重量分析法
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第九章 重量分析法 (Gravimetry )
§9.1概述
在重量分析法中,一般是将被测组分与试样中的其他组分分离后,转化为一定的称量形式,然后称量其质量测定该组分的含量。
根据分离的方法不同,重量分析法一般分为下列四种方法:
一.沉淀法
该法是重量分析法中主要的方法,这种方法是将被测组分以微溶化合物的形式沉淀出来,再将沉淀过滤,洗涤,烘干或灼烧,最后称重,计算其含量。
二.气化法
一般是通过加热或其他方法使试样中的被测组分逸出,然后根据试样重量的减轻来计算组分的含量;或者当该组分逸出时,选择一吸收剂将它吸收,然后根据吸收剂重量的增加来计算组分的含量。
三.提取法
利用被测组分与其它组分在互不相溶的两种溶剂中分配比的不同,加入某种提取剂使被测组分从原来的溶剂定量的转入提取剂中而与其他组分分离,然后逐去提取剂,称量干燥的提取物的质量后,计算被测组分的含量。
四.电解法
利用电解原理,使金属离子在电极上析出,然后称量。
重量分析法直接用分析天平称量来获得结果,不需要标准试样或基准的物质进行比较。
如果分析方法可靠,操作细心,而称量误差一般是很小的,所以对于常量组分的测定,通常可得到准确的分析结果,相对误差均在0.10.2%。
但是重量分析法操作繁琐,耗时较长,而且不适用与微量与痕量组分的测定。
§9.2沉淀重量法对沉淀的要求
沉淀重量法的一般测定过程如下:
被测组分 沉淀形式 称量形式
()()22Ba Ba
Ba Ba +
+
−−−−→−−−−→4SO 或过滤沉淀
444烘干
或SO SO SO 2242242C O Ca CaC O H O CaO -
+−−−→−−−→灼烧
一、对沉淀形式的要求
1.沉淀溶解度要小,溶解度损失小于0.2mg 。
2.沉淀易于过滤和洗涤。
3.沉淀必须纯净,不应带入沉淀剂和其它杂质。
4.应易于转化为称量形式。
二、对称量形式的要求 5.应有确定的化学组成。
6.要有足够的稳定性,不易于空气中的氧气、水份,二氧化碳等的影响。
7.称量的分子量要大。
被测组分在称量形式中百分含量要小。
§9.3沉淀的溶解度及其影响因素 一.沉淀的溶解度 1. 溶解度和固有溶解度
当MA 沉淀在水溶液中溶解,并达到饱和状态时,有下列平衡:
()()12K k MA MA M A +-−−→−−→+←−−←−−
固水 例如:()()
AgCl AgCl Ag Cl +-+固水
有些物质,可能是离子对化合物()M A +-,如4CaSO 溶于水中:
()()
2222444CaSO Ca SO Ca SO +-+-+固水
根据()MA 固和()MA 水之间的沉淀平衡,得到:
()()
1MA MA K ∂=
∂水固 []r ∂=
因为()()11MA ∂=固纯固体溶解度等于;中性分子的溶解系数1MA r ≈ 所以 ()[]01MA MA K S ∂==水水=
0S 表示()MA 水的溶解度,即MA 在水溶液中以离子状态存在时的溶液,称为分子
溶液,又叫固有溶解度。
那么,固体的溶解度S 应为:
00n n S S M S A +-⎡⎤⎡⎤=+=+⎣⎦⎣⎦
如果沉淀的固有溶解度不是很大:S M A +-
⎡⎤⎡⎤≈=⎣⎦⎣⎦ 如果沉淀的固有溶解度是很大:00S S M S A +-
