分析化学：第九章 重量分析法
重量分析法—挥发重量法(分析化学课件)
挥发重量法 二、间接挥发法 间接挥发法 是利用加热等方法使试样中挥发组分
逸出，称量其残渣，由样品的质量减小来计算该
挥发组分含量的方法。
挥发重量法
应用示例：葡萄糖的干燥失重测定：取样品，1～ 2g，置于已恒重的称量瓶中，精密称定。在105℃干 燥至恒重。减小的重量即为葡萄糖的干燥失重量。 例题：若取葡萄糖（C6H12O6·H2O）样品为 1.0800g，失去水分和挥发性物质后的重量为 0.9828g，则该葡萄糖样品的干燥失重为：
挥发重量法 根据物质性质不同，在去除物质中水分时，常
采用以下三种干燥方法：
常压加热干燥
间接 挥发法
减压加热干燥
干燥剂干燥
6
挥发重量法
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。通常将样品置于电热干燥箱中，加热到 105～110℃,保持2小时左右，此时吸湿水已被除 去。但对某些吸湿性强或不易除去的结晶水来说， 也可适当提高温度或延长干燥时间。
的吸收剂将其全部吸收，称量吸收剂的增重来计算该
组分含量的方法。
挥发重量法 应用示例：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。
CaCO3 +2HCl=CaCl 2 +H2O+CO2
2NaOH+CO2 =Na2CO3 +H2O
挥发重量法
习题详解：
氯化钡中结晶水含量的测定
一、实验仪器及试剂 仪器：
称量瓶
烘箱
干燥器
分析天平
坩埚钳
氯化钡中结晶水含量的测定 试剂：BaCl2·2H2O（AR）
考研分析化学第九章 重量分析法
第九章重量分析法第一节概述测定时先用适当的方法将被测组分与试样中的其他组分分离，然后转化为一定的称量形式，称重，从而求得该组分的含重量分析法是直接用分析天平称量而获得分析结果第二节挥发法挥发法：是利用被测组分具有挥发性，或将它转化为挥发性物质来进行挥发组分含量测定的方法挥发重量法又分为直接法和间接法一、直接法直接挥发法：是利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出，用适宜的吸收剂将其全部吸收，称量吸收剂的增量来计算该组分含量的方法常用高氯酸镁来吸收逸出的水分常用苏打石灰用于吸收逸出的CO2在直接法测定中，若有几种挥发性物质并存时，应选用适当的吸收剂，定量地吸收被测物而不吸收其他共存物药典中经常要检测炽灼残渣的限量，以控制某些药品的质量。
取一定量被检药品，经过高温炽灼，出去挥发性物质后，称量剩下来的不挥发无机物，称为炽灼残渣所测定的虽不是挥发物，但仍属直接挥发法二、间接法间接挥发法：是利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出以后，称量其残渣，有样品的减量来计算该挥发组分的含量干燥法：测定固体物质中的水分含量试样中水分挥发的难易取决于水在试样中存在的状态其次取决于环境空间的干燥程度固体物质中水的存在状态分为（1）引湿水（湿存水）（2）包埋水（3）吸入水（4）结晶水（5）组成水引湿水：固体表面吸附的水分这种水在一定湿度下随物质的性质、粉碎程度以及空气的湿度而定物质的表面积大、颗粒细、吸水性强以及空气的湿度大，则吸附愈显著所有固体物质放在空气中都会或多或少地带有这种水分包埋水：从水溶液中得到的晶体，长可在晶体内的空穴内保持藏水分这种水分与外界不通，很难除尽，可将颗粒研细或用高温烧除吸入水：一些具有亲水胶体性质的物质（硅胶、纤维素、淀粉、和明胶），内部有很大的扩胀性，内表面积很大，能大量吸收水分有时需采用70-100度真空干燥适用于试样易变质和水分较难挥发的试样干燥剂干燥：能升华或受热不稳定、容易变质的物质只要试样的相对蒸汽压高于干燥剂的相对蒸汽压，试样就能继续失水，直至达到平衡用干燥剂干燥法来测定水分，因为达到平衡需要较长时间，而且不易达到完全干燥的目的，所以该法少用盛有干燥剂的密闭容器，在重量分析中经常被用作短时间存放刚从烘箱或高温炉取出的热的干燥器皿或试样，目的是在低湿度的环境中冷却，减少吸水，以便称量但十分干燥的试样不宜在干燥器中长时间放置，尤其是很细的粉末，由于表面吸附作用，可使它吸收一些水分第三节液-液萃取法液-液萃取法（溶剂萃取法）：是把待测物质从一个液相转移到另一个液相以达到分离的目的一、基本原理（一）萃取分离的本质亲水性：一般无机盐类都是离子型化合物，具有易溶于水难溶于有机溶剂的性质，这种性质称为~疏水性：许多有机化合物没有极性或极性很弱，这类化合物难溶于水而易溶于有机溶剂，这种性质称为~反萃取：有时需要把在有机溶剂中的物质再转入水中，就要把疏水性转化为亲水性，这种过程称为~萃取和反萃取配合使用，可提高萃取分离的纯净度（二）分配定律分配平衡：在萃取分离中，溶质在两相中的浓度达到平衡时，称为~分配系数：溶质A在两相中的平衡浓度[A]有机相和[A]水相的比值K称为~（三）分配比分配定律适用的溶质只限于固定不变的化合状态分配比：表示溶质A在两相中各种存在形式的总浓度之比，用D表示浓度对分配比的影响，主要是溶质于溶液中电离或聚合发生变化而分配比值发生改变（四）萃取效率萃取效率：萃取的完全程度，常用萃取百分率E%表示E%值大小与分配比D和两相体积比V水/V有有关如果D一定且较小时，V水/V有越小，E%越大要使V水/V有较小可以增加V有，实际中采用多次萃取的方法随着萃取次数的不断增多，萃取率的提高将越来越有限（五）分离因子与分离系数若A是萃取目的物，B是希望除去的物质，萃取平衡后，有机相中两组分的比以S