第9章 ”重量分析法 Gravimetry (Gravimetric Analysis) 1
第9章 重量分析法 Gravimetry (Gravimetric Analysis) 1
9.1重量分析法概述 9.1.1重量法的分类及特点 md 分类 干燥剂 干燥剂·nH20 挥发法 Xml,0△X+mH,0g)1 Mdw ms mdw -md WH,O ms 电解法 以测量沉积于电极表面的沉积物的重量为基础 沉淀剂，R 待测物质，X 沉淀型，P1 沉淀法 =P2 称量型，P2 P2 2
9.1.1 重量法的分类及特点 分类 干燥剂· nH2O mdw s d w d m m m w − H O = 2 干燥剂 md 以测量沉积于电极表面的沉积物的重量为基础 △ X·nH2O X + nH2O(g) ↑ ms 待测物质，X 沉淀剂，R 沉淀型，P1 称量型，P2 P1 = P2 ≠P2 沉淀法 挥发法 电解法 9.1 重量分析法概述 2
特点 不需用基准物质 相对误差 0.1≈0.2% 准确度高 不适用于微量分析 手续繁琐、费时 应用 主要应用于含量不太低的 Si,S,P,W,Mo,Ni,Zr,Hf,Nb,Ta、稀土 元素及水分等挥发组分的精确分析 3
特点 不需用基准物质 准确度高 不适用于微量分析 手续繁琐、费时 应用 主要应用于含量不太低的 Si, S, P, W, Mo, Ni, Zr, Hf, Nb, Ta、稀土 元素及水分等挥发组分的精确分析 相对误差 0.1～0.2% 3
9.1.2沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求 分析过程 过滤 8000C Ba2++S042→BaS04↓ BaSO 洗涤 灼烧 过滤 烘干 Ca2++C202>CaC2O2 >Cao 洗涤 灼烧 过滤 烘干 试样溶液+沉淀剂 沉淀形式J 称量形式 洗涤 灼烧 问：称量形式与沉淀形式是否都相同吗？
9.1.2 沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求 分析过程 过滤 8000C Ba2+ + SO4 2- BaSO4 ↓ BaSO4 洗涤 灼烧 过滤 烘干 Ca2+ + C2O4 2- CaC2O4 •2H2O↓ CaO 洗涤 灼烧 过滤 烘干 试样溶液+沉淀剂 沉淀形式↓ 称量形式 洗涤 灼烧 问：称量形式与沉淀形式是否都相同吗？ 4
对沉淀形式的要求 a.沉淀的溶解度必须很小，这样能保证被测组分沉淀完全。 b.沉淀应易于过滤和洗涤。为此，希望尽量获得粗大的晶体沉 淀。如果是无定形沉淀，应注意掌握好沉淀条件，改善沉淀 性质。 c.沉淀力求纯净，尽量避免其它的杂质的玷污. d.沉淀应易于转化为称量形式。 对称量形式的要求 a、称量形式必须有确定的化学组成，这是计算分析结果的依据。 b、称量形式必须十分稳定，不受空气中水分，C02,O2等影响。 C、称量形式的摩尔质量要大，待测组分在称量形式中含量要小， 以减小称量的相对误差，提高测定的准确度。 5
a.沉淀的溶解度必须很小，这样能保证被测组分沉淀完全。 b.沉淀应易于过滤和洗涤。为此，希望尽量获得粗大的晶体沉 淀。如果是无定形沉淀，应注意掌握好沉淀条件，改善沉淀 性质。 c.沉淀力求纯净，尽量避免其它的杂质的玷污. d.沉淀应易于转化为称量形式。 对沉淀形式的要求 a、称量形式必须有确定的化学组成，这是计算分析结果的依据。 b、称量形式必须十分稳定，不受空气中水分，CO2，O2等影响。 c、称量形式的摩尔质量要大，待测组分在称量形式中含量要小， 以减小称量的相对误差，提高测定的准确度。 对称量形式的要求 5
例：测AI AP NH3. 灼烧 Al(OH)3 Al203 0.1000g 0.1888g 称量误差 0.0002×100=0.16% 0.1888 8羟基喹啉 烘干 A3+ AI(CgH6NO)3↓ AICHGNO)3 0.1000g 1.704g 0.0002×100=0.012% 1.704 6
例：测Al Al3+ NH3 Al(OH)3↓ 0.1000g 0.1888g 灼烧 Al2O3 Al3+ 8-羟基喹啉 Al(C9H6NO)3↓ 烘干 Al(C9H6NO)3↓ 0.1000g 1.704g 称量误差 100 0.16% 0.1888 0.0002 = 100 0.012% 1.704 0.0002 = 6
9.1.3重量分析结果的计算 1.称量形式与被测组分形式一样 被测组分%= 称量形式的质量 ×100% 试样的质量 2.称量形式与被测组分形式不一样 被测组分%= 称量形式的质量×F ×100% 试样的质量 F:换算因数（或重量分析因数） 7
9.1.3 重量分析结果的计算 1. 称量形式与被测组分形式一样 2. 称量形式与被测组分形式不一样 % = 100% 试样的质量 称量形式的质量 被测组分% 100% = 试样的质量 称量形式的质量 被测组分 F F：换算因数（或重量分析因数） 7
·换算因数(Stoichiometric factor-F) F= α×被测组分的摩尔质量 b×称形式的摩尔质量 a,b是使分子和分母中所含待测 元素原子个数相等而考虑的系数 8
称量形式的摩尔质量 被测组分的摩尔质量 = b a F 元素原子个数相等而考虑的系数 a，b是使分子和分母中所含待测 • 换算因数(Stoichiometric factor-F) 8
9.2沉淀溶解度及其影响因素 一种沉淀不溶于水是相对的，总会或多或少地溶解。我 们要求溶解的量小于0.1mg,天平称不出来，就可以达到重 量分析的要求。所以，为了降低沉淀的溶解度，就要先了解 影响沉淀溶解度的因素，以便控制适当的沉淀条件，降低沉 淀的溶解度。 9
9.2 沉淀溶解度及其影响因素 一种沉淀不溶于水是相对的，总会或多或少地溶解。我 们要求溶解的量小于0.1 mg，天平称不出来，就可以达到重 量分析的要求。所以，为了降低沉淀的溶解度，就要先了解 影响沉淀溶解度的因素，以便控制适当的沉淀条件，降低沉 淀的溶解度。 9
9.2.1溶解度、溶度积与条件溶度积 1.固有溶解度和溶解度(solubility) MA(固) MA(水)± M+A 沉淀平衡 以分子形式溶解 进一步解离 (1)固有溶解度$：微溶化合物的分子溶解度称为固有溶解度 平衡常数 K=0=au水=S MM固) 注：各种微溶化合物，都有固有溶解度，T一定， S为常数，(10-6~10-9mol/L,极小，一般可忽略) 但HgCl2:Kp=2×1014,S:0.25mol/L(非电解质) 10
1.固有溶解度和溶解度(solubility) (1)固有溶解度S 0：微溶化合物的分子溶解度称为固有溶解度. MA（固） MA（水） M+ + A- 沉淀平衡 以分子形式溶解 进一步解离 MA 0 MA MA a K a S a = = = （水） （水） （固） 6 9 S 10 ~ 10 / T mol L ０ − − 注：各种微溶化合物，都有固有溶解度， 一定， 为常数，（ ，极小，一般可忽略） 平衡常数 但HgCl2：Ksp=2×10-14 ，S 0：0.25mol/L(非电解质) 9.2.1 溶解度、溶度积与条件溶度积 10