教学课件第三章重量分析法.ppt

第三章第三章 重量分析法重量分析法 第一节第一节 概述概述 —— ——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，不适合微量组分费时，繁琐，不适合微量组分一、重量分析法：一、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二、分类：二、分类：挥发法萃取法沉淀法第二节第二节 挥发重量法挥发重量法n n挥发法是利用物质的挥发性，通过加热或其它方法挥发法是利用物质的挥发性，通过加热或其它方法使挥发性组分气化逸出，或用适宜的已知质量的吸使挥发性组分气化逸出，或用适宜的已知质量的吸收剂吸收至收剂吸收至恒重恒重恒重恒重，称量试样减失的质量或吸收剂增，称量试样减失的质量或吸收剂增加的质量来计算该组分含量的方法。

加的质量来计算该组分含量的方法n恒重恒重——物品连续两次干燥或灼烧后称得的质量之差物品连续两次干燥或灼烧后称得的质量之差小于小于0.3mg0.3mgn据称量的对象不同，挥发法可分为直接法和间接法第二节第二节 挥发重量法挥发重量法n n直接法：直接法：直接法：直接法：待测组分与其它组分分离后，如果称量的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，通常称为直接法是待测组分或其衍生物，通常称为直接法n间接法：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第二节第二节 挥发重量法挥发重量法 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. 1.常压加热干燥常压加热干燥常压加热干燥常压加热干燥 适用于适用于性质稳定，受热不易挥发、氧化或分解的物质性质稳定，受热不易挥发、氧化或分解的物质性质稳定，受热不易挥发、氧化或分解的物质性质稳定，受热不易挥发、氧化或分解的物质。

吸湿水吸湿水需加热到需加热到105105～～110℃,110℃,保持保持2 2小时左右，结晶水需提高温度或延小时左右，结晶水需提高温度或延长干燥时间长干燥时间 2. 2.减压加热干燥减压加热干燥减压加热干燥减压加热干燥 适用于适用于高温易变质或熔点低的物质高温易变质或熔点低的物质高温易变质或熔点低的物质高温易变质或熔点低的物质我国药典规定，一般减压我国药典规定，一般减压是指压力应在是指压力应在2.67KPa2.67KPa（相当于（相当于20mmHg20mmHg柱）以下，此时的干柱）以下，此时的干燥温度约在燥温度约在60~80℃60~80℃（除另有规定外）除另有规定外） 3. 3.干燥剂干燥干燥剂干燥干燥剂干燥干燥剂干燥 适用于适用于受热易分解、挥发及能升华的物质受热易分解、挥发及能升华的物质受热易分解、挥发及能升华的物质受热易分解、挥发及能升华的物质常用的干燥剂有常用的干燥剂有无水氯化钙、硅胶、浓硫酸及五氧化二磷等无水氯化钙、硅胶、浓硫酸及五氧化二磷等 第三节第三节 萃取重量法萃取重量法 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分配比分配比 分配比分配比D D是存在于两相中的溶质的总浓度之比，若以是存在于两相中的溶质的总浓度之比，若以C C水水和和C C有有分别代表水相和有机相溶质的总浓度则它分别代表水相和有机相溶质的总浓度则它们的比值：们的比值：第三节第三节 萃取重量法萃取重量法 分配比通常不是常数，改变溶质和有关试剂浓度，都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可使分配比变值若D>1D>1，则表示溶质经萃取后，大部，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，要求分进入有机相中但在实际工作中，要求D>10D>10才可取才可取得较好的萃取效率得较好的萃取效率  萃取的完全程度即：萃取的完全程度即： 当溶质当溶质A A的水溶液用有机溶剂萃取时，如已知水相的体的水溶液用有机溶剂萃取时，如已知水相的体积为积为V V水水，有机相的体积为，有机相的体积为V V有有，则萃取率可表示为：，则萃取率可表示为： 把上式分子分母同除以把上式分子分母同除以C C水水V V有有得：若使得：若使V V有有＝＝V V水水，则简，则简化为：化为： 第三节第三节 萃取重量法萃取重量法萃取率（萃取率（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：有例：有90mL90mL含碘含碘10mg10mg的水溶液，用的水溶液，用90mLCCl90mLCCl4 4一次全量萃取，求一次全量萃取，求萃取百分率若用萃取百分率若用90mL90mL溶剂分三次，每次用溶剂分三次，每次用30mL30mL进行萃取，其进行萃取，其萃取效率又将如何？已知萃取效率又将如何？已知D D＝＝8585 解：　一次全量萃取效率为解：　一次全量萃取效率为第三节第三节 萃取重量法萃取重量法 用90ml溶剂分三次萃取，则剩余物质质量和萃取效率分别为：第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法 沉淀法是利用沉淀反应，将被测组分转化成难沉淀法是利用沉淀反应，将被测组分转化成难溶化合物形式从试液中分离出来，然后经过滤、溶化合物形式从试液中分离出来，然后经过滤、洗涤、干燥或灼烧，得到可供称量的物质进行洗涤、干燥或灼烧，得到可供称量的物质进行称量，根据称量的重量求算样品中被测组分的称量，根据称量的重量求算样品中被测组分的含量 过滤、洗涤过滤、洗涤 试液试液 ＋＋ 沉淀剂沉淀剂 → → 沉淀沉淀 ↓ ↓ 沉淀沉淀 ↓ ↓ （沉淀形式）（沉淀形式）烘干或灼烧烘干或灼烧（称量形式）（称量形式）过滤、洗涤过滤、洗涤 SO SO4 42-2- + BaCl + BaCl2 2 → BaSO → BaSO4 4 ↓ BaSO ↓ BaSO4 4 ↓ ↓ 800℃ 800℃灼烧灼烧 MgMg2+2+ + NH + NH4 4+ + +PO +PO4 43- 3- → MgNH→ MgNH4 4POPO4 4•6H6H2 2O↓ MgO↓ Mg2 2P P2 2O O7 7↓ ↓ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1100℃1100℃灼烧灼烧 第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法一、试样的称取和溶解二、沉淀的制备（一）沉淀剂的选择及用量（一）沉淀剂的选择及用量（二）沉淀法对沉淀的要求（二）沉淀法对沉淀的要求1.对沉淀形式的要求对沉淀形式的要求（1）沉淀的溶解度必须很小。

