5-重量分析法PPT课件
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5.1.3 重量分析结果的计算
换算因子 ( f )
2021/3/10
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5.2沉淀的形成 5.2.1 沉淀颗粒粒度与沉淀类型
• 沉淀类型
晶型沉淀 ( 粒度: 0.1 ~ 1μM ) 凝乳状沉淀 (粒度: 0.02 ~ 0.1 μM ) 无定型沉淀 ( 粒度: < 0.02μM )
2021/3/10
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21
后沉淀与共沉淀的区别： 后沉淀引入杂质的量，随沉淀在试液中放
置的增长而增多，而共沉淀量受放置时间影响较 小；
不论杂质在沉淀之间就存在的，还是沉淀 后加入的，后沉淀引入的杂质的量基本一致；
温度升高，后沉淀现象有时更为严重； 后沉淀引入杂质的程度，有时比共沉淀严 重的多。
2021/3/10
22
消除方法： ➢ 缩短沉淀与母液的共置时间 ➢ 沉淀时缩短陈化时间。
区域较宽，而无定型沉淀的亚稳定区域很窄，
这样溶液很容易超过亚稳定区域，达到不稳定
区域，产生过多的晶核。
2021/3/10
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5.3 沉淀的沾污与减少沉淀的方法
沉淀的沾污
共沉淀 后沉淀
表面吸附 吸留或包夹 混晶或固溶体
2021/3/10
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5.3.1 共沉淀 表面吸附
吸留或包夹
混晶或固溶体
2021/3/10
11
5.3.1.1 表面吸附 表面吸附是在沉淀的表面上吸附了杂
质，称为吸附共沉淀。 表面吸附产生的原因：
沉淀表面会吸附带相反电荷的离 子 — 抗衡离子。
2021/3/10
12
表面吸附的规律： 若抗衡离子浓度相同，优先吸附电荷数
较高的离子； 若离子电荷数相同，优先吸附与构晶离
子形成溶解度最小或离解度最小的化合物的离子； 吸附量的多少则与杂质的浓度有关，但
14
减少表面吸附的方法： ➢ 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
洗涤沉淀，除去抗衡离子，因用电解质 溶液洗涤时，抗衡离子会发生置换。
2021/3/10
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图示
BaSO4晶体表面吸附示意图
沉淀表面形成双电层：
➢ 吸附层——吸附剩余构晶离子SO42➢ 扩散层——吸附阳离子或抗衡离子Fe3+
2021/3/10
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消除方法： 混晶比较难以消除.
将这些杂质事先通过分离的方法除去。 加入络合剂或改变沉淀剂，以消除干扰离子.
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5.3.2 后沉淀
产生的原因： 溶液中某些组分析出沉淀之后，另
一种本来难于析出沉淀的组分，在该沉淀 表面上继续析出沉淀的现象。
2021/3/10
特点 准确度高，操作繁琐。
2021/3/10
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5.1.2 重量分析对沉淀形式和称量形式 的要求
沉淀形式
（1）沉淀溶解度必须要小。
（2） 沉淀要纯净。
（3）沉淀易于洗涤和过滤。
（4）沉淀易转化成称量形式。
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称量形式 （1）称量形式其化学组成恒定。 （2）称量形式必须稳定。 （3）称量形式的分子量要大。
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5.3.1.2 吸留或包夹
产生的原因： 在沉淀成长的过程中，由于沉淀生
长的太快，则原来吸附在沉淀表面的杂质 （或母液）来不及离开沉淀表面而就被沉 积上来的离子所覆盖，而进入沉淀的内部， 这种共沉淀现象称为吸留或包夹。
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消除方法： 改变沉淀条件，通过陈化或再沉淀的
当吸附达到饱和时，吸附量不会再随着杂质浓度 的增加而增加；
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13
✓ 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
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✓ 注：后沉淀经加热、放置后会更加严重
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示例
✓ 例：草酸盐的沉淀分离中
C 2 ,M a 2 C 2 O g 4 2 C 2 O 4 a 长 C C 时 2 O 4 a 间 M C 2 O 4 g 长时间 C放 a2O C 4表 置面 ，C2 吸 O 4 2 附 [C2O 4 2] 当 [M2 g]C [2O 4 2]KS(P Mg 2O 4 C ) Mg 2O 4 C 逐渐沉积
