第7章重量分析及沉淀滴定法.ppt
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1、7.1 重量分析法概述重量分析法概述7.2 沉淀的形成与沉淀条件的选择沉淀的形成与沉淀条件的选择7.3 影响沉淀纯净的因素影响沉淀纯净的因素7.4 重量分析的结果重量分析的结果 计算与应用实例计算与应用实例第第 7 章章 重量分析与沉淀滴定法重量分析与沉淀滴定法 目的要求目的要求 重点难点重点难点 主要内容主要内容 7.5 沉淀滴定法(银量法)7.1 重量分析法概述重量分析法概述7.1.1 7.1.1 重量分析法及其分类重量分析法及其分类重量分析法及其分类重量分析法及其分类7.1.2 7.1.2 重量分析法的特点重量分析法的特点重量分析法的特点重量分析法的特点7.1.3 7.1.3 重量分析法
2、对沉淀的要求重量分析法对沉淀的要求重量分析法对沉淀的要求重量分析法对沉淀的要求7.1.4 7.1.4 影响沉淀完全的因素影响沉淀完全的因素影响沉淀完全的因素影响沉淀完全的因素7.1.1 重量分析法及其分类重量分析法及其分类1 1 定义定义定义定义:用适当的方法将待测组分与其它组分分离,然后用用适当的方法将待测组分与其它组分分离,然后用用适当的方法将待测组分与其它组分分离,然后用用适当的方法将待测组分与其它组分分离,然后用称量的方法测定该组分含量的方法称量的方法测定该组分含量的方法称量的方法测定该组分含量的方法称量的方法测定该组分含量的方法2.分类(按分离原理的不同)分类(按分离原理的不同)1)
3、1)沉淀法沉淀法沉淀法沉淀法 (本章主要讨论之本章主要讨论之本章主要讨论之本章主要讨论之)2)2)气化法气化法气化法气化法 3)3)电重量分析法电重量分析法电重量分析法电重量分析法 4)4)提取法提取法提取法提取法(萃取法萃取法萃取法萃取法)沉淀法沉淀法:待测物待测物待测物待测物沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂过滤过滤过滤过滤洗涤洗涤洗涤洗涤 (或灼烧)(或灼烧)(或灼烧)(或灼烧)烘干烘干烘干烘干组成恒定的物质组成恒定的物质组成恒定的物质组成恒定的物质 称重称重称重称重计算待测计算待测计算待测计算待测组分的含量组分的含量组分的含量组分的含量例例1 1 测定煤中硫的含量测定煤中硫的含量 试样试样试样试
4、样 BaSO4计算计算计算计算例例2 测定镁的含量测定镁的含量试样试样计算计算称重称重称重称重7.1.2 重量分析法的特点重量分析法的特点 优点:高含量测定准确度高优点:高含量测定准确度高优点:高含量测定准确度高优点:高含量测定准确度高 RE 0.1%0.2%RE 0.1%0.2%缺点:操作繁琐费时缺点:操作繁琐费时缺点:操作繁琐费时缺点:操作繁琐费时 不适于生产中的控制分析不适于生产中的控制分析不适于生产中的控制分析不适于生产中的控制分析 不适于微量、痕量组分分析不适于微量、痕量组分分析不适于微量、痕量组分分析不适于微量、痕量组分分析7.1.3 沉淀重量法对沉淀的要求沉淀重量法对沉淀的要求1
5、.1.沉淀形式和称量形式沉淀形式和称量形式沉淀形式和称量形式沉淀形式和称量形式待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀叫叫叫叫沉淀形式沉淀形式沉淀形式沉淀形式沉淀沉淀沉淀沉淀组成恒定的物质(称重)组成恒定的物质(称重)组成恒定的物质(称重)组成恒定的物质(称重)叫叫叫叫称量形式称量形式称量形式称量形式 BaSO4 BaSOBaSO4 4 MgPMgP2 2OO7 7如如如如重量分析中重量分析中 沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式 注意:注意:2.重量分析对沉淀形式的要求重量分析对沉淀形式的要求(1 1)完全
