第六章第七章重量分析法和沉淀滴.ppt

扬州工业职业技术学院应用化学系第六章第六章 沉淀滴定法沉淀滴定法 第一节第一节 概述概述一、一、沉淀滴定法沉淀滴定法沉淀滴定法沉淀滴定法：以沉淀反应为基础的滴定分析方法：以沉淀反应为基础的滴定分析方法二、沉淀滴定法的条件：二、沉淀滴定法的条件：（（1 1）沉淀的溶解度必须很小）沉淀的溶解度必须很小（（2 2）反应迅速、定量）反应迅速、定量（（3 3）有适当的指示终点的方法）有适当的指示终点的方法（（4 4）沉淀的吸附现象不能影响终点的确定）沉淀的吸附现象不能影响终点的确定 本章重点本章重点本章重点本章重点————难溶性银盐的沉淀滴定分析难溶性银盐的沉淀滴定分析难溶性银盐的沉淀滴定分析难溶性银盐的沉淀滴定分析扬州工业职业技术学院应用化学系第二节第二节 银量法银量法一、银量法的原理及滴定分析曲线一、银量法的原理及滴定分析曲线一、银量法的原理及滴定分析曲线一、银量法的原理及滴定分析曲线 1 1．原理．原理 2 2．滴定曲线．滴定曲线 3 3．影响沉淀滴定突跃的因素．影响沉淀滴定突跃的因素 4 4．分步滴定．分步滴定二、指示终点的方法二、指示终点的方法二、指示终点的方法二、指示终点的方法（一）铬酸钾指示剂法（（一）铬酸钾指示剂法（MohrMohr法）法）（二）铁铵钒指示剂法（（二）铁铵钒指示剂法（VolhardVolhard法）法）（三）吸附指示剂法（（三）吸附指示剂法（FayansFayans法）法）扬州工业职业技术学院应用化学系一、银量法的原理及滴定分析曲线一、银量法的原理及滴定分析曲线1. 原理原理2. 滴定曲线滴定曲线 AgAg+ + + X + X- - AgXAgX↓ ↓扬州工业职业技术学院应用化学系3. 影响沉淀滴定突跃的因素（比较）影响沉淀滴定突跃的因素（比较）4. 分步滴定分步滴定扬州工业职业技术学院应用化学系二、指示终点的方法二、指示终点的方法vv铬酸钾指示剂法铬酸钾指示剂法vv铁铵钒指示剂法铁铵钒指示剂法vv吸附指示剂法吸附指示剂法扬州工业职业技术学院应用化学系（一）铬酸钾指示剂法（（一）铬酸钾指示剂法（Mohr法，莫尔法）法，莫尔法）ØØ原理：原理：原理：原理：ØØ滴定条件：滴定条件：滴定条件：滴定条件：ØØ适用范围：适用范围：适用范围：适用范围：A.A.指示剂用量指示剂用量指示剂用量指示剂用量 过高过高————终点提前终点提前; ; 过低过低————终点推迟终点推迟 控制控制5×105×10-3 -3 mol/Lmol/L恰成恰成AgAg2 2CrOCrO4 4↓ ↓（（饱和饱和AgCLAgCL溶液）溶液）B.B.溶液酸度：溶液酸度：溶液酸度：溶液酸度： 控制控制pH = 6.5~10.5pH = 6.5~10.5（（中性或弱碱性）中性或弱碱性）C.C.注意：注意：注意：注意：防止沉淀吸附而导致终点提前防止沉淀吸附而导致终点提前 措施措施————滴定时充分振摇，解吸滴定时充分振摇，解吸CLCL- - 和和 BrBr- -可可测测CLCL- -，， BrBr- -，，AgAg+ + ，，CNCN- -，，不可测不可测I I- - ，，SCNSCN- - 且选择性差且选择性差扬州工业职业技术学院应用化学系（二）铁铵钒指示剂法（（二）铁铵钒指示剂法（Volhard法，佛尔哈德法法，佛尔哈德法 ））1 1．直接法．直接法．直接法．直接法ØØ原理原理原理原理: :ØØ滴定条件滴定条件滴定条件滴定条件: :ØØ适用范围适用范围适用范围适用范围: :A.A.酸度：酸度： 0.1~1.0 mol/L HNO0.1~1.0 mol/L HNO3 3溶液溶液B.B.指示剂：指示剂： [Fe[Fe3+3+]≈ 0.015 mol/L]≈ 0.015 mol/LC.C.注意：防止沉淀吸附而造成终点提前注意：防止沉淀吸附而造成终点提前 预防预防：：充分摇动溶液，及时释放充分摇动溶液，及时释放AgAg+ +酸溶液中直接测定酸溶液中直接测定AgAg+ +扬州工业职业技术学院应用化学系2 2．间接法．间接法．间接法．间接法ØØ原理：原理：原理：原理：ØØ滴定条件：滴定条件：滴定条件：滴定条件：A.A.酸度：酸度：酸度：酸度：稀稀HNOHNO3 3溶液溶液 防止防止FeFe3+3+水解和水解和POPO4 43-3-，，AsOAsO4 43-3-，，CrOCrO4 42-2-等干扰等干扰 B.B.