必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 第9章重量分析法 Gravimetry (Gravimetric Method) haplY Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 第9章 重量分析法 Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry (Gravimetric Method) (Gravimetric Method) (Gravimetric Method) (Gravimetric Method)
化学与化工学院 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 通过称量物质质量来定量分析的方法。 分离 称量 内容提要 9.1重量法概述 9.2沉淀溶解度及影响因素 9.3沉淀的类型和沉淀形成过程 9.4影响沉淀纯度的主要因素 9.5沉淀条件的选择 9.6有机沉淀剂 ChapIX Gravimetry 2013-2014学年
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 9.1 重量法概述 9.2 沉淀溶解度及影响因素 沉淀溶解度及影响因素 沉淀溶解度及影响因素 沉淀溶解度及影响因素 9.3 沉淀的类型和沉淀形成过程 沉淀的类型和沉淀形成过程 沉淀的类型和沉淀形成过程 沉淀的类型和沉淀形成过程 9.4 影响沉淀纯度的主要因素 影响沉淀纯度的主要因素 影响沉淀纯度的主要因素 影响沉淀纯度的主要因素 9.5 沉淀条件的选择 沉淀条件的选择 沉淀条件的选择 沉淀条件的选择 9.6 有机沉淀剂 内容提要 通过称量物质质量来定量分析的方法。 通过称量物质质量来定量分析的方法。 通过称量物质质量来定量分析的方法。 通过称量物质质量来定量分析的方法。 分离 称量
必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 91重量分析法概述 911重量分析法的分类及特点 ①气化法(挥发法 1分类②电解法 ③沉淀法 ①直接分析法,不需要基准物质 ②适用于高含量组分的测定 2特点 →③准确度高,E:0.1%~0.2% ④操作费时,周期长。 主要应用于含量不太低的SSP,W,Mo,Ni,zr,HNb, Ta的精确分析。 ChapIN Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 9.1 重量分析法概述 重量分析法概述 重量分析法概述 重量分析法概述 9.1.1 重量分析法的分类及特点 重量分析法的分类及特点 重量分析法的分类及特点 重量分析法的分类及特点 1 分类 ① 气化法(挥发法) ) ) ) ② 电解法 ③ 沉淀法 2 特点 ① 直接分析法，不需要基准物质 直接分析法，不需要基准物质 直接分析法，不需要基准物质 直接分析法，不需要基准物质 ② 适用于高含量组分的测定 适用于高含量组分的测定 适用于高含量组分的测定 适用于高含量组分的测定 ③ 准确度高，Er：0.1% ~ 0.2% 0.1% ~ 0.2% 0.1% ~ 0.2% 0.1% ~ 0.2% ④ 操作费时，周期长。 操作费时，周期长。 操作费时，周期长。 操作费时，周期长。 主要应用于含量不太低的 主要应用于含量不太低的 主要应用于含量不太低的 主要应用于含量不太低的Si, S, P, W, Mo, Ni, Si, S, P, W, Mo, Ni, Si, S, P, W, Mo, Ni, Si, S, P, W, Mo, Ni, Zr, Hf, Nb, Ta的精确分析
必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 912重量法对沉淀形式和称量形式的要求 1重量法分析法一般过程 计算 称重 沉淀剂 过滤洗涤灼烧 试样溶液 沉淀型 称量型 或烘干 被测物沉淀剂沉淀形 称量形 Bacl 滤洗800℃灼烧 BaSO4 BaSO4 NacoA 滤洗,灼烧 Ca2+ CaC2O4 Cao haplY Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 9.1.2 重量法对沉淀形式和称量形式的要求 重量法对沉淀形式和称量形式的要求 重量法对沉淀形式和称量形式的要求 重量法对沉淀形式和称量形式的要求 1 重量法分析法一般过程 重量法分析法一般过程 重量法分析法一般过程 重量法分析法一般过程 试样溶液 沉淀剂 沉淀型 过滤 洗涤 灼烧 或烘干 称量型 称重 计算 滤,洗,800℃灼烧 SO4 2- BaSO4 BaSO4 BaCl2 滤,洗, 灼烧 Ca2+ CaC2O4 CaO NaC2O4 被测物 沉淀剂 沉淀形 称量形
