分析化学_重量分析法.
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 第八章重量分析法
2、无定形沉淀的沉淀条件
无定形沉淀一般溶解度很小，颗粒微小体
积庞大，不仅吸收杂质多，而且难以过滤和洗涤，
甚至能够形成胶体溶液，无法沉淀出来。因此，
对于无定形沉淀来说，主要考虑的是：加速沉淀
微粒凝聚、获得紧密沉淀，便于过滤，减少杂质
吸附和防止形成胶体溶液。至于沉淀的溶解损失， 可以忽略不计。
洗涤。但是，晶形沉淀的溶解度一般都比较大， 因此还应注意沉淀的溶解损失。
(1)沉淀作用应在适当的稀溶液中进行，并加入 沉淀剂的稀溶液。这样在沉淀作用开始时，溶液 的过饱和程度不致太大，但又能保持一定的过饱 和程度，晶核生成不太多而且又有机会长大。但 是溶液如果过稀，则沉淀溶解较多，也会造成溶 解损失。
匀后，再加入尿素，加热煮沸。尿素逐渐水解，生成NH3：
生成的 NH3 中和溶液中的 H+ ，酸度渐渐降低， C2O42- 的 浓度渐渐增大，最后均匀而缓慢地析出 CaC2O4沉淀。这 样得到的CaC2O4沉淀，便是粗大的晶形沉淀。
总之：
晶形沉淀 稀 —控制相对过饱和度要小，沉淀要陈化
晶核少，突出异相成核；b.[杂质]小， S 吸附的杂质少， 更纯净；c.不能太稀 a. CQ S
颗粒直径0.1～1m 0.02～ 0.1m
含水多、疏松、体积 大、杂质多、难过滤 洗涤
<0.02m
五、沉淀条件的选择
为了获得纯净、易于过滤和洗涤的沉淀，对 于不同类型的沉淀、应当采取不同的沉淀条件。
1、晶形沉淀的沉淀条件
对于晶形沉淀来说，主要考虑的是如何获得
较大的沉淀颗粒，以便使沉淀纯净并易于过滤和
而用C2O42-测定Ca2+时，沉淀形式是CaC2O4，
而称量形式是CaO。
分析化学 第六章 重量分析法和沉淀滴定法
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3.电解法
利用电解原理，使待测金属离子在电极上还原析出， 然后称重，电极增加的重量即为金属重。 重量分析法优点: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，也不适用于微量组 分和痕量组分的测定。
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二、沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求
Ba2+ SO42SO42- Ba2+ SO42SO42-
沉淀
Ba2+
Cl
-
Ca2+
K+
Ba2+ SO42Cl SO42- Ba2+ SO4
2-
Ca2+
Na+ Cl
-
Ba2+ SO42吸附层 扩散层
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（2） 吸留和包藏 吸留（occlusion):在沉淀过程中，若生成沉淀 的速度过快，则表面吸附的杂质来不及离开沉淀表面 就被沉淀下来的离子所覆盖，而杂质就被包藏在沉淀 内部，从而引起共沉淀。 包藏（inclusion):在沉淀过程中，母液也可能 被包夹在沉淀当中，从而引起共沉淀。 （3）混晶 当杂质离子的半径与构晶离子的半径相近时，所形 成的晶体结构相同，则它们极易生成混晶。 如：BaSO4和PbSO4, AgCl和AgBr. BaSO4和KMnO4等。 分析化学
K sp
K ap
②对于MmAn型沉淀，溶度积的表达式为：
MmAn
mM + nA
[Mn ]m [Am- ]n Ksp
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（2）条件溶度积 MA M
OH
+
+
分析化学的常用方法
分析化学的常用方法分析化学是研究物质组成、结构与性质的科学，它是化学学科中非常重要的一个分支。
在分析化学中，人们应用了许多不同的实验方法和技术来获取和解释化学信息。
本文将介绍一些常用的分析化学方法。
一、 gravimetric analysis （重量分析法）gravimetric analysis是一种通过测量样品和试剂的质量变化来定量分析物质含量的方法。
这种方法特别适用于分析不同元素和化合物的总量以及某些物质的纯度。
例如，在测定某一金属离子的含量时，可以通过将样品与特定的沉淀试剂反应，然后将沉淀分离和称重来确定含量。
二、 titration （滴定法）titration是一种根据试剂的体积变化来确定待测物质浓度的方法。