指示剂：指示剂：指示剂：指示剂：[Fe[Fe3+3+]≈ 0.015 mol/L]≈ 0.015 mol/LC.C.注意事项注意事项注意事项注意事项扬州工业职业技术学院应用化学系C C．．注意事项注意事项注意事项注意事项üü测测CLCL- - 时，预防沉淀转化造成终点不确定时，预防沉淀转化造成终点不确定üü测测I I- -时，预防发生氧化时，预防发生氧化- -还原反应还原反应üü适当增大指示剂浓度，减小滴定误差适当增大指示剂浓度，减小滴定误差措施：措施： 加入加入AgNOAgNO3 3后，加热（形成大颗粒沉淀）后，加热（形成大颗粒沉淀） 加入有机溶剂（硝基苯）包裹沉淀以防接触加入有机溶剂（硝基苯）包裹沉淀以防接触措施：措施：先加入先加入AgNOAgNO3 3反应完全后，再加入反应完全后，再加入FeFe3+3+[Fe[Fe3+3+]=0.2 mol/L]=0.2 mol/L，，TE%TE%＜＜0.1%0.1%ØØ适用范围：适用范围：适用范围：适用范围： 返滴定法测定返滴定法测定CLCL- -，，BrBr- -，，I I- -，，SCNSCN- - 选择性好选择性好扬州工业职业技术学院应用化学系（三）吸附指示剂法（（三）吸附指示剂法（Fayans法，法扬司法法，法扬司法 ））吸附指示剂法吸附指示剂法吸附指示剂法吸附指示剂法：利用沉淀对有机染料吸附而改变颜色：利用沉淀对有机染料吸附而改变颜色 来指示终点的方法来指示终点的方法吸附指示剂：吸附指示剂：吸附指示剂：吸附指示剂：一种有色有机染料，被带电沉淀胶粒吸一种有色有机染料，被带电沉淀胶粒吸 附时因结构改变而导致颜色变化附时因结构改变而导致颜色变化ØØ原理：原理：原理：原理：SPSP前：前： HFL HHFL H+ + + FL + FL- - （（黄绿色）黄绿色） AgCLAgCL: :CLCL- - - - - - - - - - 吸附过量吸附过量CLCL- -SPSP时时：：大大量量AgCLAgCL: :AgAg+ +:: ::FLFL- -（（淡淡红红色色））- - - - -- --双双电电层层吸附吸附扬州工业职业技术学院应用化学系ØØ滴定条件及注意事项滴定条件及注意事项滴定条件及注意事项滴定条件及注意事项 a a））控制溶液酸度，保证控制溶液酸度，保证HFLHFL充分解离：充分解离：pHpH＞＞pKapKa 例：荧光黄例：荧光黄pKapKa 7.0—— 7.0——选选pH 7~10 pH 7~10 曙红曙红pKa2.0—— pKa2.0—— 选选pH pH ＞＞2 2 二氯荧光黄二氯荧光黄pKapKa 4.0—— 4.0——选选pH 4~10pH 4~10 b b））防止沉淀凝聚防止沉淀凝聚 措施措施————加入糊精，保护胶体加入糊精，保护胶体 c c））卤化银胶体对指示剂的吸附能力卤化银胶体对指示剂的吸附能力 < < 对被测离子对被测离子 的的吸吸附附能能力力( ( 反反之之终终点点提提前前 ，，差差别别过过大大终终点点拖拖后后) ) 吸附顺序吸附顺序吸附顺序吸附顺序：：I I- -＞＞SCNSCN- -＞＞Br Br - -＞＞曙红＞曙红＞CLCL- -＞＞荧光黄荧光黄 例：例： 测测CLCL－－→→荧光黄荧光黄 测测BrBr－－→→曙红曙红扬州工业职业技术学院应用化学系D D．．避免阳光直射避免阳光直射E E．．被测物浓度应足够大被测物浓度应足够大F F．．被测阴离子被测阴离子→→阳离子指示剂阳离子指示剂 被测阳离子被测阳离子→→阴离子指示剂阴离子指示剂ØØ适用范围：适用范围：适用范围：适用范围： 可直接测定可直接测定CLCL- -，，BrBr- -，，I I- -，，SCNSCN- -和和AgAg + +扬州工业职业技术学院应用化学系第二节第二节 沉淀重量法沉淀重量法一、几个概念一、几个概念二、沉淀重量法的分析过程和要求二、沉淀重量法的分析过程和要求 三、溶解度及其影响因素三、溶解度及其影响因素四、沉淀的类型和形成四、沉淀的类型和形成五、影响沉淀纯净的因素五、影响沉淀纯净的因素六、沉淀条件的选择六、沉淀条件的选择七、沉淀的过滤、洗涤及烘干、灼烧七、沉淀的过滤、洗涤及烘干、灼烧八、结果的计算八、结果的计算扬州工业职业技术学院应用化学系第七章第七章 