法。1.2.1.11.2.1.1 化学分析法化学分析法1.1.2 定量分析法 仪器分析法是以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法。因这类方法需要使用光、电、电磁、热、放射能等测量仪器，故称为仪器分析法。(1)电化学分析法以物质的电学或电化学性质为基础建立起来的分析方法称为电化学分析法。(2)光学分析法以物质的光学性质为基础建立起来的分析方法称为光学分析法。(3)色谱分析法以物质在不同的两相中吸附或分配特性为基础建立起来的分析方法称为色谱分析法。1.1.2.2 1.1.2.2 仪器分析法仪器分析法1.1.3 分析实验用水和试剂 分析实验不能直接使用自来水或其他天然水，需使用按一定方法制备且检测合格的水。1.1.3.1 1.1.3.1 实验用水实验用水1.1.3 分析实验用水和试剂 定量分析所用试剂的纯度对分析结果准确度的影响很大，不同的分析工作对试剂纯度的要求也不相同。根据化学试剂中所含杂质的多少，一般将实验室普遍使用的试剂划分为四个等级1.1.3.2 1.1.3.2 化学试剂化学试剂1.1.4 定量分析的一般过程 采样与制样试样处理对指定成分进行定量测定计算和报告分析结果 1.2 分析试样的采取与处理12液体试样的采取气体试样的采取3固体试样的采取、制备及溶解1.2.1 液体试样的采取 （1）自大型贮罐或槽车中取样，一般应在不同深度取几个样品，混合后作为分析试样。（2）自小型容器中取样，可以使用长玻璃管，插入容器底部后塞紧管的上口，抽出取样管，将液体样品转移到试样瓶中 应当指出，采取液体试样前，取样容器必须洗净，且要用少量欲采取的试样润洗几次，以防止取样容器玷污样品。1.2.2 气体试样的采取1.2.2.1 1.2.2.1 常压下取样常压下取样,如图如图1-11-1（a a）（）（b b）1.2.2.2 1.2.2.2 正压下取样正压下取样 气体压力高于大气压力时，只需开放取样阀，气体就会流入取样容器中1.2.2.3 1.2.2.3 负压下取样，如图负压下取样，如图1-11-1（c c）1.2.2 气体试样的采取图1-11.2.3 固体试样的采取、制备及溶解 图1-21.3 分析天平和称量方法12部分机械加码分析天平电子分析天平3称量试样的方法1.3.1 部分机械加码分析天平1.3.1.1 1.3.1.1 构造和性能构造和性能图1-31.3.1.2 1.3.1.2 称量的一般程序称量的一般程序准备工作清洁和检查预称称量读数与记录关闭天平切断电源1.3.1 部分机械加码分析天平1.3.2 电子分析天平1.3.2.1 1.3.2.1 性能特点性能特点电子分析天平是根据电磁力补偿原理设计的，如图1-4图1-41.3.2.2 1.3.2.2 基本操作基本操作水平调节预热开启显示器天平基本模式的设定校准称量去皮称量称量结束1.3.2 电子分析天平1.3.3 称量试样的方法直接称样法递减称样法指定质量称样法1.4 分析数据与误差问题12定量分析结果的表示定量分析结果的表示分析的准确度与精密度分析的准确度与精密度3误差的来源及减免方法误差的来源及减免方法4有效数字及其处理规则有效数字及其处理规则1.4.1 定量分析的结果的表示质量分数(wB)体积分数(B)质量浓度(B)1.4.1 定量分析的结果的表示图1-51.4.2 分析的准确度与精密度1.4.2.1 1.4.2.1 准确度与误差准确度与误差 分析结果的准确度是指测得值与真实值或标准值之间相符合的程度，通常用绝对误差的大小来表示 用绝对误差在真实值中所占的百分数可以更确切地比较测定结果的准确度。这种表示误差的方法称为相对误差1.4.2.2 精密度与偏差 精密度是指在相同条件下，对同一试样进行几次测定（平行测定）所得值互相符合的程度，通常用偏差的大小表示精密度。1.4.2 分析的准确度与精密度1.4.2.3 1.4.2.3 分析结果的报告分析结果的报告例行分析多次测定结果1.4.2 分析的准确度与精密度1.4.3 误差的来源及减免方法 1.4.3.1 来源来源 定量分析中的误差，按其来源和性质可分为系统误差和随机误差两类。由于某些固定的原因产生的分析误差叫系统误差，其显著特点是朝一个方向偏离。由于某些难以控制的偶然因素造成的误差叫随机误差或偶然误差。