常见的滴定法包括酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定等。
例如，在酸碱滴定中，通过滴加一种已知浓度的酸或碱来中和溶液中的待测酸或碱，从而根据反应前后溶液的体积变化来计算待测物质的浓度。
三、 spectroscopy （光谱学）spectroscopy是一种利用光或其他电磁辐射与物质相互作用的现象进行分析的方法。
常见的光谱学方法包括紫外可见吸收光谱、红外光谱和核磁共振光谱。
例如，通过测量物质在不同波长的光线照射下吸收的光强度变化，可以推断出样品中的化合物种类、含量等信息。
四、 chromatography （色谱法）chromatography是一种通过不同物质在固定相和流动相之间的相互作用来分离和定量分析物质的方法。
常见的色谱法包括气相色谱、液相色谱和高效液相色谱等。
例如，在气相色谱分析中，通过样品在气相和涂覆在固定相上的分离柱之间迁移的速率差异来分离混合物，并进一步通过检测器检测到不同组分的相对浓度。
五、 electrochemical analysis （电化学分析法）electrochemical analysis是一种利用电化学原理进行分析的方法。
常见的电化学方法包括电位滴定法、极谱法和电化学发光法等。
分析化学：第六章 重量分析
例如：用氢氧化物沉淀Fe3+时，选用氨水 而不用NaOH作沉淀剂。
4．选用溶解度较大的沉淀剂
用此类沉淀剂可以减少沉淀对沉淀剂 的吸附作用。
例如：利用生成难溶钡化合物沉淀 SO42-时，应选BaCl2作沉淀剂，而不用 Ba(NO3)2 。 因 为 Ba(NO3)2 的 溶 解 度 比 BaCl2 小，BaSO4吸附Ba(NO3)2比吸附 BaCl2 严重。
度之和，即
s=s0+[M+]=s0+[A-]
（6-2）
• 如 果 MA （ 水 ） 几 乎 完 全 离 解 或 s0<<[M+] 时
（大多数的电解质属此类情况），则s0可以忽
略不计，则 但：HgCl2 0.25mol·L-1
• s=[M+]=[A-] [Hg2+]=1.7×10-5 mol·L-1 （6-3）
• 例如在铝的测定中，分别用Al2O3和8-羟基 喹啉铝[Al（C9H6NO）3]两种称量形进行测定， 若被测组分Al的质量为0.1000g，则可分别得
到0.1888g Al2O3和1.7040g Al（C9H6NO）3。 两种称量形由称量误差所引起的相对误差分
别为±0.1%和±0.01%。
6.1.4 沉淀剂(precipitant)的选择
冯威曼vonweimarn经验公式s晶核的溶解度q加入沉淀剂瞬间溶质的总浓度qs过饱和度沉淀初始速度晶核形成速度相对过饱和度各种沉淀都有一个能大量自发产生晶核的r称为临界值rsp111010sp181010溶液浓度与晶核数目的关系100010101010basospbasobasosp定向速度主要取决于沉淀物质的本性极性较强的物质如baso等一般具有较大的定向速度易形成晶形沉淀
分析化学重量分析法新
均相成核：过饱和溶液中，构晶离子通过静电作 用相互缔和而形成晶核。
20
异相成核：过饱和的构晶离子聚集在外来固体微 粒周围形成晶核。
聚集速度＜ 定向速度 → 晶形沉淀 聚集速度＞ 定向速度 → 无定形沉淀
聚集速度与溶液的相对过饱和度成正比。
冯·威曼(Von Weimarn)经验公式：
V K (Q S) S
水的含量. 又如，葡萄糖干燥失重的测定:
干燥失重
干燥前试样重－干燥后 干燥前试样重
试样重
100％
2
常用的干燥方法有常压加热干燥、减压加热干燥和干 燥剂干燥等。
第二节 萃取法
萃取法是根据被测组分在两种不相溶的溶剂 中溶解度的不同，采用溶剂萃取的方法使之与 其它组分分离，挥去萃取液中的溶剂，称量干 燥萃取物的重量，求出待测组分含量的方法。
一、沉淀重量法操作步骤
4
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。
（2）非晶形沉淀的条件： ①在浓溶液中进行
②在热溶液中进行
③加入电解质 ④不陈化
应趁热过滤、洗涤。
23
4．均匀沉淀法
也称均相沉淀法，是利用化学反应使溶液中缓慢 地逐渐产生所需的沉淀剂，从而使沉淀在过饱和 度很小的溶液中均匀地、缓慢地析出，以消除通 常在沉淀过程中难以避免的局部过浓的缺点。这 样可获得颗粒较粗、结构紧密、纯净而易于过滤 的沉淀。
分析化学第八章重量分析法