由沉淀溶解造成的损失量，应不超过分析天平的称量误差范围（即沉淀的溶解损失≤0.2mg）保证待测组分沉淀完全2）沉淀必须纯净，尽量避免其它杂质的沾污3）沉淀应易于过滤和洗涤，便于操作沉淀应易于转化为称量形式第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（二）沉淀法对沉淀的要求（二）沉淀法对沉淀的要求2.对称量形式的要求对称量形式的要求（1）必须有固定的化学组成，符合一定的化学式否则无法计算分析结果2）化学稳定性要高，称量形式不易吸收空气中的水分和二氧化碳，也不易被空气中的氧所氧化3）摩尔质量要大这样可减小称量的相对误差，提高分析结果的准确度第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（三）沉淀的溶解度及影响因素（三）沉淀的溶解度及影响因素 1. 同离子效应同离子效应 当沉淀达到平衡后，向溶液中加入含有构晶离子的试剂使沉淀的溶解度减小的现象，称为同离子效应同离子效应 例如以BaSO4重量法测Ba2+时，若加入等物质的量的沉淀剂SO42-，则BaSO4的溶解度为： 若加入过量H2SO4，使沉淀后溶液中的[SO42-] =0.010 mol·L-1，则溶解度为： S=[Ba2+]=Ksp/[SO42-]=1.1×10-8 mol·L-1 在200mL溶液中的损失量为： 1.1×10-8 mol·L-1×200mL×233.4g · mol -1=0.0005mg 并非沉淀剂过量越多越好。

过多加入沉淀剂会增大异离子效应或其他配位副反应，而使溶解度增大 沉淀剂用量：可挥发性沉淀剂过量50%～100%；非挥发性沉淀剂过量20%～30%第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（三）沉淀的溶解度及影响因素（三）沉淀的溶解度及影响因素 2. 异离子效应异离子效应 在难溶化合物的饱和溶液中，加入易溶的强电解质，会使难溶化合物的溶解度增大的现象第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（三）沉淀的溶解度及影响因素（三）沉淀的溶解度及影响因素 3. pH效应效应 溶液的pH值影响沉淀溶解度的现象称为pH效应讨论：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↓，，c ceqeq(H(H+ +)↑)↑，，s s↑ ↑ 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第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（三）沉淀的溶解度及影响因素（三）沉淀的溶解度及影响因素 4. 配位效应配位效应 难溶化合物的溶液中存在能与构晶离子形成配合物的配位剂，难溶化合物的溶液中存在能与构晶离子形成配合物的配位剂，使沉淀的溶解度增大的现象使沉淀的溶解度增大的现象[L-]↗ 讨论：讨论：n n 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n n 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n n 配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有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，关，溶解度越大，配合物越稳定， 配位效应越配位效应越显著显著A A．．温度温度温度温度：： T↑ T↑ ，，s s ↑ ↑ ，溶解损失，溶解损失↑ ↑ （（（（好处：可减少损失；好处：可减少损失； T↑ T↑，， 吸附吸附杂质少，相对过饱和度小，可获较大晶形杂质少，相对过饱和度小，可获较大晶形））））（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：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）第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（三）沉淀的溶解度及影响因素（三）沉淀的溶解度及影响因素5. 5. 其他因素其他因素第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（四）沉淀的纯度（四）沉淀的纯度1. 共沉淀共沉淀 在进行沉淀反应时，某些可溶性杂质也同时被沉淀下的现象叫共沉淀现象。

