(gravimetric method)
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Analytical Chemistry. 第七章. (gravimetric method). 重量分析法. 本章重点. 沉淀形式和称量形式 沉淀的溶解度及其影响因素 影响沉淀纯度的因素 晶形沉淀的条件 重量分析的计算. 7.1 重量分析法概述. 7.1.1 重量法的分类及特点 7.1.2 沉淀重量法的分析过程 与 对沉淀的要求. 7.2 沉淀的溶解度及其影响因素. 7.2.1 溶解度与溶度积 7.2.2 影响沉淀溶解度的因素. 7.3 沉淀的形成与纯度. 7.3.1 沉淀的分类 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
(gravimetric (gravimetric method)method)
Analytical ChemistryAnalytical Chemistry
本章重点本章重点
沉淀形式和称量形式沉淀形式和称量形式沉淀的溶解度及其影沉淀的溶解度及其影响因素响因素影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素晶形沉淀的条件晶形沉淀的条件重量分析的计算重量分析的计算
7.1 7.1 重量分析法概述重量分析法概述7.1.1 7.1.1 重量法的分类及特点重量法的分类及特点7.1.2 7.1.2 沉淀重量法的分析过程沉淀重量法的分析过程 与与对沉淀的要求对沉淀的要求
7.2 7.2 沉淀的溶解度及其影响因沉淀的溶解度及其影响因素素
7.2.1 7.2.1 溶解度与溶度积溶解度与溶度积7.2.2 7.2.2 影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素
7.37.3 沉淀的形成与纯度沉淀的形成与纯度7.3.1 7.3.1 沉淀的分类沉淀的分类7.3.2 7.3.2 沉淀的形成过程沉淀的形成过程7.3.3 7.3.3 沉淀的纯度沉淀的纯度
7.47.4 沉淀条件的选择沉淀条件的选择7.4.1 7.4.1 晶形沉淀晶形沉淀7.4.2 7.4.2 无定形沉淀无定形沉淀7.4.3 7.4.3 均匀沉淀法均匀沉淀法
7.57.5 有机沉淀剂有机沉淀剂7.5.1 7.5.1 有机沉淀剂的特点有机沉淀剂的特点7.5.2 7.5.2 有机沉淀剂的分类有机沉淀剂的分类
7.7 7.7 沉淀重量法的基本操沉淀重量法的基本操作作 7.7.1 7.7.1 样品的称取和溶解样品的称取和溶解
7.7.2 7.7.2 沉淀的制备沉淀的制备7.7.3 7.7.3 沉淀的过滤和洗涤沉淀的过滤和洗涤7.7.4 7.7.4 沉淀的干燥和灼烧沉淀的干燥和灼烧
7.67.6 重量分析的计算重量分析的计算
7.1.1 7.1.1 重量法的分类及特点重量法的分类及特点分类分类
干燥剂干燥剂 · · nnHH22OO
mmdwdw
s
ddw
mmm
w
OH2
干燥剂干燥剂mmdd
以测量沉积于电极表面的沉积物的重量为基础以测量沉积于电极表面的沉积物的重量为基础
△△X + X + nnHH22O(g) ↑O(g) ↑X·X·nnHH22OO
mmss
待测物质，待测物质，XX
沉淀剂，沉淀剂，RR 沉淀型，沉淀型， P1P1
称量型，称量型， P2P2P1P1= P2= P2
≠≠P2P2
沉淀法沉淀法
挥发法挥发法
电解法
电解法（电重量法）电解法（电重量法）
SOSO442-2-
SOSO442-2-
CuCu2+2+
CuCu22
++
HH22OO
ee ee
例：在例：在 0.5 mol/L H0.5 mol/L H22SOSO44 溶液中电解溶液中电解 CuSOCuSO44
阳极反应阳极反应 2H2H22O = OO = O22↑+ 4H↑+ 4H++ + 4 + 4ee
阴极反应阴极反应CuCu2+2+ + 2e = Cu↓ + 2e = Cu↓
OO22 在阳极上逸在阳极上逸出出
CuCu 在阴极上沉积在阴极上沉积
电解完成以后，取出电极电解完成以后，取出电极称重，电极增加的重量即称重，电极增加的重量即为溶液中为溶液中 CuCu 的量。的量。
特点特点
不需用基准物质不需用基准物质准确度高准确度高
不适用于微量分析不适用于微量分析程序长、费时程序长、费时
应用应用
主要应用含量不太低的主要应用含量不太低的
Si, S, P, W, Mo, Ni, Zr, Hf, Nb, TaSi, S, P, W, Mo, Ni, Zr, Hf, Nb, Ta 的精确分析的精确分析
沉淀重量法的分析过程沉淀重量法的分析过程
溶样溶样HClHCl 稀稀 HH22SOSO44BaSOBaSO44
过滤过滤 洗涤洗涤
灼烧灼烧 称重称重 计算计算Ba%Ba%
称样称样mmSS
mmpp
例，可溶性钡盐中钡含量的测定例，可溶性钡盐中钡含量的测定 (( 重量法）：重量法）：
试样试样沉淀剂沉淀剂 沉淀型沉淀型
沉淀沉淀过滤过滤 洗涤洗涤 灼烧灼烧
或烘干或烘干称量型称量型
称重称重
计算计算
对 对 沉淀形式沉淀形式 的要求 的要求
溶解度小溶解度小 晶形好晶形好 纯度高纯度高 易于转化易于转化
