重量分析法

内部排列整齐，结构 紧密，比表面积小， 易于过滤和洗涤。 介于晶形沉淀和无定 形沉淀 之间。 排列杂乱无章，结构 疏松，比表面积大， 不易于过滤和洗涤， 且有大量数目不定的 水分子。
BaSO4、 MgNH4PO4 AgCl Fe2O3.nH2O Al2O3.nH2O
（二）沉淀的形成 沉淀的形成过程可大致表示如下：
KClO4-KBF4
BaCrO4-RaCrO4等
3.吸留（包夹）共沉淀 沉淀生成太快时，表面吸附的杂质离子来不及离开沉淀表 面，就被沉淀上来的离子所覆盖，陷入沉淀晶体内部——这种
现象叫做吸留 。
吸留引起的共沉淀的程度也符合吸附规律。产生的原因： 沉淀剂浓度大，加入比较快时，沉淀速度快，就易产生吸留。

两个名词： 1.沉淀形式： 往试液中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出 来，所得沉淀为沉淀形式。
2.称量形式： 沉淀形式经过滤，洗涤，烘干或灼烧之后，得到 称量形式。
两种形式可相同，也可不同，但最后计算物质组分的百 分含量是根据称量形式的化学组成和质量。
一、 沉淀法对沉淀形式和称量形式的要求
以SO42-和Mg2+的测定为例：
第三章：重量分 析法
王元杭
重量分析法
重量分析法是利用称量物质的质量
来确定被测组分的方法。 根据分析方法的不同，重量分析法 又可分为沉淀法、挥发法、和萃取 法。
第一节 沉淀法

利用沉淀反应使待测组分以难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 的分析方法。 测定试样中的Ba2+时，可在制备好的溶液中，加入过量 稀H2SO4，使生成BaSO4↓，根据所得沉淀的重量，即可求出 试样中Ba的百分含量。
吸留造成的沉淀不纯是不能用洗涤的方法除去的。
可以通过陈化或重结晶的方法来纯化沉淀。
（二）后沉淀现象： 当沉淀析出之后，在放置的过程中，溶液中的杂质离子 慢慢沉淀到原沉淀上的现象。 例：Cu2+，Zn2+，加H2S，产生CuS↓， 放置一段时间后就有ZnS↓ 这是CuS表面吸附S2-，使表面上[S2-]增大， 使[S2-]· 2+]> Ksp ZnS [Zn
学组 成，否则无法计算结果。 2. 称量形式必须稳定。 3. 称量形式的摩尔质量要大。
二、沉淀形态及其影响因素

(一)沉淀的形态 沉淀的 形态 晶形 沉淀 凝乳状 沉淀 无定形 沉淀 颗粒的 直径 0.1 ~ 1 m 0.1~0.02 m <0.02 m 特 点 实 例
SO42- + BaCl2 （试液）（沉淀剂）
过 滤 ,洗 涤 800 C, 灼 烧
BaSO4↓ （沉淀形式）
BaSO4
（称量形式）
Mg
2
(NH 4 ) 2 HPO
4
MgNH 4 PO 4 6H 2 O
（试液） （沉淀剂）
过 滤 ,洗 涤
长大过程 成核作用 沉淀颗粒 构晶离子 晶核 凝聚 无定形沉 沉淀颗粒 成长 淀 晶形沉淀 定向排列