分析化学第⼋章重量分析法第⼋章重量分析法§ 8 – 1 重量分析法的特点和分类在重量分析法中，⼀般是采⽤适当⽅法，先使被测组分与试样中其它组分分离后，经过称量得到被测组分的质量，并计算其百分含量。
待测组分与试样中其它组分分离的⽅法，常⽤的⽅法有沉淀法和⽓化法等。
过滤，洗涤，灼烧1、沉淀法：利⽤沉淀反应使被测组分⽣成溶解度很⼩的沉淀，将沉淀过滤，洗涤后，烘⼲或灼烧成为组成⼀定的物质，然后称其质量，再计算被测组分的含量。
这是重量分析的主要⽅法。
例如：测定BaCl2·2H2O 中Ba%, 其主要步骤为：H2O,稀H2SO4Δ,搅拌BaCl2·2H2O BaSO4――——→纯BaSO4—→称量，计算Ba%2、⽓化法 : ⽤加热或其它⽅法使试样中被测组分⽓化逸出，然后根据⽓体逸出前后试样质量之差来计算被测组分的含量，例如：要测定氯化钡晶体中（BaCl2·2H2O）结晶⽔的含量，可准确称取⼀定质量的氯化钡试样，加热，使⽔分逸出，根据加热前后氯化钡质量的变化可得出试样中⽔分的含量：H2O%=[试样重（1）—试样重（2）] / 试样重（1） 100%重量分析法中全部数据都是由分析天平称量之后得来的，因⽽误差⼩于容量分析的误差。
对⾼含量组分的测定，⼀般测定的误差≤0.1%，其缺点是：操作较繁琐，费时较多，对低含量组分的测定误差较⼤。
重量分析法中以沉淀分析法应⽤最⼴。
沉淀法是根据沉淀的质量来计算试样中被测组分的含量的，因此要求被测组分必须沉淀完全，⽽且所得沉淀必须纯净。
这是重量沉淀法的关键问题。
为了达到沉淀完全和纯净的⽬的，必须掌握沉淀的性质和适宜的沉淀条件。
这是本章讨论的中⼼问题。
§ 8 – 2 沉淀重量分析法对沉淀的要求往试液中加⼊适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出来，所得的沉淀称为沉淀形式。
沉淀经过滤、洗涤、烘⼲或灼烧之后，得到称量形式。
然后再由称量形式的化学组成和质量，便可算出被测组分的含量。
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
11
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
13
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
分析化学第八章 重量分析法
第八章 重量分析法§ 8 – 1 重量分析法的特点和分类在重量分析法中，一般是采用适当方法，先使被测组分与试样中其它组分分离后，经过称量得到被测组分的质量，并计算其百分含量。
待测组分与试样中其它组分分离的方法，常用的方法有沉淀法和气化法等。
1、沉淀法 ：利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小的沉淀，将沉淀过滤，洗涤后，烘干或灼烧成为组成一定的物质，然后称其质量，再计算被测组分的含量。
这是重量分析的主要方法。
例如 ：测定BaCl 2·BaCl 2·2H 2BaSO BaSO 4—→2、气化法 : 用加热或其它方法使试样中被测组分气化逸出，然后根据气体逸出前后试样质量之差来计算被测组分的含量，例如：要测定氯化钡晶体中（BaCl 2·2H 2O ）结晶水的含量，可准确称取一定质量的氯化钡试样，加热，使水分逸出，根据加热前后氯化钡质量的变化可得出试样中水分的含量：H 2O%=[试样重（1）—试样重（2）] / 试样重（1） 100% 重量分析法中全部数据都是由分析天平称量之后得来的，因而误差小于容量分析的误差。
对高含量组分的测定，一般测定的误差≤0.1%，其缺点是：操作较繁琐，费时较多，对低含量组分的测定误差较大。
重量分析法中以沉淀分析法应用最广。
沉淀法是根据沉淀的质量来计算试样中被测组分的含量的，因此要求被测组分必须沉淀完全，而且所得沉淀必须纯净。
这是重量沉淀法的关键问题。
为了达到沉淀完全和纯净的目的，必须掌握沉淀的性质和适宜的沉淀条件。
这是本章讨论的中心问题。
§ 8 – 2 沉淀重量分析法对沉淀的要求往试液中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出来，所得的沉淀称为沉淀形式。
沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧之后，得到称量形式。
然后再由称量形式的化学组成和质量，便可算出被测组分的含量。
沉淀形式与称量形式可以相同，也可以不相同。
例如测定Cl-时，加入沉淀剂AgNO3，得到AgCl沉淀，烘干后仍为AgCl。