对 对 称量形式称量形式 的要求 的要求 有确定的化学组成有确定的化学组成
稳定，不易与稳定，不易与 OO22, H, H22O, COO, CO22 反应反应
摩尔质量足够大摩尔质量足够大例：测例：测 AlAl
AlAlNHNH33 Al(OH)Al(OH)33↓↓
0.1000g0.1000g 0.1888g0.1888g
灼烧灼烧 AlAl22OO33
AlAl8-8- 羟基喹啉羟基喹啉
Al(CAl(C99HH77NO)NO)33↓↓烘干烘干
Al(CAl(C99HH77NO)NO)33↓↓
0.1000g0.1000g 1.704g1.704g
称量误差称量误差%16.0100
1888.00002.0
%012.0100704.10002.0
Precipitation formPrecipitation form
Weighing formWeighing form
思考：沉淀损失的影响。
7.2.1 7.2.1 溶解度与溶度积溶解度与溶度积
溶解度 溶解度 solubilitysolubility在一定的温度和压力下，物质在一定量的溶剂中，当沉淀与在一定的温度和压力下，物质在一定量的溶剂中，当沉淀与溶解达到平衡时所溶解的最大量。溶解达到平衡时所溶解的最大量。
注意注意：：分析浓度分析浓度、、溶解度溶解度 (s)(s) 及及平衡浓度平衡浓度 的区别。的区别。例：例：
CaFCaF22 = Ca = Ca2+2+ + 2F + 2F--
HH++
HFHF][ 2C 2
Cac a s]HF[]F[
Fc s2
7.2 7.2 沉淀的溶解度及其影响因素沉淀的溶解度及其影响因素
溶度积与溶解度溶度积与溶解度
MAMA 型微溶化合物型微溶化合物
]][[, mn
MAsp AMK 2S MAspKS ,
MMmmAAnn 型微溶化合物型微溶化合物
nmmnnAMsp AMK
m][][,
nm nSmS )()(
nmnm
AMsp
nm
KS nm ,
MA MA (s)(s)
M M n+n+ + A + A n-n-
SS SS
MMmmAAnn(s)(s) mmM M n+n+ + + nnA A m-m-
mmSS nnSS
条件溶度积 条件溶度积 conditional solubility productconditional solubility product
MA (s) MA (s) M M n+n+ + A + A n-n-
OHOH-- LL HH++
S = [M′] = [M]S = [M′] = [M]MM
S = [A′] = [A]S = [A′] = [A]AA
KK′′sp,MAsp,MA = [M′] [A′] = [M′] [A′]
由于副反应的影由于副反应的影响，溶解度增大响，溶解度增大 MAspKS , AMMAspK ,
= [M]= [M]M M [A][A]AA = = KKsp,MAsp,MA M M AA
MMmmAAnn(s)(s) mmM M n+n+ + + nnA A m-m-同理，对同理，对
nmnm
sp
nm
KS
nm
nm
nA
mMsp
nm
K
nA
mMAMspAMsp nmnm
KK ,, 例：计算例：计算 CaFCaF22 在在 0.00.0
1mol/L HCl1mol/L HCl 中的溶解中的溶解度。度。
32FCaCaF,
42
spKS
解：解：
7.2.2 7.2.2 影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素同离子效应 同离子效应 common ion effectcommon ion effect
沉淀反应平衡后，如果向溶液中加入某种构晶离子，沉淀的溶沉淀反应平衡后，如果向溶液中加入某种构晶离子，沉淀的溶解度解度 减小减小。。 MA (s) MA (s) M M n+n+ + A + A n-n-
SS SS+ + CCMM
][,
M
KS MAsp
M
MAsp
CS
K
,
M
MAsp
C
K ,
MMmmAAnn(s)(s) mmM M n+n+ + + nnA A m-m-
mmSS nnSS+ + CCMM
nmnAMsp AMK
m][][, nm
M nsCms )()（ nnmM snC
nmM
AMsp
C
K
nS nm,1
盐效应盐效应在大量强电解质存在下，微溶化合物的溶解度在大量强电解质存在下，微溶化合物的溶解度 增大增大。。
MAspKAMS ,2 ]][[
AM
MAspK,
II ii KKspspSS
例：例： PbPb2+2+ ＋＋ NaNa22SOSO44 PbSO PbSO44 ＋＋ 2Na2Na++
[Na[Na22SOSO44]]
(mol/L) (mol/L) 00 0.001 0.001 0.01 0.01 0.02 0.02 0.04 0.04 0.10 0.10 0.20 0.20
SSPbSO4PbSO4
(mmol/L) (mmol/L)
0.15 0.15 0.024 0.024 0.017 0.017 0.014 0.014 0.013 0.013 0.017 0.017 0.023 0.023
[Na2SO4]S S 最低 [Na2SO4]S
同离子效应占优 盐效应占优