⎡⎤⎡⎤=+=+⎣⎦⎣⎦
但往往M +⎡⎤⎣⎦和A -
⎡⎤⎣⎦是未知的,所以需要通过活度积常数或溶度积常数来计算。
2.活度积和溶度积
活度积又叫活度积常数,是以构晶离子的活度表示的溶解度的关系式。
ap m A K +-=∂∂根据()2k MA M A +-−−→+←−−水得:()2
m A MA K +-
∂∂=∂水
所以 ()022ap MA m A K K K S +-=∂∂=∂=水
对于离子强度大的溶液,用浓度来表示沉淀的溶解度。
ap
m A sp M A M A K K M A r r r r +-+-+-
+-∂∂⎡⎤⎡⎤===
⎣⎦⎣⎦ sp K 受T 和溶液离子强度的影响。
若考虑离子强度,S 与ap K 、sp K 的关系为:
*对于MA 型的微溶化合物,溶解度S 为:
00n n S S M S A +-⎡⎤⎡⎤=+=+⎣⎦⎣⎦
若0
S 忽略
S =
=
* 对于m n M A 型沉淀
n m m n M A mM nA +-=+
溶解度 S mS nS
()()m
n
n m m n m n m n
sp K M A mS nS m n S +-+⎡⎤⎡⎤===⎣⎦⎣⎦
m S =3. 溶度积和条件溶度积
上述计算得到的构晶离子以游离形式存在。
如果考虑副反应,那么溶液中M +和A -
离子的浓度用M '
⎡⎤⎣⎦,A '⎡⎤
⎣⎦表示。
*对于MA 型的微溶化合物
sp K M A '''⎡⎤⎡⎤=⎣⎦⎣⎦ :sp K '
条件溶度积
sp K '
与
sp
K 的关系为:
[][]sp sp M A
M A M A K K M A αααα'''
⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦==∙=
sp sp M A K K αα'=
此时沉淀的溶解度为:
S=M '⎡⎤⎣⎦=A '⎡⎤⎣⎦
=
=
*对于m n M A 型的沉淀
_
m n
n
m
sp n m sp m n m n M A M A
M A K K M A αααα'''+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤==∙=⎣⎦⎣⎦ []
[]
()()m
n
m n m n m n m n sp sp M A K K M A mS nS m n S αα'+''====
所以
m m S =
=
二、影响沉淀溶解度的因素 1、同离子效应
当沉淀反应达到平衡后,向溶液中加入含有某一构晶离子的试剂使沉淀的溶解度
减
小的现象。
重量分析法中,常加入过量的沉淀剂的方法,使沉淀趋于完全,但并非越多越好,因为能引起反应。
一般50100%,如果沉淀剂不是易浑发的,则过量2030%为定。
2、盐效应
沉淀的溶解度随着溶液中电解质浓度的增大而增大的现象。
即加入了强电解质而增大沉淀溶解度现象。
产生盐效应的原理是,由于强电解质的存在,离子浓度增大,则离子强度增大,因而活度系数减小(小于1)。
由于/sp ap M A K K γγ+-=
,S ==ap K 在一定
温度时是一个常数,当γ减小时,溶解度增大。
例9-1 计算AgCl 在10.01mol L -,130.1mol L NaNO -溶液中的溶解度比在纯水中溶液度增大多少?