重量分析法重量分析法第一节第一节 概述概述 一、一、重量分析法重量分析法重量分析法重量分析法：通过称量被测组分的质量来确定被测：通过称量被测组分的质量来确定被测 组分百分含量的分析方法组分百分含量的分析方法 二、分类：二、分类： 挥发法挥发法 萃取法萃取法 沉淀法沉淀法 ————利用物质的挥发性利用物质的挥发性 ————利用物质在两相中溶解度不同利用物质在两相中溶解度不同 ————利用沉淀反应利用沉淀反应三、特点：三、特点： 准确度高，准确度高， 费时，繁琐，费时，繁琐， 不适合微量组分不适合微量组分扬州工业职业技术学院应用化学系一、几个概念一、几个概念1. 1. 沉淀重量法沉淀重量法沉淀重量法沉淀重量法：：：：利用沉淀反应将待测组分以难溶化合利用沉淀反应将待测组分以难溶化合 物形式沉淀下来，经过滤、洗涤、烘干、灼烧后，物形式沉淀下来，经过滤、洗涤、烘干、灼烧后， 转化成具有确定组成的称量形式，称量并计算被测转化成具有确定组成的称量形式，称量并计算被测 组分含量的分析方法。

组分含量的分析方法2.2.2.2.沉淀形式：沉淀形式：沉淀形式：沉淀形式：沉淀的化学组成称～沉淀的化学组成称～3.3.3.3.称量形式：称量形式：称量形式：称量形式：沉淀经烘干或灼烧后，供最后称量的沉淀经烘干或灼烧后，供最后称量的 化学组成称～化学组成称～扬州工业职业技术学院应用化学系二、沉淀重量法的分析过程和要求二、沉淀重量法的分析过程和要求（一）分析过程（一）分析过程 待测离子待测离子 沉淀剂沉淀剂 沉淀形式沉淀形式 处理过程处理过程 称量形式称量形式 过滤过滤 8008000 0C CBaBa2+2+ + SO + SO4 42- 2- BaSOBaSO4 4↓ BaSO↓ BaSO4 4 洗涤洗涤 灼烧灼烧 过滤过滤 烘干烘干CaCa2+2+ + C + C2 2O O4 42- 2- CaCCaC2 2O O4 4• •2H2H2 2O ↓ O ↓ CaOCaO 洗涤洗涤 灼烧灼烧 过滤过滤 烘干烘干试样溶液试样溶液 + + 沉淀剂沉淀剂 沉淀形式沉淀形式沉淀形式沉淀形式↓ ↓ 称量形式称量形式称量形式称量形式 洗涤洗涤 灼烧灼烧注：称量形式与沉淀形式可以相同，也可以不同注：称量形式与沉淀形式可以相同，也可以不同扬州工业职业技术学院应用化学系（二）要求（二）要求1 1．．对沉淀形式的要求对沉淀形式的要求 a a．．溶解度小溶解度小 b b．．易过滤和洗涤易过滤和洗涤 c c．．纯净，不含杂质纯净，不含杂质 d d．．易转化成称量形式易转化成称量形式2 2．．对称量形式的要求对称量形式的要求 a a．．确定的化学组成确定的化学组成 b b．．性质稳定性质稳定 c c．．较大的摩尔质量较大的摩尔质量扬州工业职业技术学院应用化学系三、溶解度及其影响因素三、溶解度及其影响因素（一）溶解度与溶度积 （二）影响沉淀溶解度的因素扬州工业职业技术学院应用化学系（一）溶解度与溶度积（一）溶解度与溶度积1. 固有溶解度和溶解度2. 活度积和溶度积 3. 溶解度与溶度积关系4. 条件溶度积扬州工业职业技术学院应用化学系1.1.固有溶解度和溶解度固有溶解度和溶解度vv固有溶解度固有溶解度固有溶解度固有溶解度S S0 0：：微溶化合物的分子溶解度称为～微溶化合物的分子溶解度称为～vv溶解度溶解度溶解度溶解度S S：：难溶化合物在水溶液中的浓度，为水中难溶化合物在水溶液中的浓度，为水中 分子浓度和离子浓度之和分子浓度和离子浓度之和MAMA（（固）固） MAMA（（水）水） MM+ + + A + A- - 沉淀平衡沉淀平衡沉淀平衡沉淀平衡 以分子形式溶解以分子形式溶解以分子形式溶解以分子形式溶解 进一步解离进一步解离进一步解离进一步解离扬州工业职业技术学院应用化学系2. 活度积和溶度积活度积和溶度积扬州工业职业技术学院应用化学系3．溶解度与溶度积关系．溶解度与溶度积关系扬州工业职业技术学院应用化学系4. 条件溶度积条件溶度积扬州工业职业技术学院应用化学系（二）（二） 影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素1.1.同离子效应同离子效应2.2.盐效应盐效应3.3.酸效应酸效应4.4.