B/A=Q B*E B/Q A*E AS B/A值（分离因子）越小，说明萃取所得A组分中混入的B组分越少，分离效果越好两组分分配比D A与D B的比值越大，可使分离因子S B/A越小，分离效果越好分配系数：两组分分配比的比值称为~，以β表示β=D/D于1，就有可能得到满意的分离二、萃取类型（一）有机化合物利用“相似相溶”原则（二）离子缔合物机酸根等4一些金属阳离子可用适当的配位剂，形成没有或很少配位水分子的配位阳离子，再与电荷密度小的阴离子缔合，即可成为疏水性的离子缔合物而被萃取（三）金属配位化合物一些金属阳离子能与有机配位体生成不带电荷的配位化合物，称为疏水性指点，可以从水中析出，亦可被有机溶剂萃取第四节沉淀法沉淀形式与称量形式可以相同，也可以不同Eg：用重量法测定SO42-,加BaCl2为沉淀剂，沉淀形式和称量形式都是BaSO4两者不同，在Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4*H20炽灼后所得的称量形式是CaO,两者不同对沉淀形式与称量形式要求具有以下几个条件：沉淀溶解损失的量应不超出分析天平的称量误差范围，这样才能保证反应定量完全（2）（3）为此尽量希望获得粗大的晶形沉淀。
分析化学第五版题库试题选编(第九章重量分析法)
2 分(1001)用重量法测定试样中钙含量时, 将钙沉淀为草酸钙, 高温(1100℃)灼烧后称量,则钙的换算因数为------------------------------------------------------------------------------------------------( )A r(Ca) A r(Ca)(A) ─────(B) ──────M r(CaC2O4) M r(CaCO3)A r(Ca) M r(CaC2O4)(C) ────(D) ─────M r(CaO ) A r(Ca )2 分(1001)(C)2分(1002)1002用重量法测定试样中的砷,首先使其形成Ag3AsO4沉淀,然后转化为AgCl,并以此为称量形式,则用As2O3表示的换算因数是-------------------------------------------------------------( )(A) M r(As2O3)/M r(AgCl) (B) 2M r(As2O3)/3M r(AgCl)(C) 3M r(AgCl)/M r(As2O3) (D) M r(As2O3)/6M r(AgCl)2分(1002)1002(D)2 分(1003)用重量法测定氯化物中氯的质量分数,欲使10.0mg AgCl沉淀相当于1.00％的氯,应称取试样的质量(g)------------------------------------------------------------------------------------ ( )(A r(Cl) = 35. 5, M r(AgCl) = 143.3)(A) 0.1237 (B) 0.2477 (C) 0.3711 (D) 0.49482 分(1003)(B)2分(1004)1004某石灰石试样含CaO约30％,用重量法测定其含量时,Fe3+将共沉淀。
分析化学第六版第9章 重量分析法及答案
第九章重量分析法一、判断题（对的打√, 错的打×）1、沉淀的颗粒越大，溶解度越大。
（ ）2、AgCl和BaSO4的Ksp值差不多，所以这两类难溶化合物的沉淀类型相同。
（ ）3、均匀沉淀法可获得颗粒较大的沉淀，是因为在生成沉淀的过程中有效地降低了溶液的相对过饱和度。
（ ）4、加入适当过量的沉淀剂可降低沉淀的溶解度，但如果沉淀剂过量太多，反而会引起盐效应和络合效应而增加沉淀的溶解度。
（ ）二、选择题1．重量分析对沉淀形式的要求有哪些（ ）A、溶解度要小B、要纯净C、相对分子质量摩尔质量要大D、要便于过滤和洗涤E、易于转化为称量形式2．以SO42-作为Ba2+的沉淀剂，其过量应为A、10 %B、10 % ~20 %C、20 % ~ 50 %D、50 % ~ 100 %E、100 % ~200 %3．Ag2CO3的K SP=8.1×10-12，若不考虑CO32-的水解，则Ag2CO3在纯水中的溶解度为A、1.3×10－4 mol·L－1B、3.0×10－4 mol·L－1C、2.0×10－4mol·L －1D、5.2×10－4 mol·L－1E、2.6×10－4 mol·L－14．Sr3(PO4)2的s=1.0×10-8mol/L,则其K SP值为A．1.0×10-30 B．5.0×10-30 C．1.1×10-38 D．1.0×10-125．在一定酸度和一定C2O42-浓度的溶液中，CaC2O4的溶解度为A、S=K SP/C(C2O42-)B、s=C、s= K SP×α C2O4(H) /C(C2O42-)·D、S=6．已知Mg(OH)2的K SP=1.8×10-11，则Mg(OH)2饱和溶液中的pH是A、3.59B、10.43C、4.5;D、9.417．AgCl在HCl溶液中的溶解度，随HCl的浓度增大时，先是减小然后又逐渐增大，最后超过其在纯水中的饱和溶解度。