解:①设AgCl 在纯水中的溶解度为1S ,则
51 1.310S -===⨯1mol L -
②设在130.1mol L NaNO -溶液中的溶解度为2S ,则
离子强度32222111112Na NO Ag Cl I c c c c +-+-⎡
⎤=
⨯+⨯+⨯+⨯⎣
⎦
因为Ag c +和Cl c -很小,所以可以忽略。
()221
0.110.110.12
I =
⨯+⨯= ③据戴维斯公式:
20.050.03log Z I γ⎫=-⎪⎪⎭
计算得:0.97Ag Cl γγ+-== ④52 1.7100.79Cl
S γ+
-
-=
==⨯1mol L -
⑤设在130.01mol L NaNO -中溶解度为3S 依同样计算方法得:
53 1.510S -=⨯1mol L -
⑥与在纯水中的比较
55
215
1 1.710 1.310100%100%31%1.310S S S ----⨯-⨯⨯=⨯=⨯ 55
315
1 1.510 1.310100%100%15%1.310
S S S ----⨯-⨯⨯=⨯=⨯ 在利用同离子效应来降低沉淀溶解度同时,应考虑盐效应的影响。
见书254页的表。
3、酸效应
溶液的酸度对于沉淀溶解度的影响,称为酸效应。
产生酸效应的原因是组成沉淀的构晶离子与溶液的H +或OH -反应,使构晶离子浓度降低,溶解度增大。
例9-2
计算24CaC O 在pH=5.0溶液中的溶解度(1)不考虑酸效应,(2)考虑酸效应。
解:(1)51 4.510S -===⨯1mol L -
(2)考虑酸效应,设溶解度为2S
2224
24CaC O Ca C O +-+
22424C O H HC O -+-+ 24224HC O H H C O -+
+
因为 22C a S
+
⎡⎤=⎣⎦ ()2242224224C O H C O S C
O ---
'⎡
⎤⎡⎤==
∂⎣⎦⎣⎦
2
S ==
()224
2
1 1.16H H C O H H H -++12⎡⎤⎡⎤∂=+β+β=⎣⎦⎣⎦
52 4.810S -==⨯1mol L -
※ 计算在pH=3.00,224C O -总浓度为0.0101mol L -的溶液中24CaC O 的溶解度? 解:(既有酸效应,又有同离子效应)
设溶解度为S ,则2Ca +
⎡⎤⎣⎦=S
224
2240.0100.010C O c C O S --'⎡⎤==+≈⎣⎦1mol L - (需求得224C O -'⎡⎤⎣⎦
,那么必须求得224C O -
的分布分数)
12
24
112
2
0.058
a a C O a a a K K H K H K K δ+
+
=
=⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦24
229
240.010.0100.058 2.010sp C O Ca C O K S S δ+--⎡⎤⎡⎤==⨯=⨯⨯=⨯⎣⎦⎣⎦ 961
4
2.010
3.4105.810
S mol L ----⨯==⨯⨯ ※考虑2S -的水解,计算2Ag S 在纯水中的溶解度? 解:2Ag S 在水中有下列平衡:
222Ag S
Ag S +-+
22S H O H S OH ---++ 22HS H O
H S OH --++
由于2Ag S 的溶解度很小,所以2S -的浓度也很小,虽然2S -的水解很严重,但产生的OH -的浓度可以忽略。
所以pH=7
设2Ag S 的溶解度为S ,则2Ag S +⎡⎤=⎣⎦
[]222S c S HS H S S ---
⎡⎤⎡⎤=++=⎣⎦⎣⎦
()12
2112715
8
2
2
77715
1.3107.11041010 1.310 1.3107.110S a a a a a K K H K H K K δ