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.
24
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。
6
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’
LOGO
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
LOGO
分离方式
1 2 3 沉淀法（重点） 沉淀法（重点）
气化法
提取法
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电解法
LOGO
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%
分析化学-重量分析法和沉淀滴定法
αAg(NH3)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2=1.7×105 S2=2.9×10-4mol/L S2/S1=4.1×102
5 影响沉淀溶解度的其它因素 （1）温度
目前应用较广的是生成难溶性银盐的沉淀反应， Ag++Cl-＝AgCl↓ Ag++SCN-＝AgSCN↓
利用生成难溶性银盐反应来进行测定的方法， 称为银量法(Aregentometric method) 。
银量法可以测定C1—、Br—、I—、Ag+、SCN— 等，还可以测定经过处理而能定量地产生这些离 子的有机物。
例如,测定铝时,称量形式可以是 Al2O3(M=101.96)或8-羟基喹啉铝(M=459.44)。 如果在操作过程中损失沉淀1mg,以A12O3为 称量形式时铝的损失量:
A12O3：2A1=1：x x=0.5 mg
以8-羟基喹啉铝为称量形式时铝的损失量 :
A1(C9H6NO)3：A1＝1：x x＝0.06 mg
由于许多沉淀的固有溶解度比较小，所以 计算溶解度时，一般可以忽略固有溶解度的 影响。
S=[M+]=[A-]
二 活度积和溶度积
K2 = aM+aA-/aMA（水） ,
得：aM+aA-=K2S0=K
0 sp
K 0sp称为活度积常数，简称活度积。
aM+aA-=γM+[M+] γA-[A-]=K0 sp
[M+][A-]=K 0sp/γM+γA-= Ksp
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
分析化学笔记--重量分析法(一)
分析化学笔记重量分析法（一）重量分析法：简称重量法，称取一定重量试样，用适当方法分离组分，通过称重的方法求的组分含量的方法。
一、重量分析法优缺点优点：①直接采用分析天平所得数据来分析结果②不需要引入基准物质和容量器皿等数据③称量误差较小，准确度较高缺点：①操作繁琐、费时、灵敏度不高②不适用于微量及衡量组分的测量③不适用于生产的控制分析二、重量法在检验工作中的常用方法①挥发法②萃取法③沉淀法④电解法（注：本笔记不讲解电解法）三、常用方法讲解1、挥发法（包括直接挥发法和间接挥发法），步骤如图。
直接挥发法：利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出，并用适宜的吸收剂将其全部吸收，称量其增加的重量来计算组分含量的方法。
例如，以碱石灰为吸收剂测定试样中二氧化碳的含量间接挥发法：利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出后，称量残渣，以减少量来计算挥发组分的含量。
例如，测定氯化钡晶体中结晶水的含量补充笔记干燥失重：利用挥发法测定药物干燥至恒重后减少的重量。
恒重：指药物连续两次干燥或灼烧后称得的重量差在0.3mg以下常用药物的干燥方法1、常压下加热干燥适用对象：性质稳定，受热不易挥发、氧化、分解、变质的药物2、减压加热干燥适用对象：常压下受热温度高、易分解变质、水分较难挥发、熔点低的药物3、干燥剂干燥适用对象：能升华、受热易变质的物质2、萃取法（步骤如图）根据被测组分在两种不相溶的溶剂中的分配比不同，萃取分离，称量干燥萃取物的重量，求得组分含量的方法。
（注：若实验需求较高，可采用多次连续萃取以提高萃取率）萃取对象：螯合物、离子缔合物、三元配合物、溶剂化合物、简单分子3、沉淀法（重点），步骤如图。
利用沉淀反应将被测组分转化为难溶化合物，分离洗涤干燥，转化为可供称量的化学组成，最后计算组分含量的方法。