例如：用BaCl2沉淀SO42-时，若有Fe3+存在，当析出 BaSO4 沉淀时，本来是可溶的Fe2(SO4)3 也被夹在沉淀中 BaSO4↓本来是白色的，则灼烧后混有棕黄色的 Fe2O3 产生共沉淀的原因有表面吸附、形成混晶、吸留和包藏等，其中表面吸附是主要的原因 （（1 1）表面吸附）表面吸附 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 在沉淀的内部，每个构晶离子都被在沉淀的内部，每个构晶离子都被带相反电荷带相反电荷的离子所的离子所包围，并按包围，并按一定规律排列一定规律排列，整个沉淀内部处于静电平衡状态整个沉淀内部处于静电平衡状态但在沉淀表面上，至少有一个面没被包围，特别是棱、角，但在沉淀表面上，至少有一个面没被包围，特别是棱、角，表面离子电荷为不完全平衡，由于静电引力作用，使它们具表面离子电荷为不完全平衡，由于静电引力作用，使它们具有吸附带相反电荷离子的能力，形成吸附层然后，吸附层有吸附带相反电荷离子的能力，形成吸附层。

然后，吸附层的离子，通过静电引力再吸引溶液中其他带相反电荷的离子，的离子，通过静电引力再吸引溶液中其他带相反电荷的离子，组成扩散层组成扩散层 üü吸附规则吸附规则 第一吸附层：先吸附过量的构晶离子第一吸附层：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，优先被吸附离子价数高、浓度大的离子，优先被吸附 Ø 沉淀吸附杂质量与下列因素有关沉淀吸附杂质量与下列因素有关：： a. 的总表面积↗，吸附量↗ ；b. C杂质↗，吸附量↗；c. T↗，吸附量↘（吸附是一放热过程）Ø 减小方法减小方法 制备大颗粒沉淀或晶形沉淀 适当提高溶液温度 洗涤沉淀，减小表面吸附（（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； 加入配位剂或改变沉淀剂，以消除干扰离子加入配位剂或改变沉淀剂，以消除干扰离子üü例：例：BaSO4与PbSO4 ，AgCL与AgBr 同型混晶 BaSO4中混入KMnO4（粉红色） 异型混晶（（3 3））吸留或包藏：吸留或包藏：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，这种因吸附而留在沉淀内部的共沉淀现象称为吸留。