salt effectsalt effect
CCNa2SO4Na2SO4 增大增大 II 增大增大减小减小 增 增大大 KspKsp 增大增大溶解度溶解度 SS 增大。增大。在利用过量沉淀剂造成的同离子效应降低在利用过量沉淀剂造成的同离子效应降低沉淀溶解度的同时，要考虑到盐效应的影沉淀溶解度的同时，要考虑到盐效应的影响，即响，即沉淀剂不能过量太多沉淀剂不能过量太多。。当沉淀的溶解度很小时，盐效应可以忽略；当沉淀的溶解度很小时，盐效应可以忽略；当沉淀溶解度大，而且离子强度当沉淀溶解度大，而且离子强度 II 高时，高时，才考虑盐效应的影响。 才考虑盐效应的影响。
Kap 2
酸效应酸效应
11 ）已知）已知 pHpH
例：计算例：计算 pH = 3.00, CaCpH = 3.00, CaC22OO44 的溶解度的溶解度解：解：
pH = 3.00, pH = 3.00,
CaCCaC22OO44 = Ca = Ca 2+2+ + C + C22OO442-2-
HH++
1Ca
21
2
2)(
][][12
42 aaaHOC KK
HKH
242OCspKS
22 ）未知）未知 pHpH
影响酸度影响酸度 HH22OO 的离解的离解 HH22O= HO= H++ + OH + OH--
弱酸根的碱式离解弱酸根的碱式离解 MA = M + AMA = M + A HH22OO
HA + OHHA + OH--判断主导作用判断主导作用 以 以 SS0 0 表示无副反应的溶解度表示无副反应的溶解度
则，则， MAMA有有
spKS 0 MMmmAAnn 有有 nmnm
sp
nm
KS 0
SS00 < 10 < 10-7-7,,
SS00 > 10 > 10-7-7,,
两种情况两种情况
水水的离解控制酸度，的离解控制酸度，pH = 7.00, pH = 7.00, 求求 )(HA
AA 的离解控制酸度，的离解控制酸度，
例题例题 11
求求 AgAg22SS 在水中的溶解度。 在水中的溶解度。 KKspsp (Ag (Ag22S) = 10 S) = 10 –48.7–48.7
30 4
spKS 解：解： 3
7.48
410
1610体系的体系的 pHpH 由水的离解控制， 由水的离解控制， pH = 7pH = 7
21
2
2)(
][][12
aaaHS KK
HKH
1Ag
3 )(SA,
42 HSgspK
S
例题例题 22
计算计算 MnS MnS 在水中的溶解度。在水中的溶解度。 KKspsp (MnS) = 10 (MnS) = 10 –9.7–9.7
spKS 0解：解： 510
体系的体系的 pHpH 由 由 SS2-2- 的离解控制，的离解控制，MnS + HMnS + H22O = Mn O = Mn 2+2+ + HS + HS - - + OH + OH - -
SS SS SS
]][OH][HS[Mn2 K]S][[H
]S][[H2
2
2a
wsp
K
KK 3S
3
2a
wsp
K
KKS
络合效应络合效应
LL 是是 OH OH --
LL 是外加的络合剂是外加的络合剂
LL 是构晶离子本身是构晶离子本身
M(OH)M(OH)nn 在水中的溶解度在水中的溶解度
金属离子易水解生成羟基络合物金属离子易水解生成羟基络合物根据 根据 pH pH 求求
M(OH)
根据根据络合剂浓度络合剂浓度求求 ii ]L[1M(L)
当 当 CCL L 较大，且微溶化合物的 较大，且微溶化合物的 SS0 0 很小，很小，[L] ≈ [L] ≈ CCL L
当 当 CCL L 较小，且微溶化合物的 较小，且微溶化合物的 SS0 0 较大，较大，[L] ≠[L] ≠CCL L
例如, AgI 在0.1 mol/L NH3 溶液中的溶解度。
例如, pH 10时BaSO4 在0.01 mol/L EDTA溶液中的溶解度。
络合效应与同离子效应并存络合效应与同离子效应并存
例题例题 11 AgI AgI 在在 0.1 mol/L NH0.1 mol/L NH33 溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。KKspsp (AgI) = 8.3×10 (AgI) = 8.3×10 –17–17
解：解： AgI = Ag AgI = Ag ++ + I + I --
NHNH33
1I 2
3231)Ag(NH ]NH[]NH[13
∵∵CC(NH(NH33)) 较大，且 较大，且 AgI AgI 的 的 SS0 0 很小，很小， ∴ ∴ [NH[NH33] = ] = CC(NH(NH33))
2NH2NH1)Ag(NH 333
1 CC )( 3NHAgspKS
例题例题 22 pH = 10.0 , BaSOpH = 10.0 , BaSO44 在在 0.01 mol/L EDTA0.01 mol/L EDTA 溶液中的溶溶液中的溶解度。解度。 KKspsp (BaSO (BaSO44 ) = 10 ) = 10 –9.97–9.97 ，， lglgKK(BaY ) = 7.8(BaY ) = 7.8
解：解： BaSOBaSO4 4 = Ba = Ba 2+2+ + SO + SO44 2-2-
YYHH++