（注：该沉淀的化学组成称为沉淀形式；沉淀经处理后，供最后称量的化学组成称为称量形式）①试样称取和溶解称取：适量，不可过多（洗涤、过滤带来困难）或过少（误差较大）晶体沉淀（0.1～0.5g）非晶体沉淀（0.08～0.1g）可根据上述量计算出大约应称取的试样量②沉淀制备沉淀形式要求:a.沉淀溶解度小，沉淀完全度大于99.9％b.沉淀纯度高，尽量不要存在杂质c.沉淀形式要易于过滤洗涤，易于转化为称量形式称量形式要求：a.有确定已知的组成，否则将失去定量的依据b.称量形式必须十分稳定，不受外界影响c.摩尔质量要大，减少称量误差③沉淀的过滤、洗涤、烘干、灼烧过滤：常用滤纸或玻璃砂芯滤器洗涤：选择洗涤液的原则a.溶解度较小不易生成胶体的沉淀（蒸馏水）b.溶解度较大的晶体沉淀（沉淀剂稀溶液或沉淀的饱和溶液）c.溶解度较小的非晶体沉淀（热的挥发性电解质的稀溶液，如硝酸铵）烘干与灼烧：通常为110～120℃烘干40～60分钟；若为有机物，温度视情况而定。
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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2 M Fe F M Fe 2O3
mFe F mFe2O3
分析化学
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表9-1 根据化学式计算换算因数
被测组分
Fe
Fe3O4 P P2O5 MgO S
P283
换算因数
沉淀形式
Fe2O3· nH2O
Fe2O3· nH2O MgNH4PO4· 6H2O MgNH4PO4· 6H2O MgNH4PO4· 6H2O BaSO4
当水中存在微溶化合物，达到溶解平衡后：
MA(s)
M+A-(aq) MA(aq)
M (aq) + A (aq)
+
-
M+A-(aq): 以离子对形式存在的溶解部分；
MA(aq): 以未离解的分子形式存在的溶解部分;
分析化学
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例：
AgCl(s) AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-(aq)
CaSO4(s)
称量形式
Fe2O3
Fe2O3 Mg2P2O7 Mg2P2O7 Mg2P2O7 BaSO4
2M(Fe)/M(Fe2O3)=0.6994
2M(Fe3O4)/3M(Fe2O3)=0.9666 2M(P)/M(Mg2 P2O7)=0.2783 M(P2O5)/M(Mg2P2O7) =0.6377 M(2MgO)/M(Mg2P2O7) =0.3621 M(S)/M(BaSO4)=0.1374
2 Ca 2 C2O4 CaC2O4 H2O 2. 称量形式(weighing form)： 被测组分沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧后的 化学组成。BaSO4过滤
洗涤
灼烧
BaSO4
CaC2O4 H 2O
CaO7
分析化学
二、对沉淀形式的要求
1. 沉淀的s小，溶解损失应<0.2mg。 (定量沉淀) 2. 沉淀的纯度高。(不该沉淀的不沉淀,杂质少)
Cl-
AgCl
AgCl
M(Cl-)/M(AgCl)=0.3622
分析化学
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§9.2 沉淀的溶解度及其影响因素
9.2.1 溶解度、溶度积和条件溶度积 (Solubility,
Solubility product and conditional solubility product )
1. 微溶化合物的溶解平衡
MA(s)
K1
M+A-(aq) MA(aq)
M+(aq) + A-(aq)
0
K1
a MA( aq) a MA( s )
a MA( aq) s
即微溶化合物以分子状态或离子对状态溶解的 浓度为一常数，称为该物质的固有溶解度或分子溶
解度(intrinsic solubility or molecular solubility)。
滤 洗
OH
1.704 g
Al2O3
0.1888 g
分析化学
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9.1.3 重量分析结果的计算
换算因数(F): 将沉淀称量形式的质量换算成被测 组分的质量时, 所需要的换算系数。