配位效应配位效应5.5.其他因素其他因素扬州工业职业技术学院应用化学系1.1.同离子效应：同离子效应：当沉淀达平衡后，若向溶液中加入当沉淀达平衡后，若向溶液中加入 组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度降组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度降 低的现象称为～低的现象称为～构晶离子构晶离子构晶离子构晶离子：：组成沉淀晶体的离子称为～组成沉淀晶体的离子称为～讨论：讨论：üü 过量加入沉淀剂，可以增大构晶离子的浓度，过量加入沉淀剂，可以增大构晶离子的浓度， 降低沉淀溶解度，减小沉淀溶解损失降低沉淀溶解度，减小沉淀溶解损失üü 过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应, , 而使溶解度增大而使溶解度增大üü 沉淀剂用量：一般沉淀剂用量：一般 —— —— 过量过量50%50%～～100%100%为宜为宜 非挥发性非挥发性 —— —— 过量过量20%20%～～30% 30% 扬州工业职业技术学院应用化学系解：解：例：用例：用BaSOBaSO4 4重量法测定重量法测定SOSO4 42-2-含量时，以含量时，以BaCLBaCL2 2为沉淀为沉淀 剂，计算等量和过量剂，计算等量和过量0.01mol/L0.01mol/L加入加入BaBa2+2+时，在时，在 200ml200ml溶液中溶液中BaSOBaSO4 4沉淀的溶解损失沉淀的溶解损失扬州工业职业技术学院应用化学系2. 盐效应盐效应：：溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度 增大的现象讨论：讨论：讨论：讨论：注：注：注：注：沉淀溶解度很小时，常忽略盐效应沉淀溶解度很小时，常忽略盐效应 沉淀溶解度很大，且溶液离子强度很高时，要沉淀溶解度很大，且溶液离子强度很高时，要 考虑盐效应的影响考虑盐效应的影响扬州工业职业技术学院应用化学系例：分别计算例：分别计算BaSOBaSO4 4在纯水和在纯水和0.01mol/LNaNO0.01mol/LNaNO3 3溶液中溶液中 的溶解度的溶解度解：解：扬州工业职业技术学院应用化学系例：例：例：例：讨论：讨论：扬州工业职业技术学院应用化学系3. 酸效应酸效应：：溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为～溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为～讨论：讨论：讨论：讨论：üü 酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大，酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大，üü 但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大 pH↓pH↓，，[H[H+ +]↑]↑，，S↑S↑注：注：注：注： 因为酸度变化，构晶离子会与溶液中的因为酸度变化，构晶离子会与溶液中的H H+ +或或OHOH- -反应，反应， 降低了构晶离子的浓度，使沉淀溶解平衡移向溶解，降低了构晶离子的浓度，使沉淀溶解平衡移向溶解， 从而使沉淀溶解度增大从而使沉淀溶解度增大扬州工业职业技术学院应用化学系图示溶液酸度对溶液酸度对CaCCaC2 2O O4 4溶解度的影响溶解度的影响 CaC2O4 Ca2+ + C2O42-C2O42- + H+ HC2O4-HC2O4-+ H+ H2C2O4扬州工业职业技术学院应用化学系例：试比较例：试比较 pH = 2.0pH = 2.0和和 pH = 4.0pH = 4.0的的条件下条件下CaCCaC2 2O O4 4的沉淀的沉淀 溶解度。

