第6章 重量分析法 重量分析是定量分析方法之一。它是根据生成物的 重量来确定被测物质组分含量的方法。在重量分析 中一般是先使被测组分从试样中分离出来,转化为 一定的称量形式,然后用称量的方法测定该成分的含 量。 应用重量分析法测定时,必须先用适当的方法 将被测组分从样品中分离出来,然后才能进行称量。 因此,重量分析包括分离和称量两大步骤。根据分 离方法的不同,重量分析一般可分为挥发法、萃取 法和沉淀法
第6章 重量分析法 重量分析是定量分析方法之一。它是根据生成物的 重量来确定被测物质组分含量的方法。在重量分析 中一般是先使被测组分从试样中分离出来,转化为 一定的称量形式,然后用称量的方法测定该成分的含 量。 应用重量分析法测定时,必须先用适当的方法 将被测组分从样品中分离出来,然后才能进行称量。 因此,重量分析包括分离和称量两大步骤。根据分 离方法的不同,重量分析一般可分为挥发法、萃取 法和沉淀法
6.1挥发法 挥发法是利用物质的挥发性,通过加热或其它方法 使试样的待测组分或其它组分挥发而达到分离,然后 通过称量确定待测组分的含量。根据称量的对象不同, 挥发法可分为直接法和间接法。 6.1.1直接法 待测组分与其它组分分离后,如果称量的是待测 组分或其衍生物,通常称为直接法。例如在进行对碳 酸盐的测定时,加入盐酸与碳酸盐反应放出CO2气体。 再用石棉与烧碱的混合物吸收,后者所增加的重量就 是CO2的重量,据此即可求得碳酸盐的含量
6.1挥发法 挥发法是利用物质的挥发性,通过加热或其它方法 使试样的待测组分或其它组分挥发而达到分离,然后 通过称量确定待测组分的含量。根据称量的对象不同, 挥发法可分为直接法和间接法。 6.1.1直接法 待测组分与其它组分分离后,如果称量的是待测 组分或其衍生物,通常称为直接法。例如在进行对碳 酸盐的测定时,加入盐酸与碳酸盐反应放出CO2气体。 再用石棉与烧碱的混合物吸收,后者所增加的重量就 是CO2的重量,据此即可求得碳酸盐的含量
6.1.2间接法 待测组分与其它组分分离后,通过称量其 它组分,测定样品减失的重量来求得待测组分 的含量,则称为间接法。在药品检验中的“干燥 失重测定法”就是利用挥发法测定样品中的水分和一 些易挥发的物质,属于间接法。具体的操作方法是: 精密称取适量样品,在一定条件下加热干燥至恒重 (所谓恒重是指样品连续两次干燥或灼烧后称得的重 量之差小于 0.3mg),用减失重量和取样量相比来计 算干燥失重
6.1.2间接法 待测组分与其它组分分离后,通过称量其 它组分,测定样品减失的重量来求得待测组分 的含量,则称为间接法。在药品检验中的“干燥 失重测定法”就是利用挥发法测定样品中的水分和一 些易挥发的物质,属于间接法。具体的操作方法是: 精密称取适量样品,在一定条件下加热干燥至恒重 (所谓恒重是指样品连续两次干燥或灼烧后称得的重 量之差小于 0.3mg),用减失重量和取样量相比来计 算干燥失重
根据物质性质不同,在去除物质中水分时,常采用以下几 种干燥方法: 1.常压加热干燥 适用于性质稳定,受热不易挥发、氧化或分解的物质。吸湿水需加 热到105~110℃,保持2小时左右,结晶水需提高温度或延长干燥时 间。 2.减压加热干燥 适用于高温易变质或熔点低的物质。我国药典规定,一般减压是指 压力应在2.67KPa(相当于20mmHg柱)以下,此时的干燥温度约 在60~80℃(除另有规定外)。 3.干燥剂干燥 适用于受热易分解、挥发及能升华的物质。常用的干燥剂有无水氯 化钙、硅胶、浓硫酸及五氧化二磷等
根据物质性质不同,在去除物质中水分时,常采用以下几 种干燥方法: 1.常压加热干燥 适用于性质稳定,受热不易挥发、氧化或分解的物质。吸湿水需加 热到105~110℃,保持2小时左右,结晶水需提高温度或延长干燥时 间。 2.减压加热干燥 适用于高温易变质或熔点低的物质。我国药典规定,一般减压是指 压力应在2.67KPa(相当于20mmHg柱)以下,此时的干燥温度约 在60~80℃(除另有规定外)。 3.干燥剂干燥 适用于受热易分解、挥发及能升华的物质。常用的干燥剂有无水氯 化钙、硅胶、浓硫酸及五氧化二磷等
6.2萃取法 萃取法(又称提取重量法)是利用被测组分在两种 互不相溶的溶剂中的溶解度不同,将被测组分从一种 溶剂萃取到另一种溶剂中来,然后将萃取液中溶剂蒸 去,干燥至恒重,称量萃取出的干燥物的重量。根据 萃取物的重量,计算被测组分的百分含量的方法。 分析化学中应用的溶剂萃取主要是液-液萃取,这是 一种简单、快速,应用范围又相当广泛的分离方法。 本节主要讨论液-液萃取分离的基本原理
6.2萃取法 萃取法(又称提取重量法)是利用被测组分在两种 互不相溶的溶剂中的溶解度不同,将被测组分从一种 溶剂萃取到另一种溶剂中来,然后将萃取液中溶剂蒸 去,干燥至恒重,称量萃取出的干燥物的重量。根据 萃取物的重量,计算被测组分的百分含量的方法。 分析化学中应用的溶剂萃取主要是液-液萃取,这是 一种简单、快速,应用范围又相当广泛的分离方法。 本节主要讨论液-液萃取分离的基本原理
