重量分析 第一部分-揮發(fā)法-沉淀重量法-萃取法-操作步驟ppt課件

1、第三章第三章 重量分析重量分析 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 u定義：用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒋郎y(cè)組分與試樣中其定義：用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒋郎y(cè)組分與試樣中其它組分分離后，再轉(zhuǎn)化成一定的稱量形式稱它組分分離后，再轉(zhuǎn)化成一定的稱量形式稱量，計(jì)算待測(cè)組分含量。量，計(jì)算待測(cè)組分含量。u特點(diǎn)：特點(diǎn)：u 采用分析天平稱量的數(shù)據(jù)獲得分析結(jié)果，采用分析天平稱量的數(shù)據(jù)獲得分析結(jié)果，測(cè)量中一般不需要基準(zhǔn)物與容量器皿，分析測(cè)量中一般不需要基準(zhǔn)物與容量器皿，分析結(jié)果準(zhǔn)確度高，誤差結(jié)果準(zhǔn)確度高，誤差0.10.10.2%0.2%。u 操作繁瑣、費(fèi)時(shí)、靈敏度低。操作繁瑣、費(fèi)時(shí)、靈敏度低。u分類：揮發(fā)法、萃取法、沉淀法和電解法。分類：揮發(fā)法、萃

2、取法、沉淀法和電解法。 第二節(jié)第二節(jié) 揮發(fā)法揮發(fā)法 一、基本概念一、基本概念什么叫揮發(fā)法？什么叫揮發(fā)法？ 根據(jù)被測(cè)成分具有揮發(fā)性或可轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性物根據(jù)被測(cè)成分具有揮發(fā)性或可轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性物質(zhì)，利用加熱等干燥方法使揮發(fā)性成分氣化溢出或質(zhì)，利用加熱等干燥方法使揮發(fā)性成分氣化溢出或用適當(dāng)?shù)奈談┪?，稱量減失重量來計(jì)算待測(cè)組用適當(dāng)?shù)奈談┪?，稱量減失重量來計(jì)算待測(cè)組分含量的方法。如水分的測(cè)定、藥物中殘?jiān)鼫y(cè)定、分含量的方法。如水分的測(cè)定、藥物中殘?jiān)鼫y(cè)定、泡騰片中泡騰片中CO2CO2釋放量的測(cè)定。釋放量的測(cè)定。干燥失重？干燥失重？ 利用揮發(fā)法測(cè)定藥物干燥到恒重后減失的重量。利用揮發(fā)法測(cè)定藥物干燥到恒重后

3、減失的重量。恒重？恒重？ 指藥物連續(xù)兩次干燥或灼燒后稱得的重量小于指藥物連續(xù)兩次干燥或灼燒后稱得的重量小于0.3mg0.3mg。 二、常用的干燥方法二、常用的干燥方法 根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)不同，采用的干燥方法不根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)不同，采用的干燥方法不同，干燥方法有以下幾種：同，干燥方法有以下幾種： 常壓加熱干燥：性質(zhì)穩(wěn)定，受熱不易揮發(fā)、常壓加熱干燥：性質(zhì)穩(wěn)定，受熱不易揮發(fā)、氧化分解或變質(zhì)的樣品。如氧化分解或變質(zhì)的樣品。如 NaCl 270加熱，加熱，Na2C2O4110加熱。加熱。 減壓加熱干燥：在常壓下受熱易分解、水分減壓加熱干燥：在常壓下受熱易分解、水分較難揮發(fā)或熔點(diǎn)低的樣品。如布洛芬。較難揮發(fā)或熔

4、點(diǎn)低的樣品。如布洛芬。 干燥劑干燥：能升華、受熱易變質(zhì)的物質(zhì)不干燥劑干燥：能升華、受熱易變質(zhì)的物質(zhì)不能加熱，可在室溫下用干燥劑干燥。如能加熱，可在室溫下用干燥劑干燥。如I2。例例 NaCl的干燥失重測(cè)定：的干燥失重測(cè)定： 稱量瓶干燥恒重稱量瓶干燥恒重W1（稱量瓶（稱量瓶+樣品稱重樣品稱重W2（稱量瓶（稱量瓶+樣品干燥恒重樣品干燥恒重W 例例 中藥灰分的測(cè)定：中藥灰分的測(cè)定： 500600 中藥材中藥材 炭化炭化（坩堝）（坩堝） 電爐電爐 熾灼熾灼W-WNaCl%=100%W試樣 稱量瓶干燥后試樣+稱量瓶樣干燥失重 有有機(jī)機(jī)物物分分解解揮揮發(fā)發(fā)灰灰化化無無機(jī)機(jī)物物殘殘留留 第三節(jié)第三節(jié) 萃取法萃