1.4.3.2 1.4.3.2 避免方法避免方法对照试验空白试验校准仪器增加平行测定份数减小测量误差1.4.3 误差的来源及减免方法1.4.4 有效数字及其处理规则1.4.4.1 1.4.4.1 有效数字的意义有效数字的意义有效数字是指分析仪器实际能够测量到的数字1.4.4.2 1.4.4.2 有效数字的处理规则有效数字的处理规则直接测量值应保留一位可疑值，记录原始数据时也只有最后一位是可疑的。几个数字相加、减时，应以各数字中小数点后位数最少(绝对误差最大)的数字为依据决定结果的有效位数。几个数字相乘、除时，应以各数字中有效数字位数最少(相对误差最大)的数字为依据决定结果的有效位数。1.4.4 有效数字及其处理规则Thank youThank you化工分析化工分析标准滴定溶液2滴定分析的计算3滴定分析的条件和方法1第二章 滴定分析滴定分析仪器及操作技术42.1 滴定分析的条件和方法 滴定分析是将已知准确浓度的标准滴定溶液(滴定剂)通过滴定管滴加到试样溶液中，与待测组分进行定量的化学反应，达到化学计量点时根据消耗标准滴定溶液的体积和浓度计算待测组分的含量。由于指示剂不一定恰好在化学计量点时变色，可能存在终点误差，因此滴定分析需要选择合适的指示剂，使滴定终点尽可能接近化学计量点。2.1.1 滴定分析的基本条件反应按化学计量关系定量进行反应必须进行完全反应速率要快有适当的指示剂或其他方法，可以简便可靠地确定滴定终点2.1.2 滴定分析的方法酸碱滴定法 利用酸碱中和反应配位滴定法 利用配位化合物形成反应氧化还原滴定法 利用氧化还原反应沉淀滴定法 利用生成沉淀的反应2.2 标准滴定溶液1标准滴定溶液组成的表示方法标准滴定溶液组成的表示方法2标准滴定溶液的制备标准滴定溶液的制备2.2.1标准滴定溶液组成的表示方法 滴定分析所用标准滴定溶液的组成通常用物质的量浓度表示。2.2.2 标准滴定溶液的制备直接配制法 要求：具有足够的纯度 物质的组成(包括结晶水)与化学式完全符合 性质稳定间接配制法 2.3 滴定分析的计算1等物质的量反应规则等物质的量反应规则2计算示例计算示例2.3.1 等物质的量反应规则 若cA、cB分别代表滴定剂A和待测组分B两种溶液的浓度(mol/L)；VA、VB分别代表两种溶液的体积(L)，则当反应到达化学计量点时2.3.1 等物质的量反应规则 若mB、MB分别代表物质B的质量(g)和摩尔质量(g/mol)，则B物质的量为当B与滴定剂A反应完全时2.3.1 等物质的量反应规则设试样质量为m，则试样中B的质量分数为或表示成若试样溶液体积为V，则试样中B的质量浓度(g/L)为2.3.1 等物质的量反应规则2.3.2 计算示例【例2-1】滴定25.00mL氢氧化钠溶液，用去0.1050mol/L HCl标准溶液26.50mL。求该氢氧化钠溶液物质的量浓度和质量浓度。2.4 滴定分析仪器及操作技术1滴定管滴定管3吸管吸管2容量瓶容量瓶2.4.1 滴定管图2-12.4.1.1 2.4.1.1 滴定管使用前的准备滴定管使用前的准备滴定管的洗涤。活塞涂油和检漏酸式滴定管使用前，应检查活塞转动是否灵活而且不漏。装入溶液和赶气泡首先将试剂瓶中的操作溶液摇匀，使凝结在瓶内壁上的液珠混入溶液。2.4.1 滴定管2.4.1.2 2.4.1.2 滴定管的使用滴定管的使用滴定管的操作滴定操作滴定管读数2.4.1 滴定管2.4.1 滴定管图2-32.4.2 容量瓶2.4.2.1 2.4.2.1 容量瓶的使用容量瓶的使用 容量瓶是细颈梨形的平底玻璃瓶，带有玻璃磨口塞或塑料塞。颈上有标线，表示在所指温度下(一般为20)，当液体充满到标线时瓶内的液体体积。容量瓶主要用于配制标准溶液或试样溶液，也可用于将一定量的浓溶液稀释成准确体积的稀溶液。图2-4（a）2.4.2.2 2.4.2.2 容量瓶的操作容量瓶的操作2.4.2 容量瓶图2-42.4.3 吸管2.4.3.1 2.4.3.1 吸管的分类吸管的分类吸管是用来准确移取一定体积液体的玻璃量器2.4.3 吸管图2-52.4.3.2 2.4.3.2 吸管的洗涤与操作吸管的洗涤与操作2.4.3 吸管图2-6Thank youThank you化工分析化工分析酸碱指示剂2滴定曲线及指示剂的选择3酸碱电离平衡1第三章 酸碱滴定法酸碱滴定方式和应用43.1 酸碱电离平衡12酸碱水溶液的酸度酸碱水溶液的酸度水解性盐溶液水解性盐溶液3酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液3.1.1 酸碱水溶液的酸度酸度是指溶液中氢离子的浓度，通常用pH表示碱的浓度和碱度在概念上也是不同的。