分析化学：重量分析法
2
第一节
概述
一、重量分析法：通过称量物质的质量来确 定被测组分含量的分析方法。 二、分类： 沉淀重量法 ——利用沉淀反应 挥发法重量法 ——利用物质的挥发性 萃取法重量法 ——利用物质在两相中溶解度不同 三、特点： 准确度高， 费时，繁琐， 不适合微量组分
3
第二节 对沉淀的要求与结果计算
几个概念：
晶核的生成
沉淀颗粒的生长
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影响V定向 、V聚集大小的因素： (1)、V定向与沉淀的性质有关： 对于强极性盐类： 如BaSO4,CaC2O4等 一般具有较大的V定向， 形成晶形↓ 对于高价金属离子的氢氧化物： 如Fe(OH)3,Al(OH)3↓ V定向较小称量形式与沉淀形式可以相同，也可以不同
4
一、沉淀形式和称量形式
过滤 Ba2+ + SO42BaSO4↓ 洗涤 灼烧 过滤 烘干 8000C BaSO4
Ca2+ + C2O42-
CaC2O4•H2O ↓
洗涤 过滤
CaO 灼烧
烘干
试样溶液 + 沉淀剂
待测离子 沉淀剂
沉淀形式↓
沉淀形式
称量形式
洗涤 灼烧 处理过程 称量形式
V聚集 QS K S
相对过饱和度 S—溶解度
K—比例常数
Q —加入沉淀剂瞬间产生的沉淀物总浓度 Q-S：沉淀的过饱和度
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陈化对沉淀颗粒大小的影响
A：陈化的概念
沉淀析出后，让初生的沉淀和母液一起 放置一段时间，这个过程称陈化。
B：陈化的目的
陈化的目的是使小晶粒逐渐溶解，大晶 粒逐渐长大。 C：原因
F
M Cl M AgCl
2M Fe M Fe2O3
第九章 质量分析法
第九章重量分析法第一节概述重量分析法（质量分析法）是通过称量来确定物质含量的分析方法。
在质量分析中，通常先用适当的方法使被测组分从试样中分离出来，然后称量有关物质的质量，根据称量结果计算被测组分的含量。
是经典的定量分析方法之一。
质量分析法是直接用分析天平精密称量而获得分析结果，一般不需要与标准试样或基准物质进行对比，有较高的准确度，但操作繁琐，耗时费力，不适于快速分析，也不能用于微量和痕量组分的测定。
目前，对常量的Si、P、S、Ni元素的测定、样品干燥失重的测定、总酯的测定、灰分的测定等仍采用质量分析法。
另外，某些校正分析法的结果，也常以质量分析的结果为准进行对比。
因此，作为一种经典的化学定量方法，质量分析仍然是不能忽视的。
根据分离方法的不同，质量分析一般可分为挥发法、萃取法和沉淀法等。
第二节挥发法挥发法（volatilization method）是利用被测组分具有挥发性（或将它转化为挥发性物质），通过加热或其他方法使之与试样分离，然后通过称量确定被测组分的含量。
根据称量的对象不同，挥发法可分为直接法和间接法。
一、直接法直接法通常是利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出，用适当的吸收剂将其全部吸收，根据吸收剂吸收前后的质量差（增重）来计算该组分的含量。
例如，试样中结晶水的测定：将含一定量结晶水的固体加热至适当的温度，用高氯酸镁吸收逸出的水分，则高氯酸镁增加的质量就是固体样品中结晶水的质量。
又如有机物中C、H元素的分析：将有机物置入封闭的管道中，高温通氧炽灼后，其中的氢和碳分别生成H2O和CO2，先用高氯酸镁选择性地吸收H2O，后用碱石棉选择性地吸收CO2，最后分别测定二个吸收剂增加的质量，即可换算得出试样中H元素和C元素的含量。
此外，某些试样的灰分和炽灼残渣的测定，是将试样最后经高温灼烧后残留的不挥发性物质直接进行称量，确定其含量，也属于直接法。
二、间接法间接法是利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出，根据挥发前后试样的质量差（减重）计算该组分的含量。
分析化学第9章-重量分析法
晶核形成之后，溶液中的构晶离子仍在向晶核表面扩散， 并且进入晶格，逐渐形成晶体(即沉淀微粒)。 影响沉淀颗粒大小和形态的因素： 聚集速率：构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒 的速度. 定向速率：构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度.