5.2.2 沉淀的形成
异相成核
构 晶 离 子
(杂质微粒)
离
离 子
小
子 聚晶
均相成核
群
集核 体
(静电作用)
小 沉 淀 微 粒
长大
晶型沉 淀
无定型沉 淀
成核
(狭义)
长大 ( 广义)
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晶核的生成
均相成核：离子因静电作用而相互聚集在一起 逐步长大,形成晶核。
均相成核作用不仅与溶质的瞬时浓度（Q） 有关，还和沉淀溶解度（S）有关。
方式消除。
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5.3.1.3 混晶或固溶体
产生的原因： 若溶液中杂质离子的电荷数与构晶
离子相同，他们的半径大小也比较相近， 而且所形成的晶体结构很相似，则它们极 易生成混晶。
例：BaSO4与PbSO4 ，AgCL与AgBr 同型混晶
BaSO4中混入KMnO4（粉红色） 异型混晶
5. 重量分析法
2021/3/10
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5.1 概述
重量分析法是经典的分析方法。
5.1.1 分类及特点
分类
（1）沉淀法 将被测物沉淀后以称重的方式求出含
量，此法。
（2）电解法 将待测金属离子在电极上还原析出后，
通过称量电极增加的重量计算出被测物的 含量。
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分类 （3）汽化法
利用物质的挥发性，通过加热或其他 方法把被测组分从试样中挥发，根据试样 重量的差值计算试样中被测组分的含量。
魏马公式： 沉淀的初始 K速 Q度 S S
Qmn[M]m[A]n
2021/3/10
8
异相成核：溶液中有外来悬浮颗粒诱导生成晶 核。
对于生成的沉淀属于晶型沉淀或无定
来自百度文库
型沉淀除了和溶液中溶质的相对过饱和度有关
外，还和组成沉淀的离子有关。
根据墨尔斯理论，通常晶型沉淀的位
于不饱和区域出不稳定溶液区域之间的亚稳定
✓ 例：金属硫化物的沉淀分离中
C 2 ,Z u 2 n H 2 S C u 长 S ( 时 C 间 u Z S nS
长时间放 Cu表 置 S 面 ，吸 S2 附[S2]
当 [Zn2][S2]KSP (Zn)SZnS逐渐沉积
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3．提高沉淀纯度措施
1）选择适当分析步骤
换算因子 ( f )
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5.2沉淀的形成 5.2.1 沉淀颗粒粒度与沉淀类型
• 沉淀类型
晶型沉淀 ( 粒度: 0.1 ~ 1μM ) 凝乳状沉淀 (粒度: 0.02 ~ 0.1 μM ) 无定型沉淀 ( 粒度: < 0.02μM )
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后沉淀与共沉淀的区别： 后沉淀引入杂质的量，随沉淀在试液中放
置的增长而增多，而共沉淀量受放置时间影响较 小；
不论杂质在沉淀之间就存在的，还是沉淀 后加入的，后沉淀引入的杂质的量基本一致；
温度升高，后沉淀现象有时更为严重； 后沉淀引入杂质的程度，有时比共沉淀严 重的多。
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消除方法： ➢ 缩短沉淀与母液的共置时间 ➢ 沉淀时缩短陈化时间。
区域较宽，而无定型沉淀的亚稳定区域很窄，
这样溶液很容易超过亚稳定区域，达到不稳定
区域，产生过多的晶核。
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5.3 沉淀的沾污与减少沉淀的方法
沉淀的沾污
共沉淀 后沉淀
表面吸附 吸留或包夹 混晶或固溶体
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5.3.1 共沉淀 表面吸附
吸留或包夹
混晶或固溶体
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5.3.1.1 表面吸附 表面吸附是在沉淀的表面上吸附了杂
质，称为吸附共沉淀。 表面吸附产生的原因：
沉淀表面会吸附带相反电荷的离 子 — 抗衡离子。
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表面吸附的规律： 若抗衡离子浓度相同，优先吸附电荷数
较高的离子； 若离子电荷数相同，优先吸附与构晶离
子形成溶解度最小或离解度最小的化合物的离子； 吸附量的多少则与杂质的浓度有关，但
14
减少表面吸附的方法： ➢ 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
洗涤沉淀，除去抗衡离子，因用电解质 溶液洗涤时，抗衡离子会发生置换。
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图示
BaSO4晶体表面吸附示意图
沉淀表面形成双电层：
➢ 吸附层——吸附剩余构晶离子SO42➢ 扩散层——吸附阳离子或抗衡离子Fe3+
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消除方法： 混晶比较难以消除.