碱度通常用pOH表示3.1.2 水解性盐溶液 盐类的离子与水中H+或OH-作用生成弱酸或弱碱，使溶液中OH-或H+的浓度增大所致，这种现象称为盐的水解强碱弱酸所生成的盐强酸弱碱所生成的盐3.1.3 酸碱缓冲溶液12缓冲溶液的作用原理缓冲溶液的作用原理2常用的缓冲溶液常用的缓冲溶液 缓冲溶液一般由弱酸和弱酸盐、弱碱和弱碱盐，以及不同碱度的酸式盐等组成。弱酸及弱酸盐缓冲溶液的缓冲范围为弱碱及弱碱盐缓冲溶液的缓冲范围为3.1.3 酸碱缓冲溶液3.1.3.1 3.1.3.1 缓冲溶液的作用原理缓冲溶液的作用原理 乙酸-乙酸钠溶液氨水-氯化铵溶液多元酸的酸式盐溶液高浓度的强酸或强碱溶液3.1.3 酸碱缓冲溶液3.1.3.2 常见的缓冲溶液常见的缓冲溶液3.2 酸碱指示剂1指示剂的变色原理指示剂的变色原理2常用的酸碱指示剂常用的酸碱指示剂3.2.1 指示剂的变色原理 酸碱指示剂一般是结构复杂的有机弱酸或弱碱，它们在溶液中能部分电离成指示剂的离子和氢离子(或氢氧根)，并于电离的同时，本身结构也发生改变，使它们的分子和离子具有不同的颜色。3.2.2 常用的酸碱指示剂 混合指示剂主要是利用颜色之间的互补作用，使终点变色敏锐，变色范围变窄。混合指示剂有两种类型。一种是由两种或两种以上的指示剂混合而成。另一种类型的混合指示剂是在某种指示剂中加入一种惰性染料。3.2.2 常用的酸碱指示剂 3.3 滴定曲线及指示剂的选择12强酸或强碱的滴定强酸或强碱的滴定弱酸或弱碱的滴定弱酸或弱碱的滴定3水解性盐的滴定水解性盐的滴定3.3.1 强酸或强碱的滴定 图3-13.3.1 强酸或强碱的滴定 图3-23.3.2 弱酸或弱碱的滴定 图3-33.3.2 弱酸或弱碱的滴定 图3-43.3.3 水解性盐的滴定 图3-53.4 酸碱滴定方式和应用12直接滴定直接滴定返滴定返滴定3间接滴定间接滴定3.4.1 直接滴定酸类 强酸、caKa10-8的弱酸、混合酸都可用标准碱溶液直接滴定。碱类 强碱、cbKb10-8的弱碱、混合碱都可用标准酸溶液直接滴定。盐类 强碱弱酸盐若其对应弱酸的Ka10-6，则可用标准酸溶液直接滴定；强酸弱碱盐若其对应弱碱的Kb10-6，则可用标准碱溶液直接滴定。3.4.2 返滴定 有些物质具有酸性或碱性，但易挥发或难溶于水。这时可先加入一种过量的标准溶液，待反应完全后，再用另一种标准溶液滴定剩余的前一种标准溶液，这种滴定方式称为返滴定或剩余滴定。3.4.3 间接滴定 有些物质本身没有酸碱性或酸碱性很弱而不能直接滴定，但是可以利用某些化学反应使它们转化为相当量的酸或碱，然后再用标准碱或标准酸进行滴定。这种滴定方式称为置换滴定或间接滴定。Thank youThank you化工分析化工分析金属指示剂2配位滴定方式和应用3EDTA及其分析特性1第四章 配位滴定法4.1 EDTA及其分析特性4.1.1 4.1.1 与金属离子的配位反应与金属离子的配位反应与不同价态的金属离子生成配合物时，化学反应计量系数一般为。与多数金属离子生成稳定的配合物，配位反应进行完全。与大多数金属离子的配位反应速率快，生成的配合物易溶于水，滴定可以在水溶液中进行，且容易找到适用的指示剂指示滴定终点。4.1.2 4.1.2 酸度对配位滴定的影响酸度对配位滴定的影响4.1 及其分析特性图4-14.2 金属指示剂4.2.1 4.2.1 金属指示剂的作用原理金属指示剂的作用原理在滴定的范围内，指示剂本身的颜色与它和金属离子生成配合物的颜色应有显著的差别。指示剂与金属离子生成配合物的稳定性要比与金属离子生成配合物的稳定性略小一些。指示剂与金属离子形成的配合物应易溶于水，如果形成胶体溶液或沉淀，滴定终点时MIn中指示剂被EDTA的置换作用缓慢，会使终点拖长，这种现象称为指示剂的僵化。