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20 世纪初期，冯 · 韦曼 (van Weimarn) 以 BaSO4 沉淀为对 象，对沉淀颗粒大小与溶液浓度的关系作过研究。发现沉 淀颗粒的大小与形成沉淀的聚集速率(形成沉淀的初始速率) 有关，而初始速度又与溶液的相对过饱和度成正比。 形成沉淀的初始速率 v＝K(Q-S)/S他方法，使试样中的被测组分挥发逸出， 根据试样重量的减轻，计算组分的含量； 也可用一种适当的吸收剂，把逸出的该成分的气体全部 吸收，根据吸收剂重量的增加计算该组分的含量。 如，测定试样中的吸湿水，可将试样加热，用吸湿剂如 Mg(ClO4)2 吸收逸出的水份，根据吸湿剂吸水前后的重量 差(冷却到室温时)，计算出试样中水的含量。
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被测物
沉淀剂
沉淀形式
滤洗、烘(烧)
称量形式
SO42-
BaCl2
BaSO4
滤,洗,800℃灼烧
BaSO4
N
Al3+
OH
Al
N OH 3
滤
2
℃ 00
烘
干 Al
OH
N
3
洗1 200 ℃
灼烧
Al2O3
7
一、对沉淀形式的要求
1. 沉淀的溶解度小-----沉淀完全，溶解损失忽略不计， 根据一般分析结果的误差要求，沉淀的溶解损失不应 超过分析天平的称量误差，即0.2mg；
例如：
待测组分 ClFe Fe3O4 FeS2中的Fe Na2SO4 As2O3 沉淀形式 AgCl Fe(OH)3 Fe(OH)3 BaSO4 BaSO4 Ag3AsO4 称量形式 AgCl Fe2O3 Fe2O3 BaSO4 BaSO4 AgCl F
分析化学 重量 分析法
在没有副反应存在时：MA===M+A Ksp 在有副反应存在时： MA===M+A Ksp’
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常见情况来看络合效应是针对 阳离子的，而酸效应是针对阴 离子的！
酸效应 络合效应 酸效应
有副反应存在时：
K SP = [ M ]′[ A]′ = [ M ][ A]α M α A = K SPα M α A
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分离方式
1 2 3 沉淀法（重点） 沉淀法（重点）
气化法
提取法
4
电解法
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沉淀重量分析法
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 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 组分含量的分析方法。
综述： 综述：
因为在现实的溶液中含有各种共存组分， 因为在现实的溶液中含有各种共存组分，由于其他一些 离子的影响，沉淀的溶解度自然会受到一定程度的影响， 离子的影响，沉淀的溶解度自然会受到一定程度的影响，比 如同离子效应，酸效应，盐效应，络合效应， 如同离子效应，酸效应，盐效应，络合效应，还会受到温度 的影响，溶剂的影响，沉淀颗粒的影响，沉淀结构的影响， 的影响，溶剂的影响，沉淀颗粒的影响，沉淀结构的影响， 如此多的影响因素，其本质就是共存离子与沉淀离子反应沉 如此多的影响因素， 淀溶解平衡右移，增大沉淀的溶解度。（除同离子效应外） 。（除同离子效应外 淀溶解平衡右移，增大沉淀的溶解度。（除同离子效应外）
+ −
注：沉淀溶解度很小时，常忽略盐效应。 在利用同离子效应来降低沉淀溶解度时，也应考虑过 度 加入沉淀剂引起的盐效应。 沉淀剂用量：一般 —— 过量50%～100%为宜 非挥发性 —— 过量20%～30%
第九章 重量分析法
MA （固）
MA （水）
M+
+
A-
αM+ αA- =Kap Kap 为该微溶化合物的活度积常数，简称活度积。
K ap
[M+] [A-] = = Ksp Ksp 称为微溶化合物的溶度积常数，简称溶度积。 Kap 仅与温度有关。书后表中数据为活度积。 Ksp 与温度、离子强度有关。常用的 Ksp 值（I=0.1mol·L-1）可在分析化学手册中查到。 在分析化学中， 通常不考虑离子强度的影响时， 应用时一般将 Kap 作为 Ksp 使用， 不加区别。 但在溶液中有强电解质存在，离子强度较大时，需要考虑离子强度的影响，用 Kap 活度积。 一般仅在计算沉淀在纯水中的溶解度时，才用 Kap 活度积。 MA 的溶解度 s
2-
BaCl2 BaSO 过 滤 干 燥 4 称量
2. 气化法 通过加热或蒸馏方法使试样中被测组分挥发逸出，然后根据试样重量的减轻计算组分的 含量；或选择一吸收剂将挥发组分吸收，然后根据吸收剂重量的增加计算组分的含量。
BaCl2 2H2O
BaCl2 + 2H2O
3. 提取法 利用被测组分与其他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转入提取剂中而与其他组分分离， 然后弃去提取剂， 称量干燥提取 物的重量，计算被测组分的含量。 4. 电解法 利用电解原理，使被测定的金属离子以纯金属或金属氧化物的形式在电极上沉积析出， 然后称量以求得被测组分的含量。 例如： 电解 Cu2+在阴极沉积析出单质 Cu，测定 Cu2+。 电解 Pb2+在阳极沉积析出 PbO2，测定 Pb2+。 二、重量分析法的特点 1. 用分析天平称量，不需要与标准试样或基准物质进行比较，准确度较高，相对误差 0.1%~0.2%； 2. 操作步骤繁琐费时，不适用于生产中控制分析； 3. 不适用于微量和痕量组分测定，仅用于高组分含量测定。 三、重量分析法的应用 1. 精确测定常量元素如硅、硫、钨以及水分、灰分和挥发物等。 2.作为标准方法，校对其他分析方法的准确度。 §9-2 重量分析对沉淀的要求 一、沉淀形式和称量形式