1晶核的形成过程 当溶液呈过饱和状态时，构晶离子由于静电作用而缔合 起来形成晶核。 过饱和的溶质从均匀液相中自发地产生晶核的过程，叫 做均相成核。 如：1g化学试剂中含有不少于1010个不溶微粒。烧杯壁上也 附有许多5～10毫微米长的“玻璃核”。这些外来杂质也可 以起晶核的作用。这个过程称为异相成核。 2晶形沉淀和无定形沉淀的形成 聚集成晶核的速度称为聚集速度； 定向排列的速度称为定向速度。 聚集速度＞＞定向速度，无定形沉淀 定向速度＞＞聚集速度，晶形沉淀。
第三节 萃取法 萃取法：利用被测组分在两种互不相溶的溶剂中分配 系数的不同而达到分离，从而对被测组分含量进行测 定的方法。
一、分配系数和分配比 1、分配系数：当A在水相和有机相中的浓度达到平衡时，其 平衡浓度之比。 A水相 A有机相
2、分配比：当分配达到平衡时，溶质A在有机相中的总浓 度C有与在水相中的总浓度 C水之比。

（三）均匀沉淀法：1937年我国化学家唐宁 康提出，如用(NH4)2C2O4沉淀Ca2+。 思考：均匀沉淀法的优点？ 由于沉淀剂是通过化学反应自溶液中均匀、 缓慢地生成的，避免了溶液局部过浓的现象， 相对过饱和度始终较小。因此得到的沉淀颗 粒粗大，吸附杂质少，易虑、易洗。但该法 仍不能避免后沉淀和混晶共沉淀现象。
（沉淀形式）
Mg 2P2 O 7
（称量形式） 可见，沉淀形式与称量形式可能相同， 也可能不同。
1100 C, 灼 烧
（一）对沉淀形式的要求


1. 2. 3. 4.
沉淀的溶解度要小; 沉淀形式应易于过滤和洗涤; 沉淀的纯度要高; 沉淀应易于转化为称量形式。
0.1364 0.2000
SiO 2 %
100% 68.20%
二、沉淀的称量形式与被测组分 的表示形式不一样
W被测组分=
称量形式质量 试样的质量 *F
待测组分 称量形式
换算因数F
ClS MgO Cr2O3
AgCl
BaSO4 Mg2P2O7 BaCrO4
F=Cl/AgCl=0.2474
3、影响沉淀形态的因素：
早在本世纪初，冯·韦曼（von Weimarn）提出了一个聚集速度经验 公式：沉淀生成的聚集速度与溶液的 相对过饱和度成正比。
ν K
QS S
三、沉淀的纯净（影响沉淀纯度的因素）
沉淀的纯度高，和沉淀的溶解度小是沉淀重量分析所 必须的，但沉淀常被溶液中存在的其他离子所沾污，故要 知道是什么因素造成沉淀不纯。
影响沉淀纯度的因素：共沉淀；后沉淀 （一）共沉淀现象：沉淀反应时，某些可溶性杂质同时沉淀 下来的现象。
原因：表面吸附，形成混晶，吸留， 。 1.表面吸附：由于晶体表面上离子电荷的不完全等衡所引起 的，杂质的吸附。 例如：BaSO4，(Ba2+，Fe3+)
表面选择吸附的规律：①构晶离子首先被吸附，其次与构 晶离子大小相近，电荷相同的离子（BaSO4-Pb2+）②第二层吸 附选择，离子的价数越高越易吸附，（Fe3+>Fe2+）③与构晶离
子生成难溶化合物或离解度较小的化合物的离子易被吸附。
吸附杂质的量与下列因素有关：①沉淀表面积大，吸附杂
质多②杂质离子浓度大，吸附多③温度高，杂质少（因为吸附
过程是放热过程）
2.形成混晶（固溶体） 每种晶形沉淀，都具有一定的晶体结构，如果杂质离子 与构晶离子的半径相近，电子层结构相同，而且所形成的晶 体结构也相同，则它们生成混晶。 混晶实例：BaSO4-PbSO4
后沉淀与共沉淀的区别：
1.后沉淀放置时间越长，杂质越多，而共沉淀放置时间越长， 杂质越少。 2.后沉淀引入杂质的量基本上一致，不论杂质是在沉淀前， 还是在沉淀后加入。
3.温度上升，后沉淀严重。
4.后沉淀引入杂质的程度有时比共沉淀严重的多。有时可 达到与被测组分差不多的量。
从上面的讲解中，我们不难知道，共、后沉淀