a 被测组分的摩尔质量 F b 沉 淀 称 量 形 式 的 摩 尔量 质
式中a、b是使分子和分母中所含主体元素的原子 个数相等时需乘以的系数。 若待测组分为Fe，称量形式为Fe2O3，则有:
Et 0.1%
缺点: 1. 手续繁多，费时； 2. 难以测量低含量组分。
主要用于Si, S, P, Ni 等元素精确测定。
分析化学
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9.1.2 沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求
一、概念 1. 沉淀形式(precipitation form):
试样加入沉淀剂后，所生成沉淀的化学组成。
2 Ba2 SO4 BaSO 4
3. 电解法(electrolytic method)：
利用电解原理，使被测组分（金属）在电极 上还原析出，然后称量。 4. 提取法*(extraction method):
用合适的萃取剂提取被测组分。
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三、重量分析法特点 优点:
1. 不需要使用标准溶液；
2. 直接称量求结果，分析准确度高。
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第9章 重量分析法
9.1 重量分析法概述
一、什么是重量分析法(gravimetric method; gravimetry) 在一定条件下，将被测组分与试样中的其他组 分分离，转化为一定的称量形式，通过称量，确定
组分含量的方法。
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二、重量法分类(classification)
1. 沉淀法:
第9章 重量分析法
9.1 重量分析法概述
9.2 沉淀的溶解度及其影响因素
9.3 沉淀的类型和沉淀的形成过程
9.4 影响沉淀纯度的主要因素 9.5 沉淀条件的选择 9.6 有机沉淀剂
分析化学
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第9章 重量分析法
本章学习要求:
1. 进一步理解沉淀理论的基本概念，沉淀溶解度， 溶度积以及它们之间的关系，掌握影响沉淀溶 解度的因素，同离子效应、盐效应、络合效应、 酸效应等的有关计算。 2. 理解晶体形成的基本原理和影响沉淀纯度的因 素，掌握沉淀条件的选择。 3. 掌握重量分析结果的计算方法。
Ca2+SO42-(aq)
Ca2+(aq) + SO42-(aq)
根据溶解平衡：
MA(s)
M+A-(aq) MA(aq)
M (aq) + A (aq)
+
-
溶解度(solubility, s)： s = [MA](aq) + [M+](aq)
= [MA](aq) + [A-](aq)
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根据溶解平衡关系：
利用沉淀反应，使被测组分以微 过滤、洗涤、烘干或灼烧，最后 称量。
Precipitation 溶化合物的形式沉淀，再将沉淀 method
样品
过滤 洗涤
样品液
烘干
沉淀剂 灼烧
微溶化合物
称量形式
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2. 气化法(gasification, 又称为挥发法):
称量样品减少的质量
加热 其他方法 使试样中被测 组分挥发逸出 用适当吸收剂吸收逸出 组分后，称量吸收剂增 加的质量
3. 便于过滤和洗涤。(晶形好)
4. 易于转化为称量形式。
分析化学
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三、对称量形式的要求
A. 确定的化学组成，恒定 (定量的基础)；
B. 稳定(量准确)（不与空气中H2O, CO2, O2反应）；
C. 摩尔质量大(减小称量误差，有利于少量组分的
测定) 。
Al
N
N
3
Al3+
0.1000 g
OH
Al
N OH 3
s = s0 + [M+](aq) = s0 + [A-](aq)
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2. 溶解度与固有溶解度 (solubility and intrinsic solubility)