4.2.2 4.2.2 常见的金属指示剂常见的金属指示剂详见书99页表4-24.2 金属指示剂 4.3 配位滴定方式和应用1单组分含量的测定单组分含量的测定2多组分含量的测多组分含量的测返滴定2置换滴定3直接滴定14.3.1 单组分含量的测定间接滴定4掩蔽和解蔽的方法2控制酸度分布滴定14.3.2 多组分含量的测定Thank youThank you化工分析化工分析高锰酸钾法2碘量法3氧化还原滴定反应的条件1第五章 氧化还原滴定法其他氧化还原滴定法45.1 氧化还原滴定反应的条件12反应的自发方向反应的自发方向反应的完全程度反应的完全程度3反应速率反应速率5.1.1 反应的自发方向 一种氧化剂能与哪些还原剂发生反应，这取决于它们之间的相对强弱5.1.2 反应的完全程度 一个氧化还原反应能否定量地进行完全，可用反应的平衡常数来衡量，而平衡常数可由两个半反应的标准电极电位求得。5.1.3 反应速率 在氧化还原滴定中，为使某些速率缓慢的反应适应滴定分析的需要，可以采用以下方法来提高反应速率。增加反应物 浓度浓度一般情况下，反应物浓度越大，反应速率越快。提高温度 一般说来，升高温度可加快反应速率。使用催化剂 加入催化剂是提高反应速率的有效方法。5.2 高锰酸钾法12滴定反应和条件滴定反应和条件KMnO4KMnO4标准滴定溶液标准滴定溶液3应用实例应用实例5.2.1 滴定反应和条件 高锰酸钾法是利用KMnO4作氧化剂进行滴定分析的方法。KMnO4是一种强氧化剂，在不同介质中氧化能力和还原产物有所不同。5.2.2 KMnO4标准滴定溶液5.2.2.1 5.2.2.1 配制配制 为了获得浓度稳定的KMnO4标准滴定溶液，可称取稍多于计算量的试剂高锰酸钾，溶于蒸馏水中，加热煮沸，冷却后贮存于棕色瓶中，于暗处放置数天，使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化。用微孔玻璃漏斗过滤除去MnO2等沉淀，然后进行标定。久置的KMnO4溶液，使用前应重新标定其浓度。5.2.1.2 5.2.1.2 标定标定溶液温度溶液酸度滴定速度终点的判断5.2.2 KMnO4标准滴定溶液5.2.3 应用实例过氧化氢的测定软锰矿中MnO2的测定某些有机物的测定5.3 碘量法12滴定反应和条件滴定反应和条件标准滴定溶液标准滴定溶液3应用实例应用实例5.3.1 滴定反应和条件 碘量法是利用I2的氧化性和I-的还原性来进行滴定分析的方法，其基本半反应为：碘量法分为直接碘量法和间接碘量法。碘量法必须重视测定条件，否则会产生较大误差，以致使滴定无效。(1)溶液酸度 直接碘量法和间接碘量法都要求在中性或弱酸性介质中进行滴定。(2)防止I2挥发 (3)防止I-被空气氧化5.3.1 滴定反应和条件5.3.1 滴定反应和条件图5-15.3.2 标准滴定溶液5.3.2.1 5.3.2.1 硫代硫酸钠标准滴定溶液硫代硫酸钠标准滴定溶液（1）配制 配制Na2S2O3标准滴定溶液时要用蒸馏水煮沸(驱除CO2、O2，杀死细菌)，并加入少量Na2CO3使溶液呈弱碱性。必要时加入一点防腐剂HgI2，以防止Na2S2O3分解。（2）标定 能够用于标定Na2S2O3溶液的基准物质有纯I2、KIO3、KBrO3、K2Cr2O7、纯铜等。5.3.2.2 5.3.2.2 碘标准滴定溶液碘标准滴定溶液（1）I2易挥发，准确称量有困难，一般是先配成大致浓度的溶液，然后进行标定。（2）I2几乎不溶于水，但能溶于KI溶液。（3）I2标准滴定溶液的准确浓度，可用已知准确浓度的Na2S2O3标准滴定溶液比较求得，也可以用基准物质As2O3(剧毒！)来标定。5.3.2 标准滴定溶液5.3.3 应用实例维生素C的测定铜的测定不饱和有机物碘值的测定卡尔费休法测定微量水分5.3.3 应用实例图5-25.4 其他氧化还原滴定法1重铬酸钾法重铬酸钾法3溴酸钾法溴酸钾法5.4.1 重铬酸钾法 重铬酸钾法是以重铬酸钾作氧化剂进行氧化还原滴定的方法。在酸性溶液中，K2Cr2O7得到6个电子被还原为Cr3+，半反应为：重铬酸钾法主要用于测定铁的含量，也可以通过Cr2O2-7与Fe2+的反应测定其他还原性或氧化性物质。5.4.2 溴酸钾法 溴酸钾法是利用溴酸钾作氧化剂进行氧化还原滴定的方法。溴酸钾是一种强氧化剂，在酸性溶液中与还原性物质作用时，BrO-3被还原为Br-，其半反应为：溴酸钾法也有直接法和间接法之分。Thank youThank you化工分析化工分析沉淀滴定银量法2沉淀称量法3沉淀与溶解平衡1第六章 沉淀滴定和沉淀称量法6.1沉淀与溶解平衡12溶度积规则溶度积规则沉淀完全的条件沉淀完全的条件34分步沉淀分步沉淀沉淀的转化沉淀的转化5沉淀剂的选择沉淀剂的选择6.1.1溶度积规则 当温度一定时，在难溶电解质的饱和溶液中，有关离子浓度的乘积为一常数，这个常数称为溶度积，用Ksp表示。