可溶性钡盐中钡含量的测定

一．实验目的

1 •了解测定BaCI2?2H2O中钡的含量的原理和方法。

2 ．掌握晶形沉淀的制备、过滤、洗涤、灼烧及恒重的基本操作技术。

3. 了解微波技术在样品干燥方面的应用。

二•实验原理

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BaSO q重量法既可用于测定Ba2的含量，也可用于测定SO2的含量。

称取一定量的BaCI 2 ?2H 2O ，以水溶解，加稀HCI 溶液酸化，加热至微沸，在不断搅动的条件下，慢慢地加入稀、热的H2SO4，Ba2与SO4反应，形成晶形沉淀。沉淀经陈化、过滤、洗涤、烘干、炭化、灰化、灼烧后，以BaSO4形式称量。可求出BaCI2 ?2H2O中钡的含量。

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Ba 可生成一系列微溶化合物，如BaCO3，BaC2O4，BaCrO 4，BaHPO 4，BaSO4等，其中

以BaSO4溶解度最小，100mL溶液中，100C时溶解0.4mg, 25C时仅溶解0.25mg。当过量沉淀剂存在时，溶解度大为减小，一般可以忽略不计。

硫酸钡重量法一般在0.05moI ?L 1左右盐酸介质中进行沉淀，这是为了防止产生BaCO 3，BaHPO 4 , BaHAsO 4沉淀以及防止生成Ba(OH) 2共沉淀。同时，适当提高酸度，增加BaSO在沉淀过程中的溶解度，以降低其相对过饱和度，有利于获得较好的晶形沉淀。

用BaSO 4重量法测定Ba2时，一般用稀H2SO4作沉淀剂。为了使BaSO 4沉淀完全，H2SO4必须过量。由于H2SO4在高温下可挥发除去，故沉淀带下的H2SO4不会引起误差，因此沉淀剂可过量50%- 100%。

但由于本实验采用微波炉干燥恒重BaSO4沉淀，若沉淀中包藏有H2SO4等高沸点杂质，利用微波

加热技术干燥BaSO 4沉淀过程中杂质难以分解或挥发。因此，对沉淀条件和洗涤操作等的要求更高，主要包括将含Ba2试液进一步稀释，过量沉淀剂(H2SO4)控制在20%〜50%以内等。

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PbSO4 , SrSO4的溶解度均较小，Pb , Sr对钡的测定有干扰。NO 3 , CQ3 , Cl等阴离子

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和K , Na , Ca , Fe等阳离子均可以引起共沉淀现象，故应严格控制沉淀条件，减少共沉淀现象，以获得纯净的BaSO4晶形沉淀。

三•主要试剂和仪器

1. 1mol ?L 1 H2SO4

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2 • 2mol ?L 1HCl

3 •分析纯BaCl2 ?2H2O固体

4 ．微波炉

5 ．循环真空水泵

6• G4号微化玻璃坩埚

四•实验步骤

1. 称样及沉淀的制备

准确称取两份0.4〜0.6g BaCI2?2H2O试样，分别置于250mL烧杯中，加入约100mL水，3mL 2mol ?L 1 HCI溶液，搅拌溶解，加热至近沸。

另取4mL 1mol ?L 1 H2SO4两份于两个100mL烧杯中，加水30mL,加热至近沸，趁热将两份H 2SO4 溶液分别用小滴管逐滴地加入到两份热的钡盐溶液中，并用玻璃棒不断搅拌，直至两份H 2SO4溶液加完

为止。待BaSO4沉淀下沉后，于上层清液中加入1〜2滴H2SO4溶液，仔细观察沉淀是否完全。沉淀完

全后，用橡皮筋和称量纸封口，陈化一周。

2 .坩埚称重

洁净的G4号微化玻璃坩埚，用真空泵抽2min以除去玻璃砂板微孔中的水分，便于干燥。置于微波

炉中，于500W（中高温档）的输出功率下进行干燥，第一次10min，第二次4min。每次干燥后置于干燥器中冷却10〜15min（刚放进时留一小缝隙，约30s后再盖严），然后用电子分析天平快速称重。要求两次干燥后称重所得质量之差不超过0.4mg（即已恒重）。

3.样品分析

用倾泻法将沉淀转移到坩埚中，抽干。用稀硫酸（1mL1mol?L 1 H2SO4加100mL水配成）洗涤沉淀3〜

4次，每次约10mL。然后将坩埚置于微波炉中中火干燥10min，在干燥器中冷却10min，称重。再中火干

燥4min,干燥10min，称重。两次称量质量之差的绝对值小于0.4mg即可认为已恒重

五.数据记录与处理

查得

数据记录与处理如下表:

六.分析讨论

1. 由于冷却过程中干燥器的多次开开合合，使得冷却过程中不能保持样品干燥。

2. 用微波炉干燥恒重，由于温度不高，导致干燥过程中杂质难以分解，使得测定结果偏高。

七•思考题

1. 为什么要在稀热HCI溶液中且不断搅拌条件下逐滴加入沉淀剂沉淀BaSO4? HCI加入太多有何影

响？

答：(1)硫酸钡重量法一般在0.05mol ?L 1左右盐酸介质中进行沉淀，这是为了防止产生BaCO3, BaHPO 4, BaHAsO 4沉淀以及防止生成Ba(OH) 2共沉淀。同时，适当提高酸度，增加BaSO在沉淀过程中的溶解度，以降低其相对过饱和度，有利于获得较好的晶形沉淀。搅拌条件下逐滴加入沉淀

剂是为了避免形成大颗粒沉淀，防止BaSO4与杂质形成吸留与包夹。

(2)若盐酸过多，则需要更多的洗涤剂来洗涤沉淀，这样会导致溶解在洗涤剂里的BaSO 4增加，影

响实验结果的准确度。

2. 为什么要在热溶液中沉淀BaSO4，但要在冷却后过滤？晶形沉淀为何要陈化？

答：(1)热溶液中可以加快BaSO4的沉淀速度；为减少BaSO4在溶液中的溶解度，因此要在冷却后过滤。

(2) 利用沉淀溶解平衡BaSO4Ba2SO：-，使沉淀过程中包夹在沉淀颗粒中的杂质溶解到

溶液中，使沉淀纯化；同时，陈化利于晶体的形成。

3. 什么叫倾泻法过滤？洗涤沉淀时，为什么用洗涤液或水都要少量、多次？

答：(1)先将沉淀倾斜静置，然后将上层清液小心倾入漏斗滤纸中，使清液先通过滤纸，而沉淀尽可能地留在烧杯中。

(2) 为除去吸附在沉淀颗粒表面的杂质而避免过多的沉淀溶解到洗涤液中。

4. 什么叫灼烧至恒重？

答：先将样品灼烧，冷却，然后称量；再灼烧、冷却、称量；两次称量结果之差的绝对值小于0.4mg 即可认为恒重。