-
---++
----⨯⨯⨯=
=
=⨯⎡⎤⎡⎤+++⨯+⨯+⨯⎣⎦⎣
⎦2222S S S S c S δδ----
⎡⎤==⎣⎦
()222
2
2324S sp S Ag S S S S K δδ--
+-⎡⎤⎡⎤===⎣⎦⎣⎦
14110S -=
=⨯1mol L -
酸效应影响沉淀的溶解度,但对于不同类型的沉淀,影响情况不一样。
通常,对于弱酸盐沉淀,如:24344CaC O CaCO CdS MgNH PO ,,,等,应在较低的酸度下进行沉淀。
如果沉淀本身是弱酸,如硅酸()22SiO H O ,钨酸()32WO H O 等易于生成碱,应在强酸中进行。
如果是强酸盐,如AgCl ,溶液酸度对沉淀的溶解度影响不大,因为酸度变化时,溶液中的强酸根离子的浓度无显著变化。
对于硫酸盐,由于2a K 不大,所以H +太高时,沉淀的溶解度也在增大,其中还伴随着盐效应的影响,如硫酸与铅离子反应时。
412/H SO mol L - 0 3
110
-⨯ 22.510-⨯ 0.55 1 4.5 7 18 ()4PbSO S (mg/L ) 38.2 8.0 2.5 1.6 1.2 11.5 40
可见24H SO 的浓度大于4.51mol L -后,溶解度迅速增大,这就是酸效应的影响。
因为硫酸的c 增大时 242442PbSO H SO Pb HSO +-↓+=+
用同样的方法计算各种pH 值下的S ,知pH>5时,224
1C O δ-≈。
4、络合效应
当溶液中存在能与沉淀的构晶离子形成配合物的配位剂时,则沉淀的溶解度增大,
甚至完全溶解的现象,称为络合效应
例9-3 当pH=10.00,溶液中未与2Ba +络合的EDTA 的总浓度为0.020M 时,4BaSO 的溶解度为多少?已知()0.4510Y H ∂=
解:4224
BaSO Ba SO +-+
考虑2Ba +的副反应后:[]24S Ba SO -
⎡⎤='=⎣⎦
[]()24sp sp Ba Y Ba SO K K -'
⎡⎤'==∂⎣⎦
要求()Ba Y ∂,需求得[]Y
[]() 2.450.450.0201010
Y H Y Y '-⎡⎤⎣
⎦===∂
()[]7.86 2.15 5.71()111010Ba Y Ba Y K Y -∂=+=+=
2.12310107.610S --====⨯1mol L -
在AgCl 沉淀中加入过量的Cl -,开始同离子效应占优势,当Cl -⎡⎤⎣⎦大于0.01时会因
为络合效应使溶解度增大。
在0.0011mol L -的Cl -的溶液中,AgCl 的溶解度较在纯水中小,因为有同离子效应;当Cl -的浓度在0.11mol L -时,AgCl 的溶解度增大,因为存在络合效应。
5.其他因素
(1)温度
沉淀的溶解反应,绝大部分是吸热反应,所以沉淀的溶解度一般随温度的升高而增大,但沉淀的性质不同,其影响程度也不同。
通常,对一些在热溶液中溶解度较大的沉淀,如44MgNH PO 等,为了避免因沉淀太多而引起损失,过滤、洗涤等操作应在室温下进行。
但对无定形沉淀,如
2322324Fe O nH O Al O nH O PbSO ,,等,由于溶解度很小,且溶液冷却后很难过滤,也难洗涤干净,所以一般趁热过滤,并用热的洗涤剂洗涤沉淀。
(2)溶剂的影响
无机沉淀大部分是离子型晶体,它们在水中的的溶解度一般比在有机溶剂中大一些。
如:4PbSO 在水中的S 为14.5mg/100mL,在乙醇中为0.23 mg/100mL 。
分析化学中,经常于水溶液中加入乙醇,丙酮等有机溶剂来降低沉淀的溶解度。
应指出,用有机沉淀剂时,所得沉淀在有机溶剂中的溶解度较大。
(3)沉淀颗粒大小的影响
同一种沉淀,晶体颗粒小,溶解度大;颗粒大,溶解度小。
因为小颗粒有较大的总面积和更多的角边。