按照溶度积规则，可以定量地描述溶液中沉淀的生成和溶解条件。如果用MA表示化合物的通式，在饱和溶液中沉淀与溶液间呈平衡状态：6.1.1溶度积规则 当溶液中离子浓度的乘积大于该化合物的溶度积时，溶液是过饱和的，将有沉淀析出直至达到饱和为止。因此生成沉淀的条件是：当溶液中离子浓度的乘积小于该化合物的溶度积时，溶液是未饱和的，若有固体存在将继续溶解直至达到饱和为止。因此沉淀溶解的条件是：6.1.1溶度积规则6.1.2沉淀完全的条件 沉淀滴定是用某种标准滴定溶液作沉淀剂，与试液中被测离子生成难溶化合物沉淀。要在化学计量点结束滴定，试液中被测离子必须99.9以上转化为沉淀，故要求沉淀的溶度积必须很小。在沉淀称量法中，怎样衡量沉淀反应是否达到完全呢？通常依据沉淀反应达到平衡时，溶液中剩余的待测离子浓度，或者说沉淀的溶解损失量来衡量。按照溶度积规则，在难溶化合物的饱和溶液中加入过量的沉淀剂时，沉淀的溶解度降低，其溶解损失就会减少。6.1.3分步沉淀 利用溶度积的大小不同进行先后沉淀的作用称为分步沉淀。利用分步沉淀原理，可以选择适当的沉淀剂或控制一定的反应条件，使混合离子相互分离或连续滴定。6.1.4沉淀的转化 一种难溶化合物转变为另一种难溶化合物的现象叫沉淀的转化。沉淀能否转化及转化的程度取决于两种沉淀物溶度积的相对大小。显然，溶度积大的沉淀容易转化为溶度积小的沉淀，两者Ksp相差越大，转化的比例越大。6.1.5沉淀剂的选择 沉淀称量法除了要求沉淀反应必须定量进行完全以外，选择沉淀剂还应考虑以下几方面因素。沉淀剂应具有较好的选择性和特效性.形成的沉淀应具有易于分离和洗涤的良好结构。沉淀剂本身溶解度应较大，过量的沉淀剂容易洗涤除去。生成的沉淀经烘干或灼烧所得称量形式必须有确定的化学组成，其相对分子质量较大，这样引入的称量误差较小。6.2沉淀滴定银量法12莫尔法莫尔法铬酸钾作指示剂铬酸钾作指示剂福尔哈德法福尔哈德法铁铵矾作指示剂铁铵矾作指示剂3法扬斯法法扬斯法吸附指示剂吸附指示剂6.2.1莫尔法铬酸钾作指示剂 这种方法是在中性或弱碱性溶液中，以铬酸钾作指示剂，用硝酸银标准滴定溶液直接滴定Cl-(或Br-)。反应如下:根据分步沉淀原理，滴定过程首先析出AgCl沉淀；到达化学计量点后，稍过量的Ag+与CrO2-4生成砖红色的Ag2CrO4沉淀，指示滴定终点。下面讨论主要滴定条件。指示剂用量溶液的酸度充分摇动试液6.2.1莫尔法铬酸钾作指示剂6.2.2福尔哈德法铁铵矾作指示剂 这种方法是在c(HNO3)=0.20.5mol/L的酸性溶液中，以铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O作指示剂。直接滴定测银返滴定测卤素6.2.3法扬斯法吸附指示剂 吸附指示剂是一类有色的有机化合物，它们在水溶液中离解为具有一定颜色的阴离子。当其阴离子被带正电荷的沉淀胶粒吸附时，由于结构发生变化导致颜色改变，从而指示滴定终点。6.3沉淀称量法12试样的溶解与沉淀试样的溶解与沉淀沉淀的过滤和洗涤沉淀的过滤和洗涤34沉淀的烘干和灼烧沉淀的烘干和灼烧分析结果的计算分析结果的计算5应用实例应用实例6.3.1试样的溶解与沉淀6.3.1.16.3.1.1试样的溶解试样的溶解 在沉淀称量法中，溶解或分解试样的方法取决于试样及待测组分的性质。应确保待测组分全部溶解而无损失，加入的试剂不应干扰以后的分析。溶样时，准备好洁净的烧杯，配以合适的玻璃棒(其长度约为烧杯高度的一倍半)及直径略大于烧杯口的表面皿。称取一定量的样品，放入烧杯后，将溶剂顺器壁倒入或沿下端靠紧杯壁的玻璃棒流下，防止溶液飞溅。6.3.1.26.3.1.2沉淀进行的条件沉淀进行的条件稀应在适当稀的溶液中进行沉淀。热沉淀应在热溶液中进行。搅在不断搅拌下慢慢滴加沉淀剂，这样可防止局部过饱和而生成大量的小颗粒沉淀。陈沉淀析出后应进行陈化，即将沉淀同溶液静置一段时间，使小晶粒逐渐溶解，大晶粒继续长大，原来被吸附的杂质可能转入溶液中。6.3.1试样的溶解与沉淀6.3.1.16.3.1.1沉淀操作沉淀操作 沉淀是称量分析最重要的一步操作，应根据沉淀的性质采用不同的沉淀条件和操作方式。晶形沉淀要求在适当稀的热溶液中进行。