5、取法 l 定義：根據(jù)被測(cè)組分在兩種互不相溶的溶定義：根據(jù)被測(cè)組分在兩種互不相溶的溶劑中分配比不同，采用溶劑萃取的方法使之劑中分配比不同，采用溶劑萃取的方法使之與其它組分分離，揮去萃取劑，稱量萃取物與其它組分分離，揮去萃取劑，稱量萃取物重量，求出待測(cè)組分含量的方法。分配比重量，求出待測(cè)組分含量的方法。分配比D=C有有/C水，一般要求水，一般要求D10。如中藥生物堿。如中藥生物堿含量測(cè)定：含量測(cè)定： +H2O 加堿加堿 +HCCl3藥材藥材 生物堿鹽生物堿鹽 生物堿游離生物堿游離 +HCl 調(diào)調(diào)pH值值 萃取萃取 氯仿氯仿生物堿氯仿提取液生物堿氯仿提取液 生物堿生物堿 枯燥枯燥 稱重稱重第四節(jié)第四

6、節(jié) 沉淀重量法沉淀重量法 一、概述一、概述 沉淀重量法：是利用沉淀反應(yīng)，將被測(cè)組分轉(zhuǎn)化成沉淀重量法：是利用沉淀反應(yīng)，將被測(cè)組分轉(zhuǎn)化成難溶化合物，以沉淀形式從試液中分離出來，再將沉難溶化合物，以沉淀形式從試液中分離出來，再將沉淀形式經(jīng)過濾、洗滌、烘干或灼燒等操作最后轉(zhuǎn)化成淀形式經(jīng)過濾、洗滌、烘干或灼燒等操作最后轉(zhuǎn)化成稱量形式，根據(jù)稱量形式的重量計(jì)算被測(cè)組分的百分稱量形式，根據(jù)稱量形式的重量計(jì)算被測(cè)組分的百分含量的方法。含量的方法。 沉淀滴定法與重量分析中的沉淀重量法的異同點(diǎn)沉淀滴定法與重量分析中的沉淀重量法的異同點(diǎn): 相同點(diǎn)相同點(diǎn):都有沉淀的產(chǎn)生。都有沉淀的產(chǎn)生。 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)： +過量的沉淀

7、劑過量的沉淀劑沉淀重量法：待測(cè)物沉淀重量法：待測(cè)物 產(chǎn)生沉淀產(chǎn)生沉淀 干燥或灼燒干燥或灼燒過濾、洗滌過濾、洗滌 轉(zhuǎn)化成稱量形式轉(zhuǎn)化成稱量形式 稱量稱量根據(jù)稱量形式重量計(jì)算待測(cè)物含量。根據(jù)稱量形式重量計(jì)算待測(cè)物含量。沉淀滴定法：沉淀滴定法： +化學(xué)計(jì)算量的滴定劑化學(xué)計(jì)算量的滴定劑 待測(cè)物待測(cè)物 滴定產(chǎn)生沉淀滴定產(chǎn)生沉淀 根據(jù)滴定劑消耗量計(jì)算待測(cè)物含量。根據(jù)滴定劑消耗量計(jì)算待測(cè)物含量。 u 沉淀形式：生成沉淀的化學(xué)組成。沉淀形式：生成沉淀的化學(xué)組成。u 稱量形式：沉淀形式經(jīng)過濾、洗滌、稱量形式：沉淀形式經(jīng)過濾、洗滌、干燥或灼燒，轉(zhuǎn)化成可供稱量的化學(xué)組干燥或灼燒，轉(zhuǎn)化成可供稱量的化學(xué)組成。成。u 留

8、意：沉淀形式與稱量形式有時(shí)相同，留意：沉淀形式與稱量形式有時(shí)相同，有時(shí)不同。有時(shí)不同。u 沉淀形式沉淀形式 稱量形式稱量形式u Ba2+ BaSO4 BaSO4u Ca2+ CaC2O4 CaOu Fe3+ Fe(OH)3 H2O Fe2O3u沉淀重量法的操作步驟：沉淀重量法的操作步驟： 加入沉淀劑待測(cè)試樣稱重 溶解 沉淀形式 過濾 洗滌 干燥或灼燒 稱量形式稱重 計(jì)算 加入沉淀劑待測(cè)試樣稱重 溶解 沉淀形式 過濾 洗滌 干燥或灼燒 稱量形式稱重 計(jì)算 加入沉淀劑待測(cè)試樣稱重 溶解 沉淀形式 過濾 洗滌 干燥或灼燒 稱量形式稱重 計(jì)算 加入沉淀劑待測(cè)試樣稱重 溶解 沉淀形式 過濾 洗滌 干燥或