pH = 10.0 pH = 10.0 时， 时，
5.0lg Y(H) 1-24SO
][Y1 BaYBa(Y) KY(H)
BaY]Y[
1
K
Y(H)BaY
01.01
SK
Ba(Y)2 spKS
5.08.7Ba(Y) 10)01.0( S
97.93.710)01.0( S
解方程可求出解方程可求出 SS
LL 是构晶离子本身是构晶离子本身
MA = M + AMA = M + AAA
MAMAMAMA22
……
CCAA
例如例如
4OH
3 Al(OH)Al(OH)
3
4232
I AgI,AgI,AgIAgI,AgI
,...AgBrAgBr,AgBr 2Br
例题例题 11 已知沉淀与溶解达到平衡后已知沉淀与溶解达到平衡后 pH = 4.0, pH = 4.0, 溶液中总的草酸溶液中总的草酸为为 0.1 mol/L, 0.1 mol/L, 未与未与 PbPb2+2+ 络合的络合的 EDTAEDTA 的浓度为的浓度为 0.01 m0.01 m
ol/L, ol/L, 计算计算 PbCPbC22OO44 的溶解度。的溶解度。
lglgKK(PbY) = 18.1, (PbY) = 18.1, KKspsp(PbC(PbC22OO44) = 10) = 10-9.7,-9.7,
ppKKa1a1 = 1.22, p = 1.22, pKKa2a2 = 4.19, pH = 4.0, = 4.19, pH = 4.0, lglgY(H)Y(H) = 8.7 = 8.7解：解：
PbCPbC22OO4 4 = Pb = Pb2+2+ + C + C22OO442-2-
YYHH++
HH++
HCHC22OO44 -- HH22CC22OO44
CC(C(C22OO442-2-) = 0.1 mol/L) = 0.1 mol/LSS
SS = [Pb′] ≠ [(C = [Pb′] ≠ [(C22OO442-2-) ′]) ′]
构晶离子的络合效应构晶离子的络合效应
构晶离子的酸效应构晶离子的酸效应
构晶离子的同离子效应构晶离子的同离子效应
])OC[( 242
sp
KS
242
242
OC
OCPbsp
C
K
其它影响因素其它影响因素
温度温度
溶剂溶剂
颗粒大小颗粒大小
一般无机盐沉淀的溶解度，随温度的一般无机盐沉淀的溶解度，随温度的升高而增大。升高而增大。
相似相溶的原则相似相溶的原则
对同种沉淀而言，颗粒越小溶解度越大。对同种沉淀而言，颗粒越小溶解度越大。
MicrosolubilitMicrosolubilityy
MacrosolubilitMacrosolubilityy
Particle sizeParticle size≈≈1010-3-3mmmm
Sol
ub
ilit
Sol
ub
ilit
yyMacro- and micro-Macro- and micro-solubility of a crystalline solubility of a crystalline solid solid
6.3.1 6.3.1 沉淀的分沉淀的分类类
沉淀的分类沉淀的分类
晶形沉淀晶形沉淀
凝乳状沉淀凝乳状沉淀
无定形沉淀无定形沉淀
BaSOBaSO44
MgNHMgNH44POPO44
实例 实例 沉淀颗粒半径沉淀颗粒半径
AgClAgCl
FeFe22OO33..nnHH22OO
AlAl22OO33..nnHH22OO
大大
小小
0.1 ~ 1 0.1 ~ 1 mm
0.02 0.02 mm
主要成因主要成因
沉淀时沉淀时的条件的条件
沉淀自沉淀自身性质身性质
沉淀外观沉淀外观
大大
小小
Crystalline Crystalline precipitateprecipitate
Curdy precipitateCurdy precipitate
Amorphous precipitateAmorphous precipitate
沉淀的形成过程沉淀的形成过程
构晶构晶离子离子
成核作用成核作用晶核晶核
长大长大 沉淀沉淀微粒微粒
长大长大聚集聚集
定向排列定向排列
无定形无定形
晶形晶形
无定形沉淀过程示意
晶形沉淀过程示意
无定形沉淀形成示意无定形沉淀形成示意
晶形沉淀过程示意晶形沉淀过程示意
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-
BaBa2+2+BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+ BaBa2+2+
BaBa2+2+SOSO44
2-2-BaBa2+2+
SOSO442-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-
BaBa2+2+BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+ BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-
BaBa2+2+BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+ BaBa2+2+
BaBa2+2+
Ba2+
SO42-
SO42- Ba2+