检查沉淀是否完全时，将溶液放置待沉淀下沉后，沿杯壁向上层清液中加一滴沉淀剂，观察滴落处是否出现浑浊，如不出现浑浊即表示沉淀完全。6.3.1试样的溶解与沉淀6.3.2沉淀的过滤和洗涤6.3.2.16.3.2.1用滤纸过滤用滤纸过滤滤纸的选择沉淀称量分析中，过滤沉淀应当采用“定量滤纸”。滤纸的折叠和安放用洁净的手将滤纸对折两次，将其展开后即成60的圆锥体。沉淀的过滤。6.3.2沉淀的过滤和洗涤图6-16.3.2沉淀的过滤和洗涤图6-26.3.2.26.3.2.2用微孔玻璃坩埚用微孔玻璃坩埚(或漏斗或漏斗)过滤过滤 有些沉淀不能与滤纸一起灼烧，否则易被碳还原，如氯化银沉淀;有些沉淀不需要灼烧，只需干燥即可称量，如丁二肟镍沉淀。这种情况应用微孔玻璃坩埚(或漏斗)来过滤。采用微孔玻璃坩埚过滤，常用抽滤法。微孔玻璃坩埚使用前一般先用盐酸或硝酸处理，然后用水抽洗干净，烘干备用。6.3.2沉淀的过滤和洗涤6.3.2.36.3.2.3沉淀的洗涤和转移沉淀的洗涤和转移 洗涤沉淀时，既要除去吸附在沉淀表面的杂质，又要防止溶解损失。根据沉淀的性质不同，可选择不同的洗涤液。6.3.2沉淀的过滤和洗涤6.3.2沉淀的过滤和洗涤图6-36.3.3 沉淀的烘干和灼烧6.3.3.1 6.3.3.1 沉淀的烘干沉淀的烘干 烘干是指在250以下进行的热处理，其目的是除去沉淀上所沾的洗涤液。一般将微孔玻璃坩埚连同沉淀放在表面皿上，然后放入烘箱中。根据沉淀的性质确定烘干温度。第一次烘干沉淀的时间较长，约2h；第二次烘干时间可短些，约45min至1h。沉淀烘干后，取出置于干燥器中冷却至室温后称量。反复烘干、称量，直至恒重为止。6.3.3.2 6.3.3.2 沉淀的干燥和灼烧沉淀的干燥和灼烧 灼烧是指在高于250以上温度进行的热处理。瓷坩埚的准备沉淀的干燥及滤纸的炭化和灰化沉淀的灼烧6.3.3 沉淀的烘干和灼烧6.3.4 分析结果的计算 沉淀称量分析最后得到的是沉淀称量形式的质量。在很多情况下沉淀的称量形式与要求的被测组分化学式不一致，这就需要将称量形式的质量换算成被测组分的质量。6.3.5 应用实例硫酸盐的测定 采用BaSO4沉淀称量法也可以测定天然或工业产品中硫的含量，这时需要预先将试样中的硫转化为可溶性硫酸盐。钾盐的测定 生成的沉淀经过滤、洗涤、烘干即可称量。6.3.5 应用实例图6-4ThankyouThankyou化工分析化工分析直接电位法2电位滴定法3电位测量用电极和仪器1第七章 电位分析和电导分析电导分析法47.1 电位测量用电极和仪器12工作电池工作电池参比电极参比电极3指示电极指示电极4测量仪器极测量仪器极7.1.1 工作电池 在电位分析中，把电极电位随待测组分浓度变化而变化的电极称为指示电极。电位分析是通过测量工作电池的电动势来分析待测物质含量的分析方法。直接电位法是将指示电极与参比电极浸入待测试液中，通过测定这个工作电池的电动势求出待测组分含量。电位滴定法是将指示电极与参比电极置于滴定分析的滴定池中，测量滴定过程中的电位突变，以确定滴定分析的终点。7.1.2 参比电极7.1.2.1 7.1.2.1 甘汞电极甘汞电极 甘汞电极由汞、甘汞(Hg2Cl2)和氯化钾溶液组成，其构造如图7-1(a)所示。其电极反应为：7.1.2.2 7.1.2.2 银银-氯化银电极氯化银电极 该电极是在银丝上镀一层AgCl，并浸入一定浓度的KCl溶液中构成，其电极反应为：7.1.2 参比电极7.1.3 指示电极7.1.3.1 7.1.3.1 金属金属-金属离子电极金属离子电极 该电极是将金属丝浸入含有这种金属离子的溶液中，其电极电位能准确地反映出溶液中金属离子的浓度。7.1.3.2 惰性金属或石墨碳电极 该类电极是将惰性导体材料铂、金或石墨碳棒放入含同一元素不同氧化态的两种离子的溶液中，电极作为导体协助电子的转移，自身不参与电化学反应。7.1.3 指示电极7.1.3.3 膜电极(离子选择性电极)此类电极一般由薄膜、内参比电极和内参比溶液构成。基于薄膜种类和成分不同，可以制成测定各种不同离子的电极，故又称为离子选择性电极。7.1.3 指示电极7.1.3 指示电极图7-17.1.4 测量仪器 由于多数膜电极自身的电阻很大(玻璃膜电极内阻达50500M)，必须使用带有电子放大器的高输入阻抗电位差计，才能准确测出工作电池的电动势。高阻电位差计酸度计（或称pH计）离子计（或称pX计）现以pHS-3F型酸度计为例，介绍仪器各部件的作用。