(4)形成胶体溶液的影响
进行沉淀反应时,特别是对于无定型沉淀,如果条件掌握不好,常会形成胶体溶液,甚至使已经凝聚的胶状沉淀还会因“胶溶”作用而重新分散在溶液中。
胶体微粒很小,极易透过滤纸而引起损失,所以应防止胶体生成。
将溶液加热和加入大量电解质,对破环胶体和促进胶体凝聚,很有效。
(5)沉淀析出形态的影响
亚稳态的溶解度比稳态的溶解度大,所以沉淀能自发的由亚稳态向稳态转化。
如:
CoS 沉淀为α型,20410sp K -=⨯,放置后转化为β型,247.910sp K -=⨯,但要注意无定
型沉淀在放置过程中吸附更多的杂质,故应立即过滤。
§9.4 沉淀的形成
在重量分析中,粗大的晶形沉淀易过滤,不易夹杂母液和吸附杂质,因此往往希望得到粗大的晶形沉淀。
但生成的沉淀究竟属于那种类型,首先取决于沉淀物质的本性,同时与形成沉淀时的条件和形成沉淀后的处理有关。
一.沉淀的类型
沉淀根据物理性质不同可粗略分为三类: 1、晶形沉淀
颗粒直径约0.11m μ,构晶离子规则排列,结构紧密,整个沉淀所占体积较小,极易沉淀,如4BaSO 和44MgNH PO 。
2、无定形沉淀
颗粒直径在0.02m μ以下。
沉淀内部离子排列杂乱,并且包含有大量水分子,结构疏松,体积庞大,难以沉淀,如3()Fe OH 和3()Al OH
3、凝乳状沉淀
颗粒直径在0.021m μ之间。
性质介于上述两者之间,如AgCl 。
那么沉淀颗粒的大小,与进行沉淀反应时的构晶离子的浓度有关。
例如,在一般情况下,从稀溶液中沉淀出来的4BaSO 是晶形沉淀,但是以水和乙醇为混合溶剂,将()42Ba SCN MnSO 和溶液混合,得到的是凝乳状的4BaSO 沉淀。
二.沉淀的形成过程
沉淀的形成可以认为有这样两个过程,一是晶核的形成,然后是晶体的成长。
1、晶核的形成
晶核的形成有两种情况:
均相成核:指构晶离子在过饱和溶液中,通过离子缔合作用,自发地形成晶核的过程。
异相成核:指溶液中混有固体微粒杂质(如尘埃),诱导构晶离子聚集在其表面形成晶核的过程。
例4BaSO 的均相成核过程:在过饱和溶液(溶液中构晶离子浓度的乘积大于该条件下沉淀的溶度积时)中,由于静电作用2Ba +和24SO -缔合为离子对(224Ba SO +-),离子对进一步结合为晶核。
实验证明4BaSO 的晶核由8个构晶离子组成;224Ag C O 6个;2CaF 9个。
但是,在一般情况下,溶液中不可避免地混有不同数量的固体微粒,它们的存在,对沉淀的形成起诱导作用,因此,它们起着晶种的作用。
例:4BaSO 沉淀时,如果是在用通常方法洗涤的烧杯中进行,每立方毫米溶液中约有2000个沉淀微粒;如果烧杯蒸汽处理,同样的溶液每立方毫米约有100个沉淀微粒。
烧杯壁上常附沾有针状微粒,可被蒸汽部分除去。
此外试剂,溶剂,灰尘都会引入杂质。
这些微粒起晶种作用。
由此可见,在进行沉淀反应时,异相成核总是存在的。
在某些情况下,溶液中可能只有异相成核。
这时溶液中的晶核数目,取决于溶液中混入固体微粒数目。
晶核数目基本确定。
随着构晶离子浓度的增加,晶体将成长的大一些。
如果溶液的浓度较大时,构晶离子本身可以形成晶核。
这时既有均相又有异相成核。
那么形成沉淀时,究竟是那种成核过程呢? 槐氏(V on Weimarn )经验公式:
S V K S
θ-=
θ:加入沉淀剂时溶质的瞬间总浓度 S :开始时沉淀物质的溶解度
S θ-:过饱和度,它是引起沉淀作用的动力 S
S
θ-:沉淀开始瞬间时相对过饱和度 K :常数,与沉淀的性质,温度,介质的因素有关 V :沉淀生产的初速度
当溶液的S
S
θ-较小时,沉淀生成的速度很慢,此时异相成核是主要的的成核过程,
形成的晶核数目较少,得到的是大晶形的沉淀。
当S S
θ-较大时,沉淀生成的速度很快,大量构晶离子必然自发的生成新的晶核,