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
Ba2+Ba2+
SO42-
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
Ba2+Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42- Ba2+
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-Ba2+
Ba2+
SO42-
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42- Ba2+
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+ Ba2+
Ba2+
SO42-
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
Ba2+Ba2+
Ba2+
Ba2+ Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+ Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
Ba2+Ba2+
Ba2+
Ba2+ Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
SO42-
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
Ba2+SO42-
SO42-
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
SO42-
Ba2+Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+ Ba2+
Ba2+SO4
2-Ba2+
SO42-
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
SO42-
Ba2+Ba2+
Ba2+
Ba2+ Ba2+
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
SO42-SO4
2-
SO42-
SO42-
Ba2+Ba2+
Ba2+
Ba2+
Ba2+ Ba2+
Ba2+
成核作用
成核作用
均相成核
异相成核
Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-Ba2+
Ba2+
SO42-
SO42-
均相成核是在过饱和状态时，构晶离子由于静电作用缔合形成异相成核是以固相微粒起着晶核的作用
相对的
绝对的
Ag
AgCr2O7
CrO4
Ag
Ag
S
SQk
初始速度
Q 瞬时浓度
S 晶核的溶解度
，相对过饱和度S
SQ
lgN
Q
异相成核异相成核均相成核
临界点
临界
点Q/S
BaSO4 1000
AgCl 5.5
Von Weimarn 公式
沉淀微粒大小的影响因素沉淀微粒大小的影响因素
沉淀微沉淀微粒大小粒大小
成核速度成核速度
晶核长大速度晶核长大速度
>> 晶核长大速度晶核长大速度
>> 成核速度成核速度
小小的沉的沉淀微粒淀微粒
大大的沉的沉淀微粒淀微粒
温度、搅拌温度、搅拌等沉淀条件等沉淀条件 浓度浓度
6.3.3 6.3.3 沉淀的纯沉淀的纯度度
影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素
共沉淀 共沉淀 coprecipcoprecipitationitation
后沉淀 后沉淀 postprecipostprecipitationpitation
吸附 吸附 adsoradsorptionption
包藏 包藏 occlusiocclusionon
混晶 混晶 mixed crmixed crystalystal
表面吸附表面吸附
表面吸附作用力表面吸附作用力静电力静电力
例例 BaBa2+2+SOSO442-2- 沉淀沉淀用用
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-
BaBa2+2+BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+ BaBa2+2+
BaBa2+2+
CaCa2+2+
CaCa2+2+
NONO33--
ClCl--
ClCl--
ClCl--
KK++
NaNa++
SOSO442-2-
SOSO442-2-
吸附层吸附层 扩散层扩散层
吸附层：构晶离子吸附层：构晶离子扩散层：抗衡离子扩散层：抗衡离子
吸附原则
吸附原则
溶解度小溶解度小电价高电价高浓度大浓度大
溶解度溶解度 ((mol/L)mol/L) ：： 25°C25°C
NaNa22SOSO4 4 1.41.4
KK22SOSO4 4 0.640.64
CaSOCaSO4 4 3.6×103.6×10-4-4
BaSOBaSO4 4 ~10~10-5-5
Ca(NOCa(NO33))2 2 3.23.2
CaClCaCl2 2 9.49.4