溶解度 解：解：扬州工业职业技术学院应用化学系例：例：0.02mol/LBaCL0.02mol/LBaCL2 2和和H H2 2SOSO4 4溶液等浓度混合，问有溶液等浓度混合，问有 无无BaSOBaSO4 4沉淀析出？沉淀析出？解：解： 扬州工业职业技术学院应用化学系4. 配位效应配位效应：：存在配位剂与构晶离子形成配位体，存在配位剂与构晶离子形成配位体， 使沉淀的溶解度增大的现象称为～使沉淀的溶解度增大的现象称为～讨论：讨论：讨论：讨论： 1 1）配位效应促使沉淀）配位效应促使沉淀- -溶解平衡移向溶解一方，溶解平衡移向溶解一方， 从而增大溶解度从而增大溶解度 2 2）当沉淀剂本身又是配位剂时，应避免加入过多）当沉淀剂本身又是配位剂时，应避免加入过多; ; 既有同离子效应，又有配位效应，应视浓度而定既有同离子效应，又有配位效应，应视浓度而定 3 3）配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关，）配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关， 溶解度越大，配合物越稳定，溶解度越大，配合物越稳定， 配位效应越显著配位效应越显著扬州工业职业技术学院应用化学系示例 AgCLAgCL Ag Ag+ + + CL + CL- -AgAg+ + + 2NH+ 2NH3 3 Ag(NH Ag(NH3 3) )2 2+ + AgCLAgCL Ag Ag+ + + CL + CL- - AgCLAgCL + CL+ CL- - AgCL AgCL2 2- - AgCL AgCL2 2- - + CL+ CL- - AgCL AgCL3 3- -扬州工业职业技术学院应用化学系例：计算例：计算 AgIAgI 在在0.01mol/L0.01mol/L的的NHNH3 3中的溶解度中的溶解度解：解：扬州工业职业技术学院应用化学系5. 其他因素：其他因素：A A．．温度温度：： T↑ T↑ ，，S ↑ S ↑ ，，溶解损失溶解损失↑ ↑ （（合理控制）合理控制）B B．．溶剂极性溶剂极性：： 溶剂极性溶剂极性↓ ↓ ，，S↓S↓，，溶解损失溶解损失↓ ↓ （加入有机溶剂）（加入有机溶剂）C C．．沉淀颗粒度大小沉淀颗粒度大小：： 同种沉淀，颗粒同种沉淀，颗粒↑ ↑ ，，S↓ S↓ ，，溶解损失溶解损失↓ ↓（粗大晶体）（粗大晶体） D D．．胶体形成胶体形成：： “ “胶溶胶溶” ”使使S↑S↑，，溶解损失溶解损失↑ ↑（加入大量电解质可破坏之）（加入大量电解质可破坏之）E E．．水解作用水解作用：： 某些沉淀易发生水解反应，对沉淀造成影响某些沉淀易发生水解反应，对沉淀造成影响扬州工业职业技术学院应用化学系图示温度对沉淀溶解度的影响温度对沉淀溶解度的影响üü注：注：注：注： 根据沉淀受温度影响程度选择根据沉淀受温度影响程度选择根据沉淀受温度影响程度选择根据沉淀受温度影响程度选择合适温度合适温度合适温度合适温度vv沉淀沉淀沉淀沉淀→→加热溶液加热溶液加热溶液加热溶液vv陈化陈化陈化陈化→→加热微沸加热微沸加热微沸加热微沸vv 过滤、洗涤沉淀过滤、洗涤沉淀过滤、洗涤沉淀过滤、洗涤沉淀ØØ温度影响大的沉淀温度影响大的沉淀→→冷至室温冷至室温 再过滤洗涤再过滤洗涤ØØ温度影响小的沉淀温度影响小的沉淀→→趁热过滤趁热过滤 洗涤洗涤扬州工业职业技术学院应用化学系四、沉淀的类型和形成四、沉淀的类型和形成1. 沉淀的类型2. 沉淀的形成扬州工业职业技术学院应用化学系1. 沉淀的类型沉淀的类型（（1 1）晶形沉淀：颗粒直径）晶形沉淀：颗粒直径0.10.1～～1μm1μm，， 排列整齐，结构紧密，排列整齐，结构紧密， 比表面积小，吸附杂质少比表面积小，吸附杂质少 易于过滤、洗涤易于过滤、洗涤 例：例：BaSOBaSO4 4↓ ↓（（细晶形沉淀）细晶形沉淀） MgNHMgNH4 4POPO4 4↓ ↓（（粗晶形沉淀）粗晶形沉淀）（（2 2））无定形沉淀：颗粒直径无定形沉淀：颗粒直径﹤﹤0.02μm0.02μm 结构疏松结构疏松 比表面积大，吸附杂质多比表面积大，吸附杂质多 不易过滤、洗涤不易过滤、洗涤 例：例： FeFe2 2O O3 3• •2H2H2 2O↓O↓（（3 3））凝乳状沉淀：颗粒直径界于两种沉淀之间凝乳状沉淀：颗粒直径界于两种沉淀之间 例：例：AgCLAgCL↓ ↓扬州工业职业技术学院应用化学系2．．