均相成核占主要地位。
且晶核数目随S
S
θ-的增大而增大,致使沉淀的颗粒减小。
那么过饱和度究竟多大是异相成核,多大又是均相成核呢?人们用θ/S 来表示。
如图所示:
/S θ*:称为临界异相过饱和比
/c S θ:称为临界均相过饱和比
如果溶液的相对过饱和度/S θ控制在上述两个临界值之间,就能达到减少晶核数目的。
同时用/S θ也可以解释溶解度S 接近的4BaSO 和AgCl 采用相同条件得到的沉淀类型为什么不同?这是因为它们由异相成核到均相成核作用开始发生时的临界过饱和比不同,4BaSO :/c S θ=1000;AgCl /c S θ=5.5,对于AgCl 来说,由于很难将溶液的过饱和度控制在它的临界值以内,故只能生成小颗粒的凝乳状沉淀;而在相同的条件下
4BaSO 形成晶形沉淀。
/c S θ⇐⇐⇐颗粒的大小晶核数目均相或异相成核临界过饱和比和相对过饱和比/c S θ是由物质的性质决定的;/S θ可以控制,但前提/c S θ不太小。
2.晶体的成长过程
当晶核形成后,溶液中的构晶离子不断向表面扩散并沉积,使晶核长大成为沉淀颗粒。
这种由离子聚集成晶核,再进一步堆积成肉眼可见的微粒的过程称为聚集过程。
在聚集的同时,构晶离子又有按一定的晶格整齐排列在晶核表面从而形成更大颗粒的倾向,这种定向排列的作用称为定向过程。
沉淀颗粒的大小及类型与这两个过程的速度的相对大小有关。
聚集速度>定向速度——无定型沉淀 聚集速度<定向速度——晶型沉淀
定向速度的大小与沉淀物的性质有关。
极性较强的盐类如:4BaSO ,24CaC O 等,一般具有较大定向速度,因而易得到晶型沉淀;AgCl 的极性较弱,所以生成凝乳状沉淀。
聚集速度与溶液的相对过饱和度成正比,
S
S
θ-小,聚集速度小,利于晶形沉淀的
形成。
如:4BaSO 沉淀时,常在HCL 溶液中进行,使部分2-4SO 以4HSO -的形式存在,从而增大了4BaSO 的溶解度,以减小相对过饱和度,有利于得到较大的晶型沉淀。
§9.5 影响沉淀纯度的因素 一.影响因素 1.共沉淀现象
在进行沉淀反应时,某些可溶性杂质混于沉淀之中与其一起沉淀下来的现象,叫共沉淀现象。
其原因主要是由于下面的方面:
(1)表面吸附
表面吸附是在沉淀的表面上吸附了杂质。
产生这种现象的原因是由于晶体表面上离子电荷的不完全等衡引起的。
如测4BaSO 溶液中的2Ba +时,加入沉淀剂稀流酸,在过量沉淀剂硫酸的存在下,表面上的2Ba +便吸附24SO -形成第一吸附层,结果沉淀带负电荷。
在沉淀表面上的第一吸附层中的24SO -又吸附溶液中的3Fe +(称为抗衡离子),形成第二吸附层,第一第二吸附层构成双电层,在双电层电荷量等衡的。
这样硫酸铁被共沉淀下来。
吸附规律:
A. 构晶离子优先,其次,与构晶离子大小相近,电荷相同的离子易被吸附
B. 第二吸附层的选择性是:被吸附离子价数越高越易被吸附;能与构晶离子生成难溶化合物或解离度较小的化合物的离子易被吸附。
吸附杂质的多少,与下列因素有关: A. 沉淀面积越大,吸附越多。
B. 杂质离子浓度越高,吸附越多。
C. 温度越高,吸附越少,因为吸附为放热过程。
(2)吸留与包夹
在反应中由于沉淀的速度过快,表面所吸附的杂质离子来不及离开,就被随后生成的沉淀所覆盖而包藏在沉淀内部,这种现象称为吸留。
如留在沉淀内部的是母液,则称为包夹。
二者带入杂质只能通过重结晶或陈化法除去。
包夹与吸留的区别是什么?(在课本的264页) (3)生成混晶
如果杂质离子与构晶离子的半径相近,电子层的结构相同,而且所形成的晶体结构也相同时,则极易形成混晶。
2.后沉淀现象
当沉淀析出后,在放置过程中,溶解中的可溶性杂质会慢慢沉淀到原沉淀表面的现
象。
二.提高沉淀纯度的措施
a)选择适当的分析程序
b)降低易被吸附的杂质离子的浓度