6、,完全,完全,完全,S S小小小小 溶解损失溶解损失溶解损失溶解损失 0.0002 g(0.0002 g(称量误差称量误差称量误差称量误差)(2 2)沉淀要纯净)沉淀要纯净)沉淀要纯净)沉淀要纯净(杂质杂质杂质杂质 0.0002 g 0.0002 g)(3 3)沉淀要易于洗涤和过滤)沉淀要易于洗涤和过滤)沉淀要易于洗涤和过滤)沉淀要易于洗涤和过滤(4 4)沉淀形式易转化为称量形式)沉淀形式易转化为称量形式)沉淀形式易转化为称量形式)沉淀形式易转化为称量形式 3.重量分析对称量形式的要求重量分析对称量形式的要求 (1)(1)组成组成组成组成 必须与必须与必须与必须与 化学式完全相符化学式完全相符
7、化学式完全相符化学式完全相符,否则无法计算否则无法计算否则无法计算否则无法计算 (2)(2)稳定稳定稳定稳定 (3)(3)MMr r要尽量大要尽量大要尽量大要尽量大减小称量误差减小称量误差减小称量误差减小称量误差减小损失误差减小损失误差减小损失误差减小损失误差 沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀沉淀沉淀沉淀形式形式形式形式称量称量称量称量形式形式形式形式MMmm(称量称量称量称量)称量称量称量称量误差误差误差误差 mm(损失损失损失损失)氨水氨水氨水氨水Al(OH)Al(OH)3 3AlAl2 2OO3 3101.96101.960.1888g0.1888g0.1%0.1%0.5mg0.5mg8-8
8、-羟基喹啉羟基喹啉羟基喹啉羟基喹啉(C(C9 9HH6 6NO)NO)3 3AlAl(C(C9 9HH6 6NO)NO)3 3AlAl 462.0 462.01.7041.7040.010.01%0.06mg0.06mg不同沉淀剂测定不同沉淀剂测定不同沉淀剂测定不同沉淀剂测定 0.1g 0.1g 铝的情况铝的情况铝的情况铝的情况7.1.4 影响沉淀完全的因素影响沉淀完全的因素同离子效应(对沉淀有利)同离子效应(对沉淀有利)盐效应盐效应酸效应酸效应配合效应配合效应对沉淀不利对沉淀不利主要因素主要因素其他因素其他因素温度温度溶剂溶剂沉淀颗粒沉淀颗粒晶体结构晶体结构7.2.2 7.2.2 沉淀条件的
9、选择沉淀条件的选择沉淀条件的选择沉淀条件的选择 7.2 沉淀的形成与沉淀条件的选择沉淀的形成与沉淀条件的选择7.2.1 7.2.1 沉淀的形成沉淀的形成沉淀的形成沉淀的形成7.2.1沉淀的形成沉淀的形成构晶构晶构晶构晶离子离子离子离子成核成核成核成核作用作用作用作用晶晶核核长大长大长大长大过程过程过程过程沉淀沉淀颗粒颗粒无定形无定形无定形无定形 沉淀沉淀沉淀沉淀凝聚凝聚凝聚凝聚定向排列定向排列定向排列定向排列晶形晶形晶形晶形沉淀沉淀沉淀沉淀 沉淀的形成很复杂,一般认为要经过晶核沉淀的形成很复杂,一般认为要经过晶核沉淀的形成很复杂,一般认为要经过晶核沉淀的形成很复杂,一般认为要经过晶核的形成和晶
10、核的成长两大过程。的形成和晶核的成长两大过程。的形成和晶核的成长两大过程。的形成和晶核的成长两大过程。1.晶核的形成晶核的形成晶核形成晶核形成晶核形成晶核形成异相成核异相成核异相成核异相成核:均相成核均相成核均相成核均相成核:过饱和状态时过饱和状态时过饱和状态时过饱和状态时,构晶离子构晶离子构晶离子构晶离子靠静电作用的缔合靠静电作用的缔合靠静电作用的缔合靠静电作用的缔合 外来的杂质起到晶核的外来的杂质起到晶核的外来的杂质起到晶核的外来的杂质起到晶核的作用作用作用作用 2.晶核的成长晶核的成长构晶离子向晶核表面扩散并沉积在晶核上,晶核构晶离子向晶核表面扩散并沉积在晶核上,晶核构晶离子向晶核表面扩