沉淀的形成沉淀的形成ØØ晶核的生长晶核的生长晶核的生长晶核的生长ØØ晶核的形成晶核的形成晶核的形成晶核的形成 成核作用成核作用成核作用成核作用均相、异相均相、异相生长过程生长过程生长过程生长过程扩散、沉积扩散、沉积聚集聚集聚集聚集定向排列定向排列定向排列定向排列构晶离子构晶离子构晶离子构晶离子晶核晶核晶核晶核 沉淀微粒沉淀微粒沉淀微粒沉淀微粒 无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀 扬州工业职业技术学院应用化学系ØØ晶核的形成晶核的形成晶核的形成晶核的形成 均相成核均相成核均相成核均相成核（自发成核）：过饱和溶液中，构晶离子通过相互（自发成核）：过饱和溶液中，构晶离子通过相互 静电作用缔和而成晶核静电作用缔和而成晶核 异相成核异相成核异相成核异相成核：非过饱和溶液中，构晶离子借助溶液中固体微粒：非过饱和溶液中，构晶离子借助溶液中固体微粒 形成晶核形成晶核ØØ晶核的生长晶核的生长晶核的生长晶核的生长 影响沉淀颗粒大小和形态的因素：影响沉淀颗粒大小和形态的因素： 聚集速度聚集速度聚集速度聚集速度：构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒的：构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒的 速度速度 定向速度定向速度定向速度定向速度：构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度：构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度注：注：注：注：沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小 聚集速度＜聚集速度＜ 定向排列速度定向排列速度 → → 晶形沉淀晶形沉淀 聚集速度＞聚集速度＞ 定向排列速度定向排列速度 → → 无定形沉淀无定形沉淀扬州工业职业技术学院应用化学系五、影响沉淀纯净的因素五、影响沉淀纯净的因素1 1．共沉淀现象．共沉淀现象2 2．后沉淀．后沉淀3 3．提高沉淀纯度措施．提高沉淀纯度措施扬州工业职业技术学院应用化学系1．．共沉淀现象共沉淀现象（（1 1）表面吸附）表面吸附 吸附共沉淀吸附共沉淀吸附共沉淀吸附共沉淀：沉淀表面吸附引起杂质共沉淀：沉淀表面吸附引起杂质共沉淀 üü吸附规则吸附规则 第一吸附层：先吸附过量的构晶离子 再吸附与构晶离子大小接近、电荷相同的离子 浓度较高的离子被优先吸附 第二吸附层：优先吸附与构晶离子形成的盐溶解度小的离子 离子价数高、浓度大的离子，优先被吸附 ØØ 减小方法减小方法 制备大颗粒沉淀或晶形沉淀制备大颗粒沉淀或晶形沉淀 适当提高溶液温度适当提高溶液温度 洗涤沉淀，减小表面吸附洗涤沉淀，减小表面吸附扬州工业职业技术学院应用化学系图示BaSO4晶体表面吸附示意图 沉淀表面形成双电层：沉淀表面形成双电层：Ø吸附层吸附层——吸附剩余构晶离子吸附剩余构晶离子SO42- Ø扩散层扩散层——吸附阳离子或抗衡离子吸附阳离子或抗衡离子Fe3+扬州工业职业技术学院应用化学系（（2 2）形成混晶：存在与构晶离子晶体构型相同、离）形成混晶：存在与构晶离子晶体构型相同、离 子半径相近、电子层结构相同的杂质离子，沉子半径相近、电子层结构相同的杂质离子，沉 淀时进入晶格中形成混晶淀时进入晶格中形成混晶ØØ 减小或消除方法减小或消除方法 将杂质事先分离除去；将杂质事先分离除去； 加入络合剂或改变沉淀剂，以消除干扰离子加入络合剂或改变沉淀剂，以消除干扰离子üü例：例：BaSOBaSO4 4与与PbSOPbSO4 4 ，，AgCLAgCL与与AgBrAgBr 同型混晶同型混晶 BaSOBaSO4 4中混入中混入KMnOKMnO4 4（（粉红色）粉红色） 异型混晶异型混晶扬州工业职业技术学院应用化学系（（3 3））吸留吸留吸留吸留或或包埋包埋包埋包埋：沉淀速度过快，表面吸附的杂质：沉淀速度过快，表面吸附的杂质 来不及离开沉淀表面就被随后沉积下来的沉淀来不及离开沉淀表面就被随后沉积下来的沉淀 所覆盖，包埋在沉淀内部，这种因吸附而留在所覆盖，包埋在沉淀内部，这种因吸附而留在 沉淀内部的共沉淀现象称～沉淀内部的共沉淀现象称～ØØ减少或消除方法减少或消除方法 改变沉淀条件，重结晶或陈化改变沉淀条件，重结晶或陈化扬州工业职业技术学院应用化学系2．