分析化学-重量分析法
2、盐效应 溶液中存在着非共同离子的强电解质盐类，而引起沉淀溶解度 增大的现象，称为盐效应。 例19—2 计算AgCl分别在纯水和0.01mol·L-1NaNO3溶液中的溶解度各 是多少？ 解： AgCl Ag+ + Cl⑴ 设AgCl在纯水中的溶解度为S1，则
− − S1 =[Ag+] =[Cl−] = Ksp= 1.8×1010 =1.3×105mol L−1 ⋅
计算得：γAg+ = γCl- = 0.79
3、酸效应 溶液的酸度对沉淀溶解度的影响，称为酸效应。 例19—3 已知CaF2在纯水中的溶解度为2×10-4mol·L-1，计算CaF2在 HCl溶液(pH=2.0)中的溶解度？ 解： Kspθ(CaF2)=4×10-11 Kaθ(HF)=3.53×10-4 CaF2 Ca2+(aq)+ 2F-(aq) 1 H + α F ( H ) = 1 + β1 ⋅ C ( H ) = 1 + × 1 .0 × 10 − 2 = 29 3.53 × 10 − 4 设CaF2在HCl溶液中的溶解度为x·mol·L-1，则
Q−S V = K ⋅ S
Q加入沉淀剂瞬间，生成沉淀物质的浓度 S沉淀的溶解度 Q−S ：相对饱和度 S K常数，与沉淀的性质、介质、温度等因素有关
Q−S 值越大， V越大，易生成无定形沉 淀 S Q−S 值越小， V越小，易生成晶形沉淀 S
S大，Q小，有利于生成晶形沉淀 三、沉淀条件的选择 1、晶形沉淀 ⑴适当稀溶液 ⑶搅拌、缓慢加入沉淀剂 2、非晶形沉淀 ⑴溶液要比较浓、热 ⑶加入沉淀剂的速度要快 ⑵加入适当的电解质（按盐） ⑷不陈化 ⑵热溶液 ⑷陈化
本课程的任务和要求 掌握基本的分析方法及其原理 掌握各种分析方法的有关计算，初步具备数 据评价能力 初步具备查阅文献、选择分析方法、拟订实 验方案的能力 培养观察、分析和解决问题的能力
分析化学：第9章课后习题答案
第九章思考题与习题1.重量分析对沉淀的要求是什么？答：要求沉淀要完全、纯净。
对沉淀形式的要求：溶解度要小，纯净、易于过滤和洗涤，易于转变为称量形式。
对称量形式的要求：沉淀的组分必须符合一定的化学式、足够的化学稳定性、尽可能大的摩尔质量。
2.解释下列名词：沉淀形式，称量形式，固有溶解度，同离子效应，盐效应，酸效应，络合效应，聚集速度，定向速度，共沉淀现象，后沉淀现象，再沉淀，陈化，均匀沉淀法，换算因数。
答：沉淀形式：往试液中加入沉淀剂，使被测组分沉淀出来，所得沉淀称为沉淀形式。
称量形式：沉淀经过过滤、洗涤、烘干或灼烧之后所得沉淀。
固有溶解度：难溶化合物在水溶液中以分子状态或离子对状态存在的活度。
同离子效应：当沉淀反应达到平衡后，加入与沉淀组分相同的离子，以增大构晶离度，使沉淀溶解度减小的效应。
盐效应：由于强电解质盐类的存在，引起沉淀溶解度增加的现象。
酸效应：溶液的酸度对沉淀溶解度的影响。
配位效应：溶液中存在能与沉淀构晶离子形成配位化合物的配位剂时，使沉淀的溶解度增大的现象。
聚集速度：沉淀形成过程中，离子之间互相碰撞聚集成晶核，晶核再逐渐长大成为沉淀的微粒，这些微粒可以聚集为更大的聚集体。
这种聚集过程的快慢，称为聚集速度。
定向速度：构晶离子按一定的晶格排列成晶体的快慢，称为定向速度。
共沉淀现象：在进行沉淀时某些可溶性杂质同时沉淀下来的现象。
后沉淀现象：当沉淀析出后，在放置过程中，溶液中的杂质离子漫漫在沉淀表面上析出的现象。
再沉淀：将沉淀过滤洗涤之后，重新溶解，再加入沉淀剂进行二次沉淀的过程。
陈化：亦称熟化，即当沉淀作用完毕以后，让沉淀和母液在一起放置一段时间，称为陈化。
均匀沉淀法：在一定条件下，使加入沉淀剂不能立刻与被测离子生成沉淀，然后通过一种化学反应使沉淀剂从溶液中慢慢地均匀的产生出来，从而使沉淀在整个溶液中缓慢地、均匀地析出。
这种方法称为均匀沉淀法。
换算因数：被测组分的摩尔质量与沉淀形式摩尔质量之比，它是一个常数。
《基础化学》课件 第九章 重量分析法
以8-羟基喹啉铝为称量形式时铝的损失量：
Al(C9H6NO)3：Al＝1：x x＝0.06 mg
当聚集速率大于定向速率时，离子很快聚集起 来形成晶核，但却又来不及按一定的顺序排列于 晶格内，因此得到的是非晶形沉淀。
当聚集速率小于定向速率时，离子聚集成晶核 的速率慢，因此晶核的数量就少，相应的溶液中 的离子的数量就多。此时就有足够的离子按一定 的顺序排列于晶格内，使晶体长大，这时得到的 是晶形沉淀。
（二）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。
常用的干燥方法：加热干燥、减压加热干燥、 干燥剂干燥。
二、萃取法
萃取法是利用各种物质在互不相溶的两相中具
有不同的分配系数或分配比，而使待测组分得到 萃取分离。
（一）分配系数
A水
A有
Pa
包藏。在过滤BaCl2溶液中沉淀BaSO4时，BaSO4晶体表 面就要吸附构晶离子Ba2+，并吸附Cl-作为抗衡离子，如 果抗衡离子来不及被SO42-交换，就被沉积下来的离子所 覆盖而包在晶体里，这种现象称为包藏，也称为吸留。 因此，在进行沉淀时，要注意沉淀剂浓度不能太大，沉 淀剂加入的速率不要太快。包藏在沉淀内的杂质只能通 过沉淀陈化或重结晶的方法予以减少。
第九章 重量分析法
挥发法 萃取法 沉淀法
重量分析法是通过称量物质的质量来测定被测 组分含量的一种方法。
在重量分析中，一般是将被测组分从试样中分 离出来，转化为一定的称量形式后进行称量，由 称得的物质的质量计算被测组分的含量。