内部，这种因吸附而留在沉淀内部的共沉淀现象称为吸留 母液母液直接被机械地包裹在沉淀中，称为直接被机械地包裹在沉淀中，称为包藏包藏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2．后沉淀后沉淀： 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例：例：例：例：草酸盐的沉淀分离中草酸盐的沉淀分离中Ø 后沉淀的特点：后沉淀的特点： ( ( 与共沉淀的区别与共沉淀的区别 ) ) (1) (1) 引入杂质的量与陈化时间有关，陈化时间愈长，引入杂质引入杂质的量与陈化时间有关，陈化时间愈长，引入杂质量愈多而共沉淀量受放置时间影响较小量愈多而共沉淀量受放置时间影响较小 (2) (2) 温度升高，后沉淀现象有时更严重温度升高，后沉淀现象有时更严重3) (3) 后沉淀引入杂质的程度，有时比共沉淀严重的多后沉淀引入杂质的程度，有时比共沉淀严重的多ØØ消除方法消除方法————缩短沉淀与母液的共置时间3．提高沉淀纯度的措施提高沉淀纯度的措施1 1）选择合理分析步骤）选择合理分析步骤）选择合理分析步骤）选择合理分析步骤 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）降低易被吸附杂质的浓度）降低易被吸附杂质的浓度）降低易被吸附杂质的浓度）降低易被吸附杂质的浓度 分离除去，或掩蔽分离除去，或掩蔽分离除去，或掩蔽分离除去，或掩蔽（如（如（如（如FeFeFeFe3+3+3+3+FeFeFeFe2+2+2+2+））））3 3）选择合适的沉淀剂）选择合适的沉淀剂）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）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）再沉淀）再沉淀 有效减小吸留或包藏的共沉淀及后沉淀现象有效减小吸留或包藏的共沉淀及后沉淀现象有效减小吸留或包藏的共沉淀及后沉淀现象有效减小吸留或包藏的共沉淀及后沉淀现象第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（五）沉淀的形成与沉淀条件（五）沉淀的形成与沉淀条件（（（（1 1）晶形沉淀：颗粒直径）晶形沉淀：颗粒直径）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，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、洗涤易于过滤、洗涤易于过滤、洗涤 例：例：例：例：BaSOBaSO4 4↓ ↓（细晶形沉淀）（细晶形沉淀）（细晶形沉淀）（细晶形沉淀） MgNH MgNH4 4POPO4 4↓ ↓（粗晶形沉淀）（粗晶形沉淀）（粗晶形沉淀）（粗晶形沉淀）（（（（2 2）非晶形沉淀（无定形沉淀）：颗粒直径）非晶形沉淀（无定形沉淀）：颗粒直径）非晶形沉淀（无定形沉淀）：颗粒直径）非晶形沉淀（无定形沉淀）：颗粒直径﹤﹤0.02μm0.02μm 结构疏松结构疏松结构疏松结构疏松 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、洗涤不易过滤、洗涤不易过滤、洗涤 例：例：例：例： Fe Fe2 2OO3 3• • • •2H2H2 2O↓O↓，，，，AlAl2 2OO3 3 ·nH ·nH2 2O[Al(OH)O[Al(OH)3 3] ] 沉沉 淀淀 类类 型型沉淀重量分析法中总是希望得到粗大的晶型沉淀粗大的晶型沉淀第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（五）沉淀的形成与沉淀条件（五）沉淀的形成与沉淀条件1. 影响沉淀形成的因素影响沉淀形成的因素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 ØØ晶核的形成晶核的形成 过饱和状态：过饱和状态：过饱和状态：过饱和状态：当溶液中的构晶离子浓度的乘积大于该条件当溶液中的构晶离子浓度的乘积大于该条件下沉淀的溶度积时下沉淀的溶度积时均相成核（自发成核）均相成核（自发成核）均相成核（自发成核）均相成核（自发成核）：：：：构晶离子因离子间的缔合作用自发构晶离子因离子间的缔合作用自发地聚集而从溶液中产生晶核地聚集而从溶液中产生晶核异相成核异相成核异相成核异相成核：：：：由于溶液中的细小颗粒（如尘埃、不溶性杂质、由于溶液中的细小颗粒（如尘埃、不溶性杂质、器壁上粘附的细小颗粒等）的诱导作用，构晶离子在其表器壁上粘附的细小颗粒等）的诱导作用，构晶离子在其表面聚集而构成晶核面聚集而构成晶核ØØ晶核的生长晶核的生长 溶液中有了晶核后，过饱和溶液中的溶质就可在晶核上沉积出溶液中有了晶核后，过饱和溶液中的溶质就可在晶核上沉积出来，晶核逐渐长成来，晶核逐渐长成↓ ↓颗粒。

颗粒由离子聚集成晶核，再进一步堆积形成肉眼可见的沉淀微粒的由离子聚集成晶核，再进一步堆积形成肉眼可见的沉淀微粒的过程称之为过程称之为聚集过程聚集过程聚集过程聚集过程聚集的同时，构晶离子又有按照一定的晶格整齐的排列在晶核聚集的同时，构晶离子又有按照一定的晶格整齐的排列在晶核表面从而形成更大晶粒的倾向，此定向排列的作用称之为表面从而形成更大晶粒的倾向，此定向排列的作用称之为定向定向定向定向过程ØØ晶核的生长晶核的生长注注注注：：：：沉沉沉沉淀淀淀淀颗颗颗颗粒粒粒粒大大大大小小小小和和和和形形形形态态态态决决决决定定定定于于于于聚聚聚聚集集集集速速速速度度度度和和和和定定定定向向向向速速速速度度度度比比比比率大小 聚集速度＜聚集速度＜聚集速度＜聚集速度＜ 定向排列速度定向排列速度定向排列速度定向排列速度 → → → → 晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀 聚集速度＞聚集速度＞聚集速度＞聚集速度＞ 定向排列速度定向排列速度定向排列速度定向排列速度 → → → → 无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀ØØ式中：式中： s s 沉淀的溶解度。