（二）无定形沉淀的沉淀条件 1.浓：沉淀一般在较浓的近沸溶液中进行。 2.快： 加入沉淀剂的速度要快。 3.搅：加入沉淀剂时边加边搅拌 。 4.热：热溶液中沉淀。 5.电解质：沉淀要在适当的电解质存在下进 行， 以防止胶体溶液的生成。 6.不需要陈化：无定形沉淀聚沉后应立即趁 热过滤，洗涤。必要时进行再沉淀。




1．常压加热干燥 适用于：性质稳定，受热不易挥发、氧化、分解的 样品，可直接加热至105--110℃干燥至恒重。 例：BaCl2· H2O的结晶水测定 2．减压加热干燥 适用于：高温下易变质或熔点低的样品，只能加 热到较低温度，温度一般在60~80℃。 3．干燥剂干燥 适用于：遇热易分解、挥发及升华的样品的干燥失 重测定。
二、萃取效率 1.定义：指在有机相中被萃物质的量与被萃总物质量之比。萃 取效率愈高，萃取愈完全。
2.常用符号E表示，公式为：
E%
E%
A 在有机相中的总量 A 在两相中的总量
被萃取物质的总量
100%
100%
被萃取物质在有机相中 的总量

C 有 V有 C 有 V有 C 水 V水
100%

五、沉淀法的基本操作
1.溶解； 2.沉淀； 3.过滤和洗涤； 4.烘干或灼烧； 5.恒重

六、重量分析结果的计算
（一）称量形式与被测组分的形式相 同的情况：
W被测组分=
称量形式的质量 试样的质量

例：重量法测定岩石中的SiO2,称样0.2000g， 析出硅胶沉淀后灼烧成SiO2的形式称重，得 0.1364g，则试样中SiO2的百分含量为：
第一部分：复习引入：举例说明什么叫重量分 析法？ 第二部分：讲授新课 第二节 挥发法 一、挥发法：（用于测量具有挥发性的物 质。） 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。

二、分类 （一）直接法：被称量者----被测组分（药品灰 分、灼烧残渣） （二）间接法：被称量者----非被测组分 （恒 重水分） 间接法中，样品的干燥是关键所在， 应根据试样的不同采用不同的干燥方法。

分子分母同除以C水V有，则得：
E%
C 有 /C 水 C 有 /C 水 V 水 /V 有
D D V 水 /V 有 100%
100%

当V有=V水时，
D
E%
E%
D D1 100
100%
1
50
10
91
1000
99.9
99
萃取法中，对于D值小的系统应采取多次萃取 等方法来提高萃取效率 。实际工作中，一般要求 D>10. 第四部分：课堂小结 掌握挥发法、萃取法、分配系数、分配比、萃取效率。 作业：P29：5、6
都是一种消极因素，对重量分析带来很大的误差，
但也可能转化为积极的因素，人们可利用共沉淀
的现象，将溶液中的痕量组分富集于某一沉淀之
中，这就是共沉淀分析法（本书不讲）。
四、 沉淀的条件 （一）晶形沉淀的沉淀条件 1.稀：沉淀反应应当在适当稀的的溶液中进行。 2.慢：在不断地搅拌下，缓慢地加入沉淀剂。 3.搅：加入沉淀剂时边加边搅拌 。 4.热：沉淀反应应当在热溶液中进行。 5.陈化:沉淀作用完毕后，将沉淀和母液放置一段 时间。
F=S/BaSO4=0.1374 F=2MgO/Mg2P2O7=0.3622 F=Cr2O3/2BaCrO4＝0.3000
例题见P27例3.1、例3.2 第三部分：课堂练习 晶核的形成过程有 与 的相对过饱和度较低时，主要是 将得到 颗粒沉淀。
两种。当溶液 成核，
练习：P29：7 作业：P29：8、9