mV-pH按键开关 供选择仪器测量功能。“温度”调节器 用于补偿溶液温度对pH测量的影响。“定位”调节器 用于校准pH显示值。“斜率”调节器 用于补偿电极的能斯特响应斜率。7.1.4 测量仪器7.1.4 测量仪器图7-37.2 直接电位法12测定水溶液的测定水溶液的pHpH测定其他离子的含量测定其他离子的含量7.2.1 测定水溶液的pH 直接电位法测定水溶液的pH，是以pH玻璃电极为指示电极，以饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，浸入试液构成工作电池，按图7-4组成测定装置。此工作电池的电动势为：7.2.1 测定水溶液的pH图7-4 采用标准缓冲溶液校准仪器的方法测定溶液pH的具体操作步骤如下：接通电源，安装仪器。将酸度计的功能选择按键置于“pH”位置，将“温度”调节器拨至溶液温度值(预先用水银温度计测量溶液温度)。将“斜率”调节器右旋到头。将电极浸入第一种标准缓冲溶液中(如邻苯二甲酸氢钾溶液)，调节“定位”使仪表显示该温度下的标准pH(20时pH为4-01)。7.2.1 测定水溶液的pH移开第一种标准缓冲溶液，冲洗电极，用滤纸吸干。按第步重复第一种标准缓冲溶液的测定。定位完成后，冲洗、吸干电极，把这套电极浸入待测试液中，这时仪表显示值即为试液pH(见实验21)。7.2.1 测定水溶液的pH7.2.2 测定其他离子的含量 直接电位法测定除H+以外的其他离子时，原则上也是采用图7-4的测定装置，只需将指示电极换成相应的离子选择性电极。例如，测定地下水中的F-含量，可用氟离子选择性电极作指示电极，以饱和甘汞电极作参比电极组成工作电池。可以推导出该工作电池的电动势为7.2.2 测定其他离子的含量图7-57.3 电位滴定法12仪器装置和操作仪器装置和操作滴定终点的确定方法滴定终点的确定方法7.3.1 仪器装置和操作 电位滴定是利用滴定过程中指示电极电位的突跃来确定滴定终点到达的一种电化学方法。7.3.1 仪器装置和操作图7-67.3.2 滴定终点的确定7.3.2.1 7.3.2.1 图解法图解法 对于滴定突跃不十分明显的体系，利用EV曲线确定滴定终点误差较大。这种情况可绘制E1-V曲线。7.3.2 滴定终点的确定图7-77.3.2.2 7.3.2.2 计算法计算法7.3.2 滴定终点的确定7.3.2.3 自动电位滴定 手动电位滴定需用作图或计算方法确定滴定终点，费时麻烦。为了解决这一问题，发展了自动电位滴定。自动电位滴定仪器有两种类型：一类是通过电子单元控制滴定的电磁阀，使其在电位突跃最大的一点自动终止滴定；另一类是利用仪器自动控制加入滴定剂，并自动记录滴定曲线，然后按手动电位滴定中的终点确定方法来确定滴定终点Vep。7.3.2 滴定终点的确定7.4 电导分析法12电导率和摩尔电导率电导率和摩尔电导率电导的测量电导的测量3应用实例应用实例7.4.1 电导率和摩尔电导率 在一定温度下，一定浓度的电解质溶液的电阻(R)与电极间距离(l)成正比，与电极面积(A)成反比，比例系数()为电阻率，即 为了比较不同电解质溶液的导电能力，电化学中提出了摩尔电导率的概念。摩尔电导率是指溶质为1mol的电解质溶液，在相距1cm的两平行电极间所具有的电导，符号用m表示，其单位为Scm2/mol。7.4.1 电导率和摩尔电导率 摩尔电导率是对一定量的电解质而言的。7.4.1 电导率和摩尔电导率7.4.2 电导的测量7.4.2.1 7.4.2.1 电导电极电导电极 电导电极一般由铂片制成。由玻璃或硬质塑料制成电极架，把两个面积相同的铂片平行地固定在电极架内，通过引线和插头连接到电导仪上。7.4.2 电导的测量图7-87.4.2.2 7.4.2.2 电导仪及其操作电导仪及其操作 电导仪由测量电源、测量电路、放大器和指示电表等组成。7.4.2 电导的测量 使用DDS-11A型仪器测定溶液电导率，应遵循以下操作步骤：接通电源前，观察电表指针是否指零。安装电极。将量程选择开关5拨到所需要的测量范围。将校正测量开关4拨至“校正”位置。7.4.2 电导的测量测量。当用00-1S/cm或00-3S/cm两挡测量高纯水时，先把电极插头插入仪器插口，在电极未浸入溶液之前，调节电容补偿调节器6，使电表指示为最小值(该最小值即电极铂片间的漏电阻抗，由于漏电阻抗的存在，使得指针不能达到零点)，然后开始测量。