必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 2重量法对沉淀形式的要求 ①溶解度小,溶解损失少于02mg; ②易于过滤和洗涤; 要求 ③纯度高; ④易于转化为称量形式。 3重量法对称量形式的要求 ①有确定的化学组成—定量基础 要求 ②稳定;一称量准确 ③摩尔质量大一减少称量误差 Al(OH)3 ALO3 A3+ AIR3 AR 3 haplY Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 2 重量法对沉淀形式的要求 重量法对沉淀形式的要求 重量法对沉淀形式的要求 重量法对沉淀形式的要求 要求 ① 溶解度小，溶解损失少于 溶解度小，溶解损失少于 溶解度小，溶解损失少于 溶解度小，溶解损失少于0.2 mg； ② 易于过滤和洗涤 易于过滤和洗涤 易于过滤和洗涤 易于过滤和洗涤; ; ; ; ③ 纯度高； ④ 易于转化为称量形式。 易于转化为称量形式。 易于转化为称量形式。 易于转化为称量形式。 3 重量法对称量形式的要求 重量法对称量形式的要求 重量法对称量形式的要求 重量法对称量形式的要求 要求 ① 有确定的化学组成 有确定的化学组成 有确定的化学组成 有确定的化学组成---定量基础 ② 稳定； ---称量准确 ③ 摩尔质量大 ---减少称量误差 减少称量误差 减少称量误差 减少称量误差 Al(OH) 3 Al2O3 AlR3 AlR3 Al3+
必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 913重量分析结果的计算 m:沉淀称量形式的质量; 被测组分 F:换算因数; b×M 称量形式 m:试样质量。 例1:用重量分析法测定试样中C的含量,沉淀形式是 AgC,称量形式是AgC,F? F bx MagcI M AgCI a×Mc-= 例2:用重量分析法测定试样中Fe的含量,取样01666g, 沉淀形式是Fe2O3mH2O,灼烧后的称量形式是Fe2O3,求试 样中Fe,Fe3O4的含量?F=Mr 2×M 2×MFe204 3×M 例3:用CaC2O4重量分析法测定试样中KHC2O小,H2C2O4, 称量形式是CaO,求F? M KHC20,H2C2O4 2×M haplY Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 9.1.3 重量分析结果的计算 重量分析结果的计算 重量分析结果的计算 重量分析结果的计算 m: 沉淀称量形式的质量； 沉淀称量形式的质量； 沉淀称量形式的质量； 沉淀称量形式的质量； F： 换算因数； s ms：试样质量。 m F m ω = M M a F b × = × 被 测 组 分 称 量 形 式 例1：用重量分析法测定试样中 ：用重量分析法测定试样中 ：用重量分析法测定试样中 ：用重量分析法测定试样中Cl的含量，沉淀形式是 的含量，沉淀形式是 的含量，沉淀形式是 的含量，沉淀形式是 AgCl，称量形式是AgCl，F? 例2：用重量分析法测定试样中 ：用重量分析法测定试样中 ：用重量分析法测定试样中 ：用重量分析法测定试样中Fe的含量，取样0.1666 g 0.1666 g 0.1666 g 0.1666 g， 沉淀形式是Fe2O3·nH2O，灼烧后的称量形式是 ，灼烧后的称量形式是 ，灼烧后的称量形式是 ，灼烧后的称量形式是Fe2O3，求试 样中Fe, Fe3O4的含量？ 例3：用CaC2O4重量分析法测定试样中 重量分析法测定试样中 重量分析法测定试样中 重量分析法测定试样中KHC2O4.H2C2O4， 称量形式是CaO，求F？ M M M M a F b × = = × Cl Cl AgCl AgCl 2 M M F × = 2 3 Fe Fe O 2 M 3 M F × = × 3 4 2 3 Fe O Fe O M 2 M F • = × KHC O H C O 2 4 2 2 4 CaO
必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 92沉淀溶解度及影响因素(沉淀溶解平衡) ①沉淀溶解度的意义及计算; ②影响沉淀溶解度的因素 921溶解度、溶度积和条件溶度积 1活度积、溶度积 MA s MAok S M++A MA(水) IA(水) s:固有溶解度,分子溶解度,决定于难溶化合物的 本性和温度。 haplY Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 9.2 沉淀溶解度及影响因素（沉淀溶解平衡） 沉淀溶解度及影响因素（沉淀溶解平衡） 沉淀溶解度及影响因素（沉淀溶解平衡） 沉淀溶解度及影响因素（沉淀溶解平衡） ① 沉淀溶解度的意义及计算； 沉淀溶解度的意义及计算； 沉淀溶解度的意义及计算； 沉淀溶解度的意义及计算； ② 影响沉淀溶解度的因素； 影响沉淀溶解度的因素； 影响沉淀溶解度的因素； 影响沉淀溶解度的因素； 9.2.1 溶解度、溶度积和条件溶度积 溶解度、溶度积和条件溶度积 溶解度、溶度积和条件溶度积 溶解度、溶度积和条件溶度积 1 活度积、溶度积 活度积、溶度积 活度积、溶度积 活度积、溶度积 MA(s) � MA(水) � M+ + AMA( ) MA(s) a K a = 水 0 MA( ) a s 水 = S0：固有溶解度，分子溶解度，决定于难溶化合物的 ：固有溶解度，分子溶解度，决定于难溶化合物的 ：固有溶解度，分子溶解度，决定于难溶化合物的 ：固有溶解度，分子溶解度，决定于难溶化合物的 本性和温度