CaCa2+2+ NONO33--ClCl--
KK++ NaNa++
表面吸附影响因素表面吸附影响因素
沉淀表面积沉淀表面积 温度温度 杂质浓度杂质浓度
表面吸附表面吸附
作用力——静电力，符合吸附规则作用力——静电力，符合吸附规则包藏 包藏 occlusionocclusion
杂质杂质离子离子
100 moL BaSO100 moL BaSO44 中玷污盐的量中玷污盐的量 nn//
molmol
BaBa2+2+ 加到加到 SOSO442-2-
中中SOSO44
2-2- 加到加到 BaBa2+2+
中中II--
Br Br --
Cl Cl --
ClOClO33 - -
NONO33 --
NaNa+ + CaCa2+2+
0.0050.005
0.350.35
0.450.45
2.72.7
5.45.4
9.99.9
15.915.9
0.0320.032
1.651.65
2.72.7
9.89.8
19.619.6
4.14.1
3.63.6
硫酸钡的共沉淀（硫酸钡的共沉淀（ 3030°°C)C)
化学平衡过程化学平衡过程混晶或固溶体混晶或固溶体
BaSOBaSO44-PbSO-PbSO44
同型同型混晶混晶
半径相近，晶体结构相同半径相近，晶体结构相同
AgCl-AgBrAgCl-AgBr
异型异型混晶混晶
晶体结构不同晶体结构不同
MnSOMnSO44·5H·5H22O-FeSOO-FeSO4 4 ·· 7H7H22OO
后沉淀后沉淀
后沉淀现象是指一种本来难以析出沉淀的物质，或后沉淀现象是指一种本来难以析出沉淀的物质，或是形成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物质，在另一是形成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物质，在另一种组分沉淀之后被“诱导”而随后也沉淀下来的 现象，种组分沉淀之后被“诱导”而随后也沉淀下来的 现象，而且它们沉淀的量随放置的时间延长而加多。而且它们沉淀的量随放置的时间延长而加多。
例，在例，在 0.01 mol/L Zn0.01 mol/L Zn2+2+ 的的 0.15 mol/L HCl0.15 mol/L HCl 溶液中，通溶液中，通 HH22
S, ZnSS, ZnS 形成过饱和溶液，若加入形成过饱和溶液，若加入 CuCu2+2+
ZnZn
CuCu SS
SSSS
共沉淀与后沉淀对分析结果的影响共沉淀与后沉淀对分析结果的影响
杂质的量杂质的量 杂质的性质杂质的性质
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-SOSO44
2-2-
SOSO442-2-
SOSO442-2-
BaBa2+2+BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+
BaBa2+2+ BaBa2+2+
BaBa2+2+
ClCl--BaBa2+2+
包藏包藏 BaClBaCl
22
测测 SOSO442-2-, , 正误差正误差
测测 BaBa2+2+, , 负误差负误差
HH22SOSO44
包藏包藏 HH22SOSO44
测测 Ba, Ba, 无影响无影响
测测 S, S, 负误差负误差
共沉淀与后沉淀对分析结果的影响的共沉淀与后沉淀对分析结果的影响的处理处理
表面吸附表面吸附
包藏包藏
混晶混晶
后沉淀后沉淀
洗涤，改善沉淀条件洗涤，改善沉淀条件
重结晶重结晶
预先分离预先分离
立即过滤，不陈化立即过滤，不陈化
6.4 6.4 沉淀条件的选择沉淀条件的选择
晶形沉淀晶形沉淀
稀稀
热热
慢慢
搅搅
陈陈
相对过饱和度小，减少均相成核；相对过饱和度小，减少均相成核；减少杂质吸附量减少杂质吸附量增大溶解度，减少相对过饱和度，减少均相成核；增大溶解度，减少相对过饱和度，减少均相成核；增大扩散速度，有利于沉淀长大；增大扩散速度，有利于沉淀长大； 减少吸附减少吸附
减少均相成核；减少均相成核； 有利于沉淀长大有利于沉淀长大
减少包藏；减少包藏； 晶形完整化晶形完整化
控制相对过饱和度小，沉淀陈化控制相对过饱和度小，沉淀陈化
无定形沉淀无定形沉淀 减少水合，使其聚集紧密，便于减少水合，使其聚集紧密，便于过滤；减少杂质吸附过滤；减少杂质吸附
热热
大量电解质大量电解质
立即过滤立即过滤
减少水合，减少吸附，防止胶溶减少水合，减少吸附，防止胶溶
浓浓 减少水合。减少水合。沉淀完后，稀释搅拌，减沉淀完后，稀释搅拌，减少杂质吸附少杂质吸附
快，搅快，搅 减少水合减少水合
利于凝聚、沉降利于凝聚、沉降
均匀沉淀法均匀沉淀法
通过缓慢的化学过程，逐步地、均匀地在体系通过缓慢的化学过程，逐步地、均匀地在体系中产生沉淀剂，使沉淀在整个溶液中均匀地缓中产生沉淀剂，使沉淀在整个溶液中均匀地缓慢的形成，因而生成的沉淀颗粒较大。慢的形成，因而生成的沉淀颗粒较大。
例例 在酸性介质中沉淀在酸性介质中沉淀 CaCCaC22OO44
4422
3422 NH2OCaCCa2HNOCH
23222 CO2HNOH)CO(NH
6.5 6.5 有机沉淀剂有机沉淀剂
有机沉淀剂的特点有机沉淀剂的特点
种类多种类多
溶解度小溶解度小
对无机杂质吸附少，干扰少对无机杂质吸附少，干扰少