重量分析法一般分为沉淀法、挥发法、萃取法 三种方法。
重量分析法的特点是准确度高。常量组分测定 结果的准确度可达0.1%~0.2%。
分析化学09 重量分析法
s =[Ca2+]=K´sp/ [C2O42-] =5.1×10-10 mol/L
Ca2＋沉淀完全, 是KMnO4法间接测定Ca2+时的沉淀条件
Ag2S 在纯水中的s Ksp＝8 10-51, H2S pKa1=7.1 pKa2=12.9
Ag2S 2Ag+ + S2-
2s
s/s(H)
pH = 7.0, s(H) = 2.5 107
Ksp = Ksp as(H) = [Ag+]2cs2- = (2s)2s = 4s3 s = 1.1 10-14 mol/L
d 络合效应—增大溶解度
影响金属阳离子Mn-
MA(固) Mn+ + An-
L-
ML
● ● ●
M(L)
K´sp=[M+´][A-] =Ksp M(L)
AgCl在NaCl溶液中的溶解度
溶解损失 mBaSO4=1.1×10-9×0.2×233.4=0.000051mg
沉淀重量法加过量沉淀剂, 使被测离子沉淀完全 可挥发性沉淀剂过量50%～100% 非挥发性沉淀剂过量20%～30%
b 盐效应—增大溶解度
Ksp =[M+][A-]=
K0sp
gM+gA-
与I有关
s/s0
1.6
BaSO4
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
Ba2+
26
SO42-BaB2+a2+SOS4O2- 42-Ba2+ SO42- Ba2+ SO42-
第九章重量分析法
（3）沉淀重量法
沉淀法是重量分析中的主要方法。这种方法是利用沉淀 反应使待测组分以微溶化合物（溶解度很小）的形式沉淀出 来，再将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧，称重，再根据化学 计量关系式，计算其含量。 主要用于含量不太低的硅、硫、磷、钼、镍、锆、铪、 铌、钽等元素的精确分析。 沉淀法：试样 试剂 被测组分↓ 过滤、洗涤 烘干或灼烧 求组分%
《分析化学》 重量分析法 蔡 莉
组成一定的 物质
称量
优点：重量分析法直接通过分析天平称量获得分析结果，不
需要标准试样或基准物质进行比较。如果分析方法可靠，
操作细心，称量误差一般是很小的，所以重量分析其准确
度较高，相对误差一般为0.1~0.2%。
缺点：程序长、费时多，操作繁琐，不适用于微量组分和痕
量组分的测定。但是，对于含量不太低的Si、S、P、Ni以
2、活度积常数（Ksp0） Ksp0：溶液中构晶离子的活度的系数次方之积（包括↓离解 出的离子和外加入 的离子活度。）MmAn
K a a
0 sp m M
n A m n
( M [ M ]) ( A [ A ])
m M
n A
[M ] [A ]
m
n
0 m n K sp K sp M A
①沉淀的溶解度要小，即要求沉淀反应必须定量完成，由沉淀
过程及洗涤过程引起的沉淀溶解损失的量不超过定量分析中
所允许的称量误差（0.2mg）；
②沉淀形式应便于过滤和洗涤；
③沉淀的纯度要高；
④沉淀应易于转化为称量形式。
《分析化学》 重量分析法 蔡 莉
（2）重量分析对称量形式的要求
①称量形式必须有唯一的化学组成且与化学式相符； ②称量形式必须稳定，不受空气中组分（CO2、H2O等的影响）； ③称量形式的摩尔质量要大，以减少称量的相对误差，提高分析的 准确度。
分析化学重量分析法新
3
称量
试样
溶解
试液
加入沉淀剂
沉淀形式
称重
过滤
烘干
称量形式
计算
洗涤
灼烧
（一）试样的称取和溶解
在沉淀法中，试样的称取量必须适当，若称取 量太多使沉淀量过大，给过滤、洗涤都带来困 难；称样量太少，则称量误差以及各个步骤中 所产生的误差将在测定结果中占较大比重，致 使分析结果准确度降低。
5
Ba2+ + SO42-
BaSO4↓
过滤 洗涤
8000C
BaSO4 灼烧
Ca2+ + C2O42-
CaC2O4•2H2O ↓
过滤 烘干
CaO 洗涤 灼烧
2．沉淀法对沉淀形式的要求 （1）溶解度小（溶解损失不超过0.2mg） （2）易过滤和洗涤（沉淀颗粒粗大，比较紧密） （ 3）纯净 （4）易转化成称量形式
7
2. 洗涤： 洗去杂质和母液
选择洗涤液原则： 溶解度小的晶形沉淀→蒸馏水 溶解度较大的晶形沉淀→沉淀剂稀溶液 易发生胶溶的无定形沉淀→易挥发性电解质稀溶液，
如稀HNO3、NH4Cl等
洗涤方法：少量多次
3. 干燥或灼烧：除去沉淀中吸留水分和其它挥发 性物质，将沉淀形式定量转变为称量形式
干燥温度一般在150度以下，烘箱中进行；灼烧温度一般 在800度以上，马弗炉中进行。
4
取样量可根据最后所得称量形式的重量为基础进 行计算。所得晶体沉淀可取0.1～0.5g，所得非晶 形沉淀则以0.08～0.1g为宜。 取样后，需用适当的溶剂溶解试样，常用的溶剂 是水。对难溶于水的试样，可用酸、碱及氧化物 等溶剂
（二）沉淀的制备 1、沉淀形式和称量形式 被测组分与试样溶液分离时，生成沉淀的化学组成称为 沉淀形式；沉淀形式经过处理，供最后称量的物质的化 学组成称为称量形式。
重量分析法概述
重量分析法概述
一、 重量分析法的主要操作过程
重量分析法的主要操作过程如下：
主要步骤有： （1）溶解。将试样溶解制成溶液，根据不同性质的试样 选择适当的溶剂，对于不溶于水的试样，一般采取酸溶法、 碱熔法或熔融法。 （2）沉淀。加入适当的沉淀剂，使其与待测组分迅速定 量反应生成难溶化合物沉淀。
重量分析法概述
重量分析对称量形式的要求： （1）称量形式必须有确定的化学组成，否则无法计 算分析结果。 （2）称量形式必须十分稳定，不受空气中水分、二 氧化碳和氧气等的影响，以免发生结构的改变。 （3）称量形式的分子量要大，被测组分在称量形式 中的百分含量要小，这样可提高分析的准确度。