沉淀的溶解度　　　　Q Q 加入沉淀剂瞬间，生成沉淀物质的浓度加入沉淀剂瞬间，生成沉淀物质的浓度　　　　Q - S Q - S 沉淀开始瞬间的过饱和度沉淀开始瞬间的过饱和度 (Q-S)/S(Q-S)/S：相对过饱和度：相对过饱和度 K 常数：与沉淀的性质、温度、共存物质等因素有关 从上式可知：聚集速度主要由沉淀时的条件决定的 冯·韦曼 (Von Weimarn)2.聚集速度的大小取决于聚集速度的大小取决于相对过饱和度相对过饱和度1.定向速度的大小取决于定向速度的大小取决于物质的性质物质的性质极性较强晶形沉淀无定形沉淀大颗粒晶形沉淀 一般极性强，溶解度较大的盐类，都具有较大的定向速度，易形成晶形沉淀而高价金属离子的氢氧化物溶解度较小，聚集速度大，定向速度小，易形成非晶形沉淀第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法二、沉淀的制备（五）沉淀的形成与沉淀条件（五）沉淀的形成与沉淀条件2. 获得良好沉淀形状的条件获得良好沉淀形状的条件晶形沉淀非晶形沉淀1．晶形沉淀：．晶形沉淀：稀、热、慢、搅、陈稀、热、慢、搅、陈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————降低过饱和度降低过饱和度降低过饱和度降低过饱和度 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）2．非晶形沉淀．非晶形沉淀 ：：浓热、快、稀、电、再浓热、快、稀、电、再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f. f. 必必必必要要要要时时时时再再再再沉沉沉沉淀淀淀淀————无无无无定定定定形形形形沉沉沉沉淀淀淀淀含含含含杂杂杂杂质质质质多多多多，，，，若若若若对对对对准准准准确度要求高，应再沉淀确度要求高，应再沉淀确度要求高，应再沉淀确度要求高，应再沉淀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 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： 均均匀匀沉沉淀淀法法制制成成的的沉沉淀淀，，颗颗粒粒较较大大，，结结构构紧紧密密，， 表表面面吸吸附附杂杂质质少少，，易易过过滤滤洗洗涤涤, ,仍仍不不能能避避免免混混晶晶共共沉沉淀或后沉淀现象淀或后沉淀现象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 2O O4 4↓ ↓粗大沉淀粗大沉淀第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法三、沉淀的过滤、洗涤、干燥和灼烧沉淀的过滤、洗涤、干燥和灼烧（一）过滤：（一）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: :倾泻法倾泻法倾泻法倾泻法（二）洗涤：洗去杂质和母液（二）洗涤：洗去杂质和母液（二）洗涤：洗去杂质和母液（二）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） 易发生胶溶的非晶形沉淀易发生胶溶的非晶形沉淀→→易挥发电解质溶液易挥发电解质溶液 ØØ洗涤方法：洗涤方法：少量多次少量多次少量多次少量多次（三）烘干或灼烧：（三）烘干或灼烧：（三）烘干或灼烧：（三）烘干或灼烧：除去沉淀中吸留水分和洗涤液中挥发性物质，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将沉淀形式定量转变为称量形式第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法第四节第四节 沉淀重量法沉淀重量法四、分析结果的计算分析结果的计算（一）换算因数的计算（一）换算因数的计算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1. 1. 称量形式与被测组分形式一样称量形式与被测组分形式一样2. 2. 称量形式与被测组分形式不一样称量形式与被测组分形式不一样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- - AgCl AgCl AgCl AgCl 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 AgCL AgCL 例：测定一煤试样中含例：测定一煤试样中含S S量时，将样品经过一系列处理量时，将样品经过一系列处理后使之成为后使之成为BaSOBaSO4 4↓↓，灼烧后称重为，灼烧后称重为0.4820g0.4820g，试样中，试样中S S的的质量为多少克质量为多少克? ? 解： 例：有一重为例：有一重为0.5000g0.5000g的含镁试样，经处理后得到的含镁试样，经处理后得到MgMg2 2P P2 2O O7 7 ↓ ↓，烘干后称重为，烘干后称重为0.3515g0.3515g，求试样中，求试样中MgMg的质量和的质量和质量分数质量分数. . 解：。