7.4.2 电导的测量7.4.3 应用实例7.4.3.1 7.4.3.1 水质的检测水质的检测 实验室制备的蒸馏水、去离子水及某些生产用水都需要检测水的纯度。一些可溶于水的无机盐是影响水质纯度的主要杂质，水中无机盐杂质越少，其电导率就越小，故电导率是检验水的纯度的一个重要指标。电导法是检测水中无机盐杂质总量的最好手段7.4.3.2 电导滴定 电导滴定能够测定离解常数较低的弱酸或弱碱，如硼酸、酚、有机胺类等；也可以用于确定某些沉淀滴定的终点。7.4.3 应用实例7.4.3 应用实例图7-10Thank youThank you化工分析化工分析显色反应及其应用2分光光度计及其操作3物质对光的选择性吸收1第八章 吸光光度分析定量分析方法48.1 物质对光的选择性吸收12光吸收的本质光吸收的本质光吸收曲线光吸收曲线3光吸收定律光吸收定律8.1.1 光吸收的本质 光是一类电磁辐射，属于电磁波领域内的能量传播。光具有一定的波长和频率。一定波长的光称为单色光。由不同波长的光复合而成的光称为复合光。8.1.2 光吸收曲线 精确地描述某种物质的溶液对不同波长光的选择吸收情况，可以通过实验测绘光吸收曲线。为此，用不同波长的单色光照射一定浓度的吸光物质的溶液，测量该溶液对各单色光的吸收程度(即吸光度A)。8.1.2 光吸收曲线 图8-18.1.3 光吸收定律 当单色光通过含有吸光物质的稀的、均匀溶液时，由于溶液吸收了一部分光，光通量就要减小。8.1.3 光吸收定律 图8-2 在分光光度法中还经常以透射比倒数的对数表示溶液对光的吸收程度，称为吸光度，用A表示。8.1.3 光吸收定律光的吸收定律，称为朗伯-比尔定律8.1.3 光吸收定律8.2 显色反应及其应用12显色剂的选择显色剂的选择显色反应条件显色反应条件3应用实例应用实例8.2.1 显色剂的选择 与待测组分形成有色化合物的试剂叫做显色剂。在选择显色反应和显色剂时，应尽量满足下列要求：灵敏度高。选择性好。有色化合物组成恒定、化学性质稳定。有色化合物和显色剂之间的颜色有较大的差别。显色反应条件易于控制。显色剂可分为无机显色剂和有机显色剂两大类无机显色剂有机显色剂 利用两种试剂与待测物质形成三元配合物的显色反应(三元配合物是指由三个组分形成的配合物)，选择性与灵敏度都好。8.2.1 显色剂的选择8.2.2 显色反应条件8.2.2.1 8.2.2.1 显色剂用量显色剂用量 显色剂的适宜用量可通过实验来确定，其方法是将待测组分浓度及其他条件固定，分别加入不同量的显色剂，测定吸光度，绘制吸光度与显色剂浓度的关系曲线8.2.2 显色反应条件 图8-38.2.2.2 8.2.2.2 溶液的酸度溶液的酸度 显色反应的适宜酸度一般通过实验来确定，其方法是固定待测组分及显色剂浓度，改变溶液的pH，分别测定吸光度，作出吸光度与pH关系曲线。8.2.2 显色反应条件8.2.2 显色反应条件 图8-48.2.2.3 8.2.2.3 温度和显色时间温度和显色时间 显色反应速率有快有慢。多数显色反应在室温下几分钟即可完成，颜色深度很快达到稳定状态。有些显色反应速率较慢，需经较长时间颜色才能稳定，这种情况下可适当加热。因此应根据显色反应时间和有色化合物的稳定时间，来确定吸光度的测量时间，过早或过晚都会产生测定误差。8.2.2 显色反应条件8.2.2.4 8.2.2.4 溶剂溶剂 显色反应所用溶剂影响有色化合物的稳定性、溶解度和测定的灵敏度。多数显色反应可在水溶液中进行。但有些有色化合物在水中溶解度较小，离解度大；而在某种有机溶剂中溶解度大，离解度小，这样溶液中就会有更多的吸光分子，从而提高了测定的灵敏度。8.2.2 显色反应条件8.2.2.5 8.2.2.5 干扰及消除干扰及消除 试液中除了待测组分外，往往含有其他共存离子。若其他离子本身有色或能与显色剂作用生成有色化合物，都将干扰测定。一般可采用下列方法消除其他共存离子的干扰。控制酸度。掩蔽。改变干扰离子的价态。8.2.2 显色反应条件8.2.3 应用实例8.2.3.1 8.2.3.1 微量铁的测定微量铁的测定 化工产品或环境试样中往往含有微量铁，可用比色或分光光度法加以测定。按照所用显色剂的不同，已有多种测定铁的方法。磺基水杨酸法硫氰酸盐法邻二氮杂菲法2,2-联吡啶法8.2.3.2 8.2.3.2 某