分析化学
重量分析法概述
（3）过滤和洗涤。过滤使沉淀与母液分开，根据沉淀 的性质不同，过滤沉淀时常采用无灰滤纸或玻璃砂芯坩埚。
（4）烘干或灼烧。烘干可除去沉淀中的水分和挥发性 物质，同时使沉淀组成达到恒定。
（5）称量、恒重。称得沉淀质量即可计算分析结果， 不论沉淀是烘干或是灼烧，其最后称量必须达到恒重，即 沉淀反复烘干或灼烧经冷却称量，直至两次称量的质量相 差不大于0.2 mg。
பைடு நூலகம்
重量分析法概述
二、 重量分析法对沉淀的要求
重量分析对沉淀形式的要求： （1）沉淀的溶解度必须很小，这样才能保证被测组分沉 淀完全，要求沉淀的溶解损失不应超过天平的称量误差，一般 要求溶解损失应小于0.1 mg。 （2）沉淀应易于过滤和洗涤。为此，尽量希望获得粗大 的晶形沉淀。如果是无定形沉淀，应注意掌握好沉淀条件，改 变沉淀的性质，以便得到易于过滤和洗涤的沉淀。 （3）沉淀力求纯净，尽量避免其他杂质的玷污。 （4）沉淀应易于转化为称量形式。
第九章_重量分析法-分析化学-中药学
第三节 沉淀法
1.定义
定义：是利用将被测组分转化成难溶化合物， 以沉淀形式从试液中分离出来，再将析出的 沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧，转化为可 供最后称量的化学组成，根据该化学组成的 重量，计算被测组分含量的方法。 沉淀重量法的分析过程
试样
沉淀剂
沉淀型 沉淀
过滤 洗涤
灼烧
或烘干
称量型 称重 计算
2.沉淀形式与称量形式 沉淀形式：沉淀反应生成沉淀的化学组成 称量形式：沉淀经处理，供称量的化学组成 二者有时相同，有时则不同。 如用BaCl2作沉淀剂测定SO42－， 沉淀形式与称量形式均为BaSO4 ； 用(NH4)2C2O4作沉淀剂测定Ca2＋， 沉淀形式是CaC2O4· H2O， 称量形式是CaO。
第9章 重量分析法
学习目标
• • • • • 重量分析法定义、特点 挥发法 萃取法 沉淀法（沉淀的要求、影响沉淀的因素） 沉淀重量分析法计算
36-1
概述
1.重量分析法定义
重量分析是通过称量物质的质量（习惯上称 为重量）来确定被测组分含量的一种定量分析 方法。在重量分析中，先用适当的方法将被测 组分与试样中的其他组分分离后，转化为一定 的称量形式，然后称重，由称得的物质的质量 计算该组分的含量。
分离
称量
2.重量分析法特点
不需用基准物质
准确度高
不适用于微量分析 耗时多、周期长，操作烦琐
相对误差 0.1～0.2%
3.重量分析法应用
主要应用于
（1）含量不太低的Si, S, P, W, Mo, Ni, Zr, Hf, Nb, Ta、稀土元素及水分等挥发组分的精确分析
（2）药品的含量测定、干燥失重、炽灼残渣以及中 草药灰分的测定等
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同离子效应 络合作用
s 最小 432 1 0
pCl=2.4 pCl
sAgCl-pCl曲线
第二节 沉淀溶解度及影响因素
例题：AgI在0.010 mol/L NH3溶液中的溶解度 解：已知Ksp=9.0×10-17，Ag(NH3)2+的lgK1=3.2, lgK2=3.8
由于生成Ag(NH3) +及Ag(NH3)2+ ，使AgI溶解度增大。 设其溶解度为S,则[I-]=s [Ag+]+ [Ag(NH3) +]+ [ Ag(NH3)2+]=cAg+=s
Ksp=2.0×10-9 H2C2O4 pKa1=1.22 pKa2=4.19
在纯水中
CaC2O4 Ca2++C2O42-
s
s
s=[Ca2+]=[C2O42-]= Ksp1/2 =4.5×10-5 mol/L
第二节 沉淀溶解度及影响因素
在pH=2.0的酸性溶液中
CaC2O4 Ca2++ C2O42-
● ● ●
ML
● ● ●
HA
● ● ●
K´sp≥ Ksp ≥ K0sp
[M+´]
[A-´]
K´sp=[M+´][A-´]=[M+]M+[A-] A-=Ksp M+ A-
----条件溶度积, 与副反应有关
MA2: K´sp=[M´][A´]2 =Ksp M A2
MA : S = Ks p MA2 : S = 3 Ks p / 4 MmAn ？
第二节 沉淀溶解度及影响因素
2. 影响溶解度的因素 a 同离子效应—减小溶解度
例题: 25 C时， BaSO4在水中溶解度为 s =[SO42-]=[Ba2+] = Ksp1/2 =（ 1.1×10-11 ）1/2mol/L
= 1.0×10-5 mol/L 若加入过量的[SO42-]， [SO42-] =0.10 mol/L，此时， BaSO4的溶解度为 s= [Ba2+]=Ksp/[SO42-]被测物沉淀剂源自滤洗、烘(烧)沉淀形式
称量形式
SO42-
BaCl2
滤,洗,800℃灼烧
BaSO4
BaSO4
第一节 重量分析法概述
2．重量分析法的分类与特点
分类
气化法 电解法 沉淀法
特点
优点：Er: 0.1～0.2％，准，不需标准溶液。 缺点：慢，耗时，繁琐。
第一节 重量分析法概述
重量分析对沉淀形式的要求: 沉淀的溶解度很小； 沉淀易于过滤，洗涤； 沉淀纯净
第九章 重量分析法
深圳大学化学与环境工程学院
本章的主要内容
（一） 重量法概述 （二） 沉淀溶解度及影响因素 （三） 沉淀的类型和沉淀形成过程 （四） 影响沉淀纯度的主要因素 （五） 沉淀条件的选择 （六） 有机沉淀剂
第一节 重量分析法概述
1．重量分析法的定义
沉淀重量分析法：利用沉淀反应，将被测组分以沉淀形 式从溶液中分离出来，转化为称量形式，通过称量其质 量测定含量的方法.