11、散并沉积在晶核上,晶核构晶离子向晶核表面扩散并沉积在晶核上,晶核就逐渐长大成沉淀微粒。就逐渐长大成沉淀微粒。就逐渐长大成沉淀微粒。就逐渐长大成沉淀微粒。聚集过程聚集过程聚集过程聚集过程 定向过程定向过程定向过程定向过程 晶核的成长晶核的成长晶核的成长晶核的成长3.聚集速率和定向速率聚集速率和定向速率 经验公式:经验公式:经验公式:经验公式:聚集速率聚集速率聚集速率聚集速率离子形成晶核,再进一步聚离子形成晶核,再进一步聚离子形成晶核,再进一步聚离子形成晶核,再进一步聚 集成沉淀微粒的速率集成沉淀微粒的速率集成沉淀微粒的速率集成沉淀微粒的速率 由操作条件决定由操作条件决定由操作条件决定由操作条件决
12、定相对过饱和度相对过饱和度相对过饱和度相对过饱和度定向速率定向速率n n主要决定于沉淀物质的本性主要决定于沉淀物质的本性主要决定于沉淀物质的本性主要决定于沉淀物质的本性 构晶离子在一定晶格中定向排列的速率构晶离子在一定晶格中定向排列的速率构晶离子在一定晶格中定向排列的速率构晶离子在一定晶格中定向排列的速率 强极性盐类:强极性盐类:强极性盐类:强极性盐类:MgNHMgNH4 4POPO4 4、BaSOBaSO4 4、CaCCaC2 2OO4 4高价金属离子氢氧化物:高价金属离子氢氧化物:高价金属离子氢氧化物:高价金属离子氢氧化物:Fe(OH)Fe(OH)3 3、Al(OH)Al(OH)3 3晶型
13、沉淀晶型沉淀晶型沉淀晶型沉淀 强极性盐类:强极性盐类:MgNH4PO4、BaSO4、CaC2O4晶形沉淀。晶形沉淀。高价金属离子氢氧化物:高价金属离子氢氧化物:Fe(OH)3、Al(OH)3 非晶形或胶状沉淀。非晶形或胶状沉淀。7.2.2 沉淀条件的选择沉淀条件的选择 1.1.晶形沉淀的沉淀条件晶形沉淀的沉淀条件晶形沉淀的沉淀条件晶形沉淀的沉淀条件理论依据:理论依据:理论依据:理论依据:途径:途径:途径:途径:具体条件:具体条件:具体条件:具体条件:稀;稀;稀;稀;热;热;热;热;慢;慢;慢;慢;搅;搅;搅;搅;陈。陈。陈。陈。陈陈陈陈陈陈陈陈化化化化 将沉淀和溶液放置一段时间,或加热搅拌一定
14、时间将沉淀和溶液放置一段时间,或加热搅拌一定时间将沉淀和溶液放置一段时间,或加热搅拌一定时间将沉淀和溶液放置一段时间,或加热搅拌一定时间使沉淀中的小晶体溶解,大晶体长大使沉淀中的小晶体溶解,大晶体长大使沉淀中的小晶体溶解,大晶体长大使沉淀中的小晶体溶解,大晶体长大陈化的目的(或结果)陈化的目的(或结果)得到粗大的晶体得到粗大的晶体得到粗大的晶体得到粗大的晶体 使沉淀纯化使沉淀纯化使沉淀纯化使沉淀纯化2.非晶形沉淀的沉淀条件非晶形沉淀的沉淀条件浓;浓;热;热;凝;凝;趁。趁。必要时再沉淀必要时再沉淀3.均相沉淀法均相沉淀法是指:在沉淀过程中,沉淀剂不是直接加入到溶是指:在沉淀过程中,沉淀剂不是直
15、接加入到溶液中去,而是通过溶液中的化学反应,缓慢而均液中去,而是通过溶液中的化学反应,缓慢而均匀地在溶液中产生沉淀剂,从而使沉淀在整个溶匀地在溶液中产生沉淀剂,从而使沉淀在整个溶液中均匀而缓慢地析出,从而获得颗粒较大、结液中均匀而缓慢地析出,从而获得颗粒较大、结构紧密、纯净而易于过滤的沉淀构紧密、纯净而易于过滤的沉淀 NH3,H3O+,pH=4 4.5 C2O42-均相反应也可利用其它化学反应均相反应也可利用其它化学反应均相反应也可利用其它化学反应均相反应也可利用其它化学反应沉淀的颗粒大沉淀的颗粒大沉淀的颗粒大沉淀的颗粒大结构紧密结构紧密结构紧密结构紧密纯净且易过滤纯净且易过滤纯净且易过滤纯净
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