必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 MA(S MA(水M+A K C a sp M MA(水) 和活度积,T K=aMaA=IMIAYMrA MIAl sP三Nsp A K溶度积,T,I 在分析化学中,由于微溶化合物的溶解度 很小,离子强度也不大,故一般不考虑离子强 度的影响,书上附表所列的都是活度积Kap, 但我们都当溶度积Ksp来用。 ChapIX Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 MA(s) � MA(水) � M+ + A- + - + - M A M A 0 M A ( ) ' s K a α α α α = = 水 0 0 sp M A K s K ' = = α α+ − K0 sp 活度积，T sp M 0 M A A K = = α α γ γ [M ][A ] Ksp 溶度积， T，I MmAn 0 s p s p m n M A K K γ γ = sp M 0 sp A [M ][A ] K K γ γ = = 在分析化学中，由于微溶化合物的溶解度 在分析化学中，由于微溶化合物的溶解度 在分析化学中，由于微溶化合物的溶解度 在分析化学中，由于微溶化合物的溶解度 很小，离子强度也不大，故一般不考虑离子强 很小，离子强度也不大，故一般不考虑离子强 很小，离子强度也不大，故一般不考虑离子强 很小，离子强度也不大，故一般不考虑离子强 度I的影响，书上附表所列的都是活度积 的影响，书上附表所列的都是活度积 的影响，书上附表所列的都是活度积 的影响，书上附表所列的都是活度积Kap， 但我们都当溶度积 但我们都当溶度积 但我们都当溶度积 但我们都当溶度积Ksp来用
必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 2溶解度 MA=+M]=5+[A] p可忽略=M=(N]=、 NYMYA MMAn M=ms,[A]=ns [M][A]=K K (m+n) =(m+n m" n n MIA haplY Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 2 溶解度 0 0 s s s [M ] [A ] + − = + = + S0可忽略 MA sp s K = = = [M] [A] MmAn sp 0 M A K γ γ = [M] m ,[A] n = = s s sp [M] [A] m n = K sp ( ) m n m n K s m n + = 0 sp ( ) M A m n m n m n K γ γ m n = +
必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 3条件溶度积 F M++ a oH- MOH ML HA M][A] M]=M+ ML+ MLal+. +M(ORDI+M(OH)2 A=[A+HHA+HHa+t+IHA M A [A] haplY Gravimet 2013-2014
Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅨ Gravimetry Gravimetry Gravimetry Gravimetry 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 3 条件溶度积 MA(固) � M+ + A- [M+ ´] [A´] = [A]+[HA]+[H ] = [A]+[HA]+[H ] = [A]+[HA]+[H ] = [A]+[HA]+[H2A]+…+[HnA] [M´] = [M] + [ML] + [ML ] = [M] + [ML] + [ML ] = [M] + [ML] + [ML ] = [M] + [ML] + [ML2]+…+[M(OH)]+[M(OH) +[M(OH)]+[M(OH) +[M(OH)]+[M(OH) +[M(OH)]+[M(OH) 2] M [M '] [M] α = A [A '] [A] α = OH- MOH ● ● ● L ML ● ● ● H+ HA ● ● ● [A-´]