c)选择适当的洗涤剂进行洗涤
d)及时过滤分离
e)再沉淀
§9.6 进行沉淀的条件
重量分析中,为获得准确的分析结果,要求沉淀完全纯净,且易于过滤洗涤。
一.晶形沉淀的条件
1.稀沉淀作用应在适当的稀溶液中进行。
这样,沉淀过程中,溶液的
S
S
θ-
不
大,均相成核不显著,易得到较大颗粒的晶形沉淀,易滤、易洗,晶粒大,比面积较小,溶液稀,杂质浓度也相应的减小,共沉淀现象也相应降低,(但不宜过稀,溶液损失大)。
2.搅拌搅拌下缓慢加入沉淀剂。
避免局部过浓,使均相成核作用严重。
3.热在热溶液中沉淀,适当增大溶解度降低
S
S
θ-
,另外减少吸附。
但冷却后过
滤,防止沉淀溶解损失过大。
4.陈化让沉淀留母液中放置一段时间,微小晶体溶解,大晶体生长;亚稳态向稳态过度;不完整晶形向完整形过度,但陈化作用对伴随有混晶共沉淀的沉淀不一定能提高电度;对伴随有混晶共沉淀的沉淀不仅能提高纯度,有时反而会降低纯度。
二.无定形沉淀的沉淀条件
无定形沉淀一般溶解度很小,
S
S
θ-
相当大,很难通过改变
S
S
θ-
改变沉淀的物理性
质。
无定形沉淀的特点:颗粒小,比面积大,吸附杂质多,又容易形成胶体溶液,结构疏松,体积庞大,含水量大,不易过滤洗涤。
所以对于无定形沉淀主要是设法破坏胶体,防止胶溶和加速沉淀微粒的凝聚。
沉淀条件为:
1、浓
2、热
3、加入电解质
4、不必陈化
三、均匀沉淀法
一般沉淀法易造成局部过浓现象。
均匀沉淀法是通过化学反应使溶液中的一种构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地产生
出来,从而使沉淀在整个溶液中缓慢地、均匀地析出。
例:用均匀沉淀法沉淀2Ca +时,于2Ca +的酸性溶液中加入224H C O ,由于酸效应,不断析出24CaC O 沉淀。
向溶液中加入尿素,加热,至090c 左右时,尿素水解:
42223()2C O N H H O C O N H
+
→↑+ 3NH 均匀分布在溶液中,3NH 不断产生,酸度降低,224C O -浓度增大,最后均匀而缓慢地析出24CaC O 沉淀。
沉淀过程中S
S
θ-始终较小,得到粗大晶粒的24CaC O 。
§9.7 重量分析结果的计算 一、换算因素
被测组分的质量分数 B
B s
m w m =
B m :B 的质量 s m :试样质量
如果重量法测岩石中的2SiO ,称样0.2000g ,析出硅胶沉淀后灼烧成2SiO 的形式称
重,得0.1364g ,则试样中2SiO 的百分含量20.1364
100%68.20%0.2000
SiO w =
⨯= 但多数情况下,两种称量形式与被测组分的表示形式不一样。
这就需要由称量形式的重量计算被测组分的重量
B m F m =称
F :换算因素 例9-4 计算用AgCl 形式测定Cl -的换算因素
35.45
0.2474143.3Cl AgCl
g M moL F g M moL
-=
== 例9-5 计算230.1000gFe O 相当于FeO 的重量 231molFe O 相当于2molFeO 232271.85
0.8998159.7
FeO Fe O M F M ⨯=
== F e O
的重量 0.89980.1000
0.08
F e O m g =⨯=
例9-6 将磷矿中磷以44MgNH PO 形式沉淀出来,并灼烧成227Mg P O 形式进行称量,计算磷矿石中25P O 的含量时,其F 为?
25227
P O Mg P O M F M =
例9-7 测Fe 含量,称样s m ,称量形式23Fe O ,质量为23Fe O m ,求Fe w 、34Fe O w ?
23
2Fe
Fe O M F M =
23
23
2Fe Fe O Fe O Fe s
M m M w m =。