后沉淀（继沉淀）后沉淀（继沉淀）： 溶液中被测组分析出沉淀之后在与母液放置过程中， 溶液中其他本来难以析出沉淀的组分（杂质离子） 在该沉淀表面继续沉积的现象üü注：注：注：注：继沉淀经加热、放置后会更加严重继沉淀经加热、放置后会更加严重ØØ消除方法消除方法消除方法消除方法————缩短沉淀与母液的共置时间缩短沉淀与母液的共置时间扬州工业职业技术学院应用化学系示例üü例：例：草酸盐的沉淀分离中üü例：金属硫化物的沉淀分离中扬州工业职业技术学院应用化学系3．提高沉淀纯度措施1 1）选择适当分析步骤）选择适当分析步骤 测少量组分含量时，首先沉淀含量少的组分测少量组分含量时，首先沉淀含量少的组分2 2）改变易被吸附杂质的存在形式，降低其浓度）改变易被吸附杂质的存在形式，降低其浓度 分离除去，或掩蔽分离除去，或掩蔽 3 3）选择合适的沉淀剂）选择合适的沉淀剂 选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀4 4）改善沉淀条件）改善沉淀条件 温度，浓度，试剂加入次序或速度，是否陈化温度，浓度，试剂加入次序或速度，是否陈化5 5）再沉淀）再沉淀 有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象扬州工业职业技术学院应用化学系六、沉淀条件的选择六、沉淀条件的选择1．晶形沉淀2．无定形沉淀3．均匀沉淀法 扬州工业职业技术学院应用化学系1．晶形沉淀．晶形沉淀 ØØ特点：颗粒大，易过滤洗涤；特点：颗粒大，易过滤洗涤； 结构紧密，表面积小，吸附杂质少结构紧密，表面积小，吸附杂质少 üü条件：条件：条件：条件： a a．．稀溶液稀溶液稀溶液稀溶液————降低过饱和度，减少均相成核降低过饱和度，减少均相成核降低过饱和度，减少均相成核降低过饱和度，减少均相成核 b b．．．．热溶液热溶液热溶液热溶液————增大溶解度，减少杂质吸附增大溶解度，减少杂质吸附增大溶解度，减少杂质吸附增大溶解度，减少杂质吸附 c c．．充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂————防止局部过饱和防止局部过饱和防止局部过饱和防止局部过饱和 d d．．加热陈化加热陈化加热陈化加热陈化————生成大颗粒纯净晶体生成大颗粒纯净晶体生成大颗粒纯净晶体生成大颗粒纯净晶体 陈化：沉淀完成后，将沉淀与母液放置一段时间，陈化：沉淀完成后，将沉淀与母液放置一段时间，陈化：沉淀完成后，将沉淀与母液放置一段时间，陈化：沉淀完成后，将沉淀与母液放置一段时间， 这一过程称为～（加热和搅拌可以缩短陈化时间）这一过程称为～（加热和搅拌可以缩短陈化时间）这一过程称为～（加热和搅拌可以缩短陈化时间）这一过程称为～（加热和搅拌可以缩短陈化时间）扬州工业职业技术学院应用化学系2．无定形沉淀．无定形沉淀 ØØ特点：溶解度小，颗粒小，难以过滤洗涤；特点：溶解度小，颗粒小，难以过滤洗涤； 结构疏松，表面积大，易吸附杂质结构疏松，表面积大，易吸附杂质üü条件：条件：条件：条件：a a．．浓溶液浓溶液浓溶液浓溶液————降低水化程度，使沉淀颗粒结构紧密降低水化程度，使沉淀颗粒结构紧密降低水化程度，使沉淀颗粒结构紧密降低水化程度，使沉淀颗粒结构紧密b b．．热溶液热溶液热溶液热溶液————促进沉淀微粒凝聚，减小杂质吸附促进沉淀微粒凝聚，减小杂质吸附促进沉淀微粒凝聚，减小杂质吸附促进沉淀微粒凝聚，减小杂质吸附c c．．搅拌下较快加入沉淀剂搅拌下较快加入沉淀剂搅拌下较快加入沉淀剂搅拌下较快加入沉淀剂————加快沉淀聚集速度加快沉淀聚集速度加快沉淀聚集速度加快沉淀聚集速度 d d．．不不需要陈化需要陈化需要陈化需要陈化————趁热过滤、洗涤，防止杂质包裹趁热过滤、洗涤，防止杂质包裹趁热过滤、洗涤，防止杂质包裹趁热过滤、洗涤，防止杂质包裹e e．．．．适当加入电解质适当加入电解质适当加入电解质适当加入电解质————防止胶溶防止胶溶防止胶溶防止胶溶扬州工业职业技术学院应用化学系3．均匀沉淀法．