6.2.1分配系数和分配比 1.分配系数 各种物质在不同的溶剂中有不同的溶解度。例如,当 溶质A同时接触两种互不相溶的溶剂时,如果一种是 水,一种是有机溶剂,A就分配在这两种溶剂中: 在一定温度下,当这个分配过程达到平衡时, 物质A在两种溶剂中的活度比保持恒定,即分 配定律。如果浓度很小,可以用浓度代替活度。 A水 A有 水 有 A A K D =
6.2.1分配系数和分配比 1.分配系数 各种物质在不同的溶剂中有不同的溶解度。例如,当 溶质A同时接触两种互不相溶的溶剂时,如果一种是 水,一种是有机溶剂,A就分配在这两种溶剂中: 在一定温度下,当这个分配过程达到平衡时, 物质A在两种溶剂中的活度比保持恒定,即分 配定律。如果浓度很小,可以用浓度代替活度。 A水 A有 水 有 A A K D =
2.分配比 分配比D是存在于两相中的溶质的总浓度之比, 若以 和 分别代表水相和有机相溶质的 总浓度。则它们的比值: 分配比通常不是常数,改变溶质和有关试剂浓度,都 可使分配比变值。若>,则表示溶质经萃取后,大部 分进入有机相中。但在实际工作中,要求>才可取得 较好的萃取效率。 水 有 C C D = c 水 c 有
2.分配比 分配比D是存在于两相中的溶质的总浓度之比, 若以 和 分别代表水相和有机相溶质的 总浓度。则它们的比值: 分配比通常不是常数,改变溶质和有关试剂浓度,都 可使分配比变值。若>,则表示溶质经萃取后,大部 分进入有机相中。但在实际工作中,要求>才可取得 较好的萃取效率。 水 有 C C D = c 水 c 有
6.2.2萃取效率 萃取效率就是萃取的完全程度,常用萃取百分率(E) 表示,即: 当溶质A的水溶液用有机溶液萃取时,如已知水相的 体积为V水,有机相的体积为V有,则萃取效率E可表 示为: 把上式分子分母同除以C水V有得:若使V有=V水,则简化为: (%) = 100% 被萃取物在两相中的总量 被萃取物在有机相的总量 E ( ) 100% C % + = 有 有 水 水 有 有 C V C V V E ( ) 100% D D E % + 水 有 = V V ( ) 100% D 1 D E % + =
6.2.2萃取效率 萃取效率就是萃取的完全程度,常用萃取百分率(E) 表示,即: 当溶质A的水溶液用有机溶液萃取时,如已知水相的 体积为V水,有机相的体积为V有,则萃取效率E可表 示为: 把上式分子分母同除以C水V有得:若使V有=V水,则简化为: (%) = 100% 被萃取物在两相中的总量 被萃取物在有机相的总量 E ( ) 100% C % + = 有 有 水 水 有 有 C V C V V E ( ) 100% D D E % + 水 有 = V V ( ) 100% D 1 D E % + =
在实际工作中,对于分配比较小的溶质,采取分几次加入溶剂, 连续几次萃取的办法,以提高萃取效率。如果每次用V有毫升有机溶 剂萃取,共萃取n次,水相中剩余被萃取物质的量减少至Wn克。则 例:有 含碘 的水溶液,用 一次全量萃 取,求萃取百分率。若用 溶剂分三次,每次用 进行萃取,其萃取效率又将如何?已知D=85。 解: 一次全量萃取效率为 n n DV V V W W + = 有 水 水 0 90ml 10mg 90mlCCl4 90ml 30ml ( ) 100% 85 1 85 100% 1 % + = + = D D E = 98.84%
在实际工作中,对于分配比较小的溶质,采取分几次加入溶剂, 连续几次萃取的办法,以提高萃取效率。如果每次用V有毫升有机溶 剂萃取,共萃取n次,水相中剩余被萃取物质的量减少至Wn克。则 例:有 含碘 的水溶液,用 一次全量萃 取,求萃取百分率。若用 溶剂分三次,每次用 进行萃取,其萃取效率又将如何?已知D=85。 解: 一次全量萃取效率为 n n DV V V W W + = 有 水 水 0 90ml 10mg 90mlCCl4 90ml 30ml ( ) 100% 85 1 85 100% 1 % + = + = D D E = 98.84%
用90ml溶剂分三次萃取,则剩余物质质量和萃 取效率分别为: W m g 4 3 3 4.0 10 85 30 90 90 10 − = + = ( ) 100% 99.99% 10 10 4.0 10 % 4 = − = − E
用90ml溶剂分三次萃取,则剩余物质质量和萃 取效率分别为: W m g 4 3 3 4.0 10 85 30 90 90 10 − = + = ( ) 100% 99.99% 10 10 4.0 10 % 4 = − = − E