= aMA(水) = s0
s0固有溶解度(分子溶解度)
溶解度: s=s0+[M+]=s0+[A-]
K0sp= aM+ ·aA-
活度积常数, 只与t有关
Ksp =[M+][A-]=
K0sp
gM+gA-
溶度积常数, 只与t,I有关
第二节 沉淀溶解度及影响因素
MA(固) M+ + A-
OH-
L
H+
MOH
10
sx106 mol/L
Ag+ + Cl- AgCl
8
Cl-
6
AgCl, AgCl2-,…
4
络合效应＋同离子效应
2
Ksp=[Ag][Cl-]= [Ag+][Cl-]Ag(Cl)
0 5
=Ksp(1+[Cl-]b1+[Cl-]2b2 +…
s= [Ag]= Ksp/ [Cl-]
=Ksp(1/[Cl-]+b1+[Cl-] b2 +…
= 1.1×10-10/0.10=1.1×10-9 mol/L
实际工作中，经常利用同离子效应，加过量沉淀剂，使被测离子沉淀完全 可。挥发性沉淀剂过量50%～100%；非挥发性沉淀剂过量20%～30%
第二节 沉淀溶解度及影响因素
b 盐效应—增大溶解度
Ksp =[M+][A-]=
K0sp
gM+gA-
与I有关
沉淀重量法中，用I=0.1时的Ksp计算; 计算难溶盐在纯水中的溶解度用K0sp
第二节 沉淀溶解度及影响因素
MA(固) Mn+ + An-
H+
c 酸效应—增大溶解度
HA
影响弱酸阴离子An-
K´sp=[M+][A-´]=Ksp A(H)
● ● ●
[A-´]
例题：计算 CaC2O4在纯水及pH为2.00溶液中的溶解度A(H)
P2O5 P2O5/2MgNH4PO4
MgNH4PO4
Mg2P2O7
Fe2O3·xH2O
Fe2O3
P2O5 P
P2O5/Mg2P2O7 2P/Mg2P2O7
Fe
2Fe/Fe2O3
第二节 沉淀溶解度及影响因素
1. 溶解度与溶度积和条件溶度积
MA(固) MA(水) M++A-
aMA(水) aMA(固)
酸效应＋同离子效应 CaC2O4 Ca2++ C2O42-
H+
s
C2O42-(H) =1+ b1[H+] + b2[H+]2 = 2.55
HC2O4-, H2C2O4 0.10 mol/L
K´sp=Ksp C2O42-(H) = 5.10×10-9
s =[Ca2+]=K´sp/ [C2O42-] =5.1×10-10 mol/L
沉淀易于转化为称量的形式 重量分析对称量形式的要求:
确定的化学组成； 稳定；
摩尔质量要大。
第一节 重量分析法概述
待测组分 Mg P P
Fe
F
Ms
M BaSO4
沉淀形式
称量形式
待测组分
称量形式
待测组分化
F
学表示式
MgNH4PO4 MgNH4PO4
Mg
Mg/MgNH4PO4
MgNH4PO4 MgNH4PO4
Ca2＋沉淀完全, 是KMnO4法间接测定Ca2+时的沉淀条件
第二节 沉淀溶解度及影响因素
d 络合效应—增大溶解度
影响金属阳离子Mn-
MA(固) Mn+ + An-
L-
ML
● ● ●
M(L) K´sp=[M+´][A-] =Ksp M(L)
第二节 沉淀溶解度及影响因素
AgCl在NaCl溶液中的溶解度
H+
HC2O4-, H2C2O4
s
s
K´sp= [Ca2+][C2O42- ] =s2 = Ksp C2O42-(H)
C2O42-(H) =1+ b1[H+] + b2[H+]2 = 1.85×102
s =K´sp1/2= 6.1 ×10-4 mol/L
第二节 沉淀溶解度及影响因素
若pH=4.0，过量H2C2O4 ( c=0.10mol/L) 求s CaC2O4