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H2SO4

Δ,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。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。测定钡盐中Ba%时，加入稀H2SO4为沉淀剂，得到BaSO4沉淀，烘干后仍为BaSO4，此时沉淀形式和称量形式相同。在测定Mg2+时，沉淀形式为MgNH4PO4，经灼烧后得到称量形式为Mg2P2O7。再例如Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4·H2O,灼烧后得到的称量形式是CaO，沉淀形式在灼烧过程中发生化学变化。

1、对沉淀形式的要求

（1）沉淀的溶解度要小，要求测定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0.2mg

（2）沉淀必须纯净，不应混进沉淀剂和其它杂质。

（3）沉淀应易于过滤和洗涤。因此，在进行沉淀时，希望得到粗大的晶形

沉淀，在进行沉淀反应时，必须控制适宜的沉淀条件，使得到的沉淀结晶颗粒较大。

2、对称量形式的要求

（1）组成必须与化学式相符，这样才能根据化学式计算被测组分的含量

（2）要稳定，不易吸收空气中的水分和二氧化碳，在干燥、灼烧时不易分解。例如由CaC2O4·H2O, 灼烧后得到的CaO容易吸收空气中的水分和二氧化碳，不宜作为称量形式。

（3）应具有尽可能大的摩尔质量，减少称量误差。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），如果两种称量形式的沉淀在操作中都是损失1mg，则铝的损失量分别为：

Al2O3 : 2Al = 1 : x

X = 2Al / Al2O3 = 2×27 / 101.96 = 0.5mg

Al(C9H6NO)3 : Al = 1 : x

X = Al / Al(C9H6NO)3 = 27 / 459.44 = 0.06mg

显然，称量形式的摩尔质量越大，被测组分在沉淀中所占的比例越小，则沉淀的损失对被测组分影响越小，分析结果的准确度越高。

3、沉淀剂的选择

（1）使被测组分沉淀完全

例如：测Ca2+,用H2SO4做沉淀剂，就不如用H2C2O4做沉淀剂，因为CaSO4的溶解度比较大(Ksp = 2.4510-5), 而CaC2O4 溶解度较小(Ksp = 1.7810-9)。

( 2 ) 选择性高

（3）灼烧时易于挥发除去

当沉淀剂选定后，如何控制适宜的条件得到易于过滤、洗涤的沉淀就成为重量分析的主要问题。

§ 8 – 3 沉淀溶解度及影响沉淀溶解度的因素

1、沉淀平衡，溶度积

2、影响沉淀溶解度的因素

影响沉淀溶解度的因素主要是同离子效应、盐效应、酸效应和配位效应。此外，温度、介质、沉淀颗粒的大小对溶解度也有一定的影响。

（1）同离子效应

为了减少沉淀的溶解损失，在进行沉淀时，应加入过量的沉淀剂，以增加构晶离子的浓度，从而减小沉淀的溶解度，这一效应称为同离子效应。

例：在25oC时，BaSO4沉淀在200ml纯水中的溶解度为0.5mg , 沉淀溶解损失量已超过重量分析要求，如果加入过量的H2SO4并使溶液中SO42-的总浓度为0.01mol/L，问BaSO4的溶解损失为多少？（设总体积为200mL）

解：设BaSO4的溶解度为s,此时[SO4]=0.01mol/L

因 Ksp = [Ba2+] [SO4]

所以 s = [Ba2+] = Ksp / [SO4] = 1.110-10 / 0.01

= 1.110-8mol/L

沉淀在200ml溶液中的损失量为：

1.110-8233.4 200/1000 = 510-4mg

由此可见，当加入过量沉淀剂时，BaSO4沉淀的溶解损失远远小于重量分析允许的溶解损失。同样加入过量BaCl2,也使沉淀溶解损失减少。所以利用同离子