组成恒定，烘干称重组成恒定，烘干称重
7.6 7.6 重量分析的计算重量分析的计算
aaA → A → mmM → M → bbBB BA nban aa A A bb B B
B
B
A
A
Mm
ba
Mm
BB
AA m
MM
bam BmF
重量因素或换算因子重量因素或换算因子例：例：欲测组分欲测组分 称量形式称量形式 化学计量式化学计量式 换算因子换算因子
SOSO442-2- BaSOBaSO44 4
24
BaSOSO nn
4
24
BaSO
SO
M
MF
MgOMgO MgMg22PP22OO77 722 OPMgMgO 2nn 722 OPMg
MgO2
M
MF
Fmm
w BA
s
用用换算因数换算因数 (conversion factor)(conversion factor) 或称或称化学因数化学因数 (c(chemical factor)hemical factor) 可使计算简化。可使计算简化。
例例 1.1. 称取称取 BaCOBaCO33 试样试样 0.5010g0.5010g ，溶解后加，溶解后加 HH22SOSO
44 作沉淀剂，得到作沉淀剂，得到 BaSOBaSO44 沉淀沉淀 0.5811g0.5811g 。求试。求试样中样中 BaCOBaCO33 含量。含量。解：解： BaCOBaCO33 ＋＋ HH22SOSO44＝＝ BaSOBaSO44 ＋＋ HH22OO ＋＋ COCO
22
197.4 197.4 233.4 233.4
x gx g 0.5811 g 0.5811 gx BaCOx
0 5811 197 4
233 4 0 5010100 981%3
. .
.%
..
conversion factorconversion factor
意义：单位质量的称量形式相当于被意义：单位质量的称量形式相当于被测成分的质量。测成分的质量。
称量形式分子量量）被测成分分子量（原子
F
100%
样品重
称量形式重被测成分 F
练习：待测成分练习：待测成分 称量形式称量形式 FF
MgO MgO MgMg22PP22OO7 7 2×MgO/Mg2×MgO/Mg22PP22OO7 7 P P22
OO55 MgMg22PP22OO77 PP22OO55/Mg/Mg22PP22OO77 S S
BaSOBaSO44 S/BaSO S/BaSO44
SOSO442-2- BaSOBaSO44 SOSO44
2-2-/BaSO/BaSO44
FeFe Fe Fe22OO33 2×Fe/Fe2×Fe/Fe22OO33
PP22OO55 (NH (NH44))33POPO44·12MoO·12MoO33
适当系数使分子分母中某一主要元素的原子个适当系数使分子分母中某一主要元素的原子个数相等数相等
例例 22 ：用重量法测定样品中：用重量法测定样品中 FeFe 的含量。的含量。称取样品称取样品 0.1777g0.1777g ，得到，得到 FeFe22OO33 0.1370g 0.1370g ，，求试样中求试样中 Fe%Fe% 和和 FeFe33OO44%% 。。
Fe
WFe
Fe O
G
Fe O
%.
.
..
.
2 3
2
10001370
2 5585
159 701666
100 57 502 3
Fe O
WFe O
Fe O
G
Fe O
3 4
3 4
2 32 3
2
3100
013702 2315
3 159 701666
100 79 49%.
.
..
.
例例 33 ：欲配制含：欲配制含 NHNH33 1 mg/ml 1 mg/ml 的标液的标液 250.250.
0ml0ml ，应称取，应称取 NHNH44ClCl 基准物质多少克？基准物质多少克？
解： 解： gmlmlmgNH
ClNHWW NHClNH 7852.0
03.17
49.530.250/1
3
434
练习 1、欲配制含 Cu2+ 1mg/ml的标液 100.0ml，应称取 CuSO4·5H2O 多少克？
2 、欲配制含 Cr 1mg/ml的标液 250.0 ml，称取 K2Cr2O 多少克？
7.7 7.7 沉淀重量法的基本操作沉淀重量法的基本操作7.7.1 7.7.1 样品的称取和溶解样品的称取和溶解11 、样品的准备（取样要有代表性）、样品的准备（取样要有代表性）22 、取样量、取样量
取样的多少，决定于允许生成沉淀的量，取样的多少，决定于允许生成沉淀的量，或者说称量形式的量。按称量形式允许的或者说称量形式的量。按称量形式允许的量算出样品的称量。量算出样品的称量。晶形沉淀晶形沉淀：质地紧密，密度大，允许称量：质地紧密，密度大，允许称量形式的量为形式的量为 0.30.3～～ 0.5g0.5g ；；非晶形沉淀非晶形沉淀：体积大，允许称量形式的量：体积大，允许称量形式的量在在 0.1g0.1g左右。左右。
例：欲测定例：欲测定 NaNa22SOSO44·10H·10H22OO 含量，应称取样含量，应称取样品多少克？品多少克？ 解：解： NaNa22SOSO44·H·H22OO BaSO BaSO44
322.2322.2 233.4233.4
xx11 0.3 g 0.3 g xx11＝＝ 0.4g 0.4g
xx22 0.5 g0.5 g xx22＝＝ 0.0.