均匀沉淀法 利用化学反应，在溶液中逐步、均匀地产生所需利用化学反应，在溶液中逐步、均匀地产生所需 沉淀剂，避免局部过浓现象，降低相对过饱和度，沉淀剂，避免局部过浓现象，降低相对过饱和度， 使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出，形成易滤过洗使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出，形成易滤过洗 涤的大颗粒沉淀涤的大颗粒沉淀üü优点：优点：优点：优点： 避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象ØØ注：注：注：注： 均匀沉淀法制成的沉淀，颗粒较大，结构紧密，均匀沉淀法制成的沉淀，颗粒较大，结构紧密， 表面吸附杂质少，易过滤洗涤表面吸附杂质少，易过滤洗涤 仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象扬州工业职业技术学院应用化学系示例CaCa2+2+ + (NH + (NH4 4) )2 2C C2 2O O4 4 CaC CaC2 2O O4 4↓ ↓ 细小沉淀细小沉淀 中性弱碱性 CaCa2+2+ + (NH + (NH4 4) )2 2C C2 2O O4 4 CaC CaC2 2O O4 4↓ ↓ 酸效应增大酸效应增大S S H+ 酸效应 CO(NHCO(NH2 2) )2 2 + H+ H2 2O COO CO2 2↑+ 2NH↑+ 2NH3 3↑ ↑ 900C 水解 H H2 2C C2 2O O4 4 HC HC2 2O O4 4- -+ H+ H+ + NHNH3 3均匀分布，均匀分布，pHpH值值 ↑ ↑HCHC2 2O O4 4- - C C2 2O O4 42- 2- + H+ H+ + [C[C2 2O O4 42-2-] ↑] ↑，，相对过饱和度相对过饱和度↓ ↓CaCa2+2+ + C + C2 2O O4 42- 2- CaC CaC2 2O O4 4↓ ↓ 缓慢析出缓慢析出CaCCaC2 2O4↓O4↓粗大沉淀粗大沉淀扬州工业职业技术学院应用化学系七、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧七、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧1 1 1 1．过滤：．过滤：．过滤：．过滤：将沉淀与母液中其他组分分离将沉淀与母液中其他组分分离• •滤器的选择滤器的选择• •滤纸的选择滤纸的选择 • •过滤方法过滤方法: :倾泻法倾泻法2 2 2 2．洗涤：洗去杂质和母液．洗涤：洗去杂质和母液．洗涤：洗去杂质和母液．洗涤：洗去杂质和母液ØØ选择洗涤液原则：选择洗涤液原则： 溶解度小，不易生成胶体的沉淀溶解度小，不易生成胶体的沉淀→→蒸馏水蒸馏水 溶解度较大的沉淀溶解度较大的沉淀→→沉淀剂稀溶液沉淀剂稀溶液 （母液）（母液） 易发生胶溶的无定形沉淀易发生胶溶的无定形沉淀→→易挥发电解质溶液易挥发电解质溶液 ØØ洗涤方法：少量多次洗涤方法：少量多次3 3 3 3．烘干或灼烧：．烘干或灼烧：．烘干或灼烧：．烘干或灼烧：除去沉淀中吸留水分和洗涤液中挥发除去沉淀中吸留水分和洗涤液中挥发 性物质，将沉淀形式定量转变为称量形式性物质，将沉淀形式定量转变为称量形式扬州工业职业技术学院应用化学系八、结果的计算八、结果的计算1. 称量形与被测组分形式一样2. 称量形与被测组分形式不一样扬州工业职业技术学院应用化学系例：例： 待测组分待测组分 沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式 F F CL CL- - AgCLAgCL AgCLAgCL Fe Fe(OH) Fe Fe(OH)3 3 Fe Fe2 2O O3 3 Fe Fe3 3O O4 4 Fe(OH) Fe(OH)3 3 Fe Fe2 2O O3 3 FeS FeS2 2中的中的Fe BaSOFe BaSO4 4 BaSO BaSO4 4 Na Na2 2SOSO4 4 BaSO BaSO4 4 BaSO BaSO4 4 As As2 2O O3 3 Ag Ag3 3AsOAsO4 4 AgCLAgCL。