将这些杂质事先通过分离的方法除去。 加入络合剂或改变沉淀剂，以消除干扰离子.
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5.3.2 后沉淀
产生的原因： 溶液中某些组分析出沉淀之后，另
一种本来难于析出沉淀的组分，在该沉淀 表面上继续析出沉淀的现象。
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特点 准确度高，操作繁琐。
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5.1.2 重量分析对沉淀形式和称量形式 的要求
沉淀形式
（1）沉淀溶解度必须要小。
（2） 沉淀要纯净。
（3）沉淀易于洗涤和过滤。
（4）沉淀易转化成称量形式。
2021/3/10
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称量形式 （1）称量形式其化学组成恒定。 （2）称量形式必须稳定。 （3）称量形式的分子量要大。
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5.3.1.2 吸留或包夹
产生的原因： 在沉淀成长的过程中，由于沉淀生
长的太快，则原来吸附在沉淀表面的杂质 （或母液）来不及离开沉淀表面而就被沉 积上来的离子所覆盖，而进入沉淀的内部， 这种共沉淀现象称为吸留或包夹。
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消除方法： 改变沉淀条件，通过陈化或再沉淀的
当吸附达到饱和时，吸附量不会再随着杂质浓度 的增加而增加；
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✓ 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
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✓ 注：后沉淀经加热、放置后会更加严重
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示例
✓ 例：草酸盐的沉淀分离中
C 2 ,M a 2 C 2 O g 4 2 C 2 O 4 a 长 C C 时 2 O 4 a 间 M C 2 O 4 g 长时间 C放 a2O C 4表 置面 ，C2 吸 O 4 2 附 [C2O 4 2] 当 [M2 g]C [2O 4 2]KS(P Mg 2O 4 C ) Mg 2O 4 C 逐渐沉积
5.2.2 沉淀的形成
异相成核
构 晶 离 子
(杂质微粒)
离
离 子
小
子 聚晶
均相成核
群
集核 体
(静电作用)
小 沉 淀 微 粒
长大
晶型沉 淀
无定型沉 淀
成核
(狭义)
长大 ( 广义)
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晶核的生成
均相成核：离子因静电作用而相互聚集在一起 逐步长大,形成晶核。
均相成核作用不仅与溶质的瞬时浓度（Q） 有关，还和沉淀溶解度（S）有关。
方式消除。
2021/3/10
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5.3.1.3 混晶或固溶体
产生的原因： 若溶液中杂质离子的电荷数与构晶
离子相同，他们的半径大小也比较相近， 而且所形成的晶体结构很相似，则它们极 易生成混晶。
例：BaSO4与PbSO4 ，AgCL与AgBr 同型混晶
BaSO4中混入KMnO4（粉红色） 异型混晶
5. 重量分析法
2021/3/10
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5.1 概述
重量分析法是经典的分析方法。
5.1.1 分类及特点
分类
（1）沉淀法 将被测物沉淀后以称重的方式求出含
量，此法。
（2）电解法 将待测金属离子在电极上还原析出后，
通过称量电极增加的重量计算出被测物的 含量。
2021/3/10
2
分类 （3）汽化法
利用物质的挥发性，通过加热或其他 方法把被测组分从试样中挥发，根据试样 重量的差值计算试样中被测组分的含量。
魏马公式： 沉淀的初始 K速 Q度 S S
Qmn[M]m[A]n
2021/3/10
8
异相成核：溶液中有外来悬浮颗粒诱导生成晶 核。
对于生成的沉淀属于晶型沉淀或无定
来自百度文库
型沉淀除了和溶液中溶质的相对过饱和度有关
外，还和组成沉淀的离子有关。
根据墨尔斯理论，通常晶型沉淀的位
于不饱和区域出不稳定溶液区域之间的亚稳定
✓ 例：金属硫化物的沉淀分离中
C 2 ,Z u 2 n H 2 S C u 长 S ( 时 C 间 u Z S nS
长时间放 Cu表 置 S 面 ，吸 S2 附[S2]
当 [Zn2][S2]KSP (Zn)SZnS逐渐沉积
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3．提高沉淀纯度措施
1）选择适当分析步骤