7g 7g x W
Na SO H O
BaSOBaSO
4
2 4 2
4
10
33 、样品的溶解、样品的溶解
控制配出体积控制配出体积 100100～～ 200ml200ml 。。水溶；水溶；酸溶；酸溶；碱溶；碱溶；高温熔融。高温熔融。
7.7.2 7.7.2 沉淀的制备沉淀的制备
7.7.3 7.7.3 沉淀的过滤和洗涤沉淀的过滤和洗涤11 、沉淀的过滤、沉淀的过滤目的目的：和母液分开。：和母液分开。玻砂漏斗或滤纸过滤。玻砂漏斗或滤纸过滤。玻砂漏斗又叫垂熔玻璃砂芯坩埚，其底部玻砂漏斗又叫垂熔玻璃砂芯坩埚，其底部
为玻璃粉烧结成的滤板，玻璃粉之间有为玻璃粉烧结成的滤板，玻璃粉之间有微小的孔眼，其孔眼大小与玻璃粉粗细微小的孔眼，其孔眼大小与玻璃粉粗细有关，通常按孔眼从大到小将玻砂坩埚有关，通常按孔眼从大到小将玻砂坩埚分为分为 11号～号～ 77号。重量分析一般用的是号。重量分析一般用的是33～～ 44号。号。
滤器滤器玻砂漏斗玻砂漏斗：：低温低温 (200℃(200℃下下 )) 干燥就可得到固定组成的称干燥就可得到固定组成的称量形式的沉淀。量形式的沉淀。氧化性氧化性的或的或腐蚀性腐蚀性的沉淀但是的沉淀但是非碱性非碱性的沉淀。的沉淀。滤纸滤纸 (( 定量滤纸，灰分定量滤纸，灰分 < 0.1mg)< 0.1mg) ：：需经需经高温高温灼烧的沉淀。灼烧的沉淀。
根据沉淀的性质选择不同的无灰滤纸：根据沉淀的性质选择不同的无灰滤纸：疏松的疏松的快快速滤纸：过滤胶状沉淀等速滤纸：过滤胶状沉淀等非晶形沉淀非晶形沉淀较紧密的较紧密的中中速滤纸：过滤速滤纸：过滤粗晶形沉淀粗晶形沉淀最紧密的最紧密的慢慢速滤纸：过滤速滤纸：过滤细晶形沉淀细晶形沉淀
22 、沉淀的洗涤、沉淀的洗涤洗涤的洗涤的目的目的：除去混杂在沉淀中的母液：除去混杂在沉淀中的母液和吸附在沉淀表面上的杂质。和吸附在沉淀表面上的杂质。洗涤沉淀时要洗涤沉淀时要注意注意(1)(1) 防止沉淀的损失；防止沉淀的损失；(2)(2) 有些沉淀防止胶溶。有些沉淀防止胶溶。选择洗涤液的选择洗涤液的原则原则、洗涤、洗涤方式方式（自学（自学 P.P.
4848～～ 4949 ）。）。
7.7.4 7.7.4 沉淀的干燥和灼烧沉淀的干燥和灼烧目的目的：除去沉淀中的水分和洗涤液中的挥发性：除去沉淀中的水分和洗涤液中的挥发性
物质，并使沉淀变成具有固定的组成的称量物质，并使沉淀变成具有固定的组成的称量形式。形式。
11 、干燥（烘干）、干燥（烘干）若沉淀只需除去其中的水分和挥发性物质，若沉淀只需除去其中的水分和挥发性物质，则经过干燥处理即可。干燥温度一般不高于则经过干燥处理即可。干燥温度一般不高于200℃200℃。。
22 、灼烧、灼烧某些沉淀因组成不定，干燥后不能称量，有某些沉淀因组成不定，干燥后不能称量，有的沉淀的水分要在较高温度下才能除去，就的沉淀的水分要在较高温度下才能除去，就要在干燥后再灼烧。例如要在干燥后再灼烧。例如
CaC O CaCO
CaO
Al OH xH O Al O
BaSO BaSO
C
C
C
2 4500
3
800
3 2 2 3
4800
4
( )
Questions Questions
如何判断物质水分、挥发性物质是否除尽？如何判断物质水分、挥发性物质是否除尽？沉淀是否已转变成固定组成的称量形式？沉淀是否已转变成固定组成的称量形式？什么是恒重？什么是恒重？怎样才能比较容易地达到恒重？怎样才能比较容易地达到恒重？