9、灼燒 稱量形式 稱重 計(jì)算二、試樣的稱取與溶解二、試樣的稱取與溶解 有代表性有代表性 ：即均勻。：即均勻。 除去水分：即以干燥品計(jì)算。除去水分：即以干燥品計(jì)算。 取樣量要適當(dāng)：（過多使沉淀量過大，過濾取樣量要適當(dāng)：（過多使沉淀量過大，過濾洗滌增加困難；太少沉淀量少，稱量誤差及洗滌增加困難；太少沉淀量少，稱量誤差及各步誤差在結(jié)果中占較大比重，結(jié)果準(zhǔn)確度各步誤差在結(jié)果中占較大比重，結(jié)果準(zhǔn)確度低）。晶形沉淀為低）。晶形沉淀為0.10.5g，非晶形沉淀則，非晶形沉淀則以以0.080.1g為宜。為宜。 選擇適當(dāng)溶劑溶解：即常用溶劑水，對(duì)于不選擇適當(dāng)溶劑溶解：即常用溶劑水，對(duì)于不溶于水的試樣，一般采取酸溶

10、法、堿溶法或溶于水的試樣，一般采取酸溶法、堿溶法或熔融法。熔融法。 三、沉淀的制備三、沉淀的制備 影響沉淀溶解度的因素影響沉淀溶解度的因素 沉淀的純度的影響因素沉淀的純度的影響因素 提高沉淀純度的措施提高沉淀純度的措施 沉淀的形成與沉淀?xiàng)l件沉淀的形成與沉淀?xiàng)l件 沉淀劑的選擇和用量沉淀劑的選擇和用量 沉淀重量法對(duì)沉淀的要求沉淀重量法對(duì)沉淀的要求 對(duì)沉淀形式要求對(duì)沉淀形式要求 對(duì)稱量形式要求對(duì)稱量形式要求沉淀的溶解度小沉淀的溶解度小 沉淀純度高沉淀純度高 沉淀易于過濾、洗沉淀易于過濾、洗凈凈 有確定已知的組有確定已知的組成成 性質(zhì)穩(wěn)定性質(zhì)穩(wěn)定 摩爾質(zhì)量大摩爾質(zhì)量大 （一影響沉淀溶解度的因素（一影響

11、沉淀溶解度的因素 同離子效應(yīng)同離子效應(yīng) 異離子效應(yīng)鹽效應(yīng)）異離子效應(yīng)鹽效應(yīng)） pH效應(yīng)酸效應(yīng)）效應(yīng)酸效應(yīng)） 配位效應(yīng)配位效應(yīng) 其它因素其它因素(溫度、溶劑的影響、沉淀顆溫度、溶劑的影響、沉淀顆粒大小的影響粒大小的影響 ）1、同離子效應(yīng)、同離子效應(yīng) 構(gòu)晶離子：組成沉淀晶體的離子稱為構(gòu)晶構(gòu)晶離子：組成沉淀晶體的離子稱為構(gòu)晶離子。離子。 定義：當(dāng)沉淀反應(yīng)達(dá)到平衡后，若向溶液定義：當(dāng)沉淀反應(yīng)達(dá)到平衡后，若向溶液中加入某一構(gòu)晶離子的試劑或溶液，可降中加入某一構(gòu)晶離子的試劑或溶液，可降低沉淀的溶解度。低沉淀的溶解度。如：如：BaSO4 Ba2+ + SO42- 加入加入Ba2+ 或或 SO42-平衡向左移

12、動(dòng)，加入要有平衡向左移動(dòng)，加入要有“度度”。 結(jié)論：要使沉淀溶解度減小，加入適當(dāng)結(jié)論：要使沉淀溶解度減小，加入適當(dāng)過量的構(gòu)晶離子。過量的構(gòu)晶離子。例：例： BaSO4 BaSO4 Ba2+SO42-Ba2+SO42- 若在溶液中加入若在溶液中加入SO42-SO42-使其濃度使其濃度增至增至0.1mol/L0.1mol/L，那么：，那么：2+5SP S=Ba = K1.05 10/mol L 4 4（B Ba aS SO O ）溶溶解解度度10SP2+92-4K1.1 10 S=Ba = 1.1 10/SO 0.1mol L 4 4（B Ba aS SO O ）溶溶解解度度例例 欲使欲使0.02

13、mol/L 草酸鹽中草酸鹽中C2O42-沉淀完沉淀完全，生成全，生成Ag2C2O4，問需過量，問需過量Ag+的最低的最低濃度是多少？（忽略濃度是多少？（忽略Ag+加入時(shí)體積的增加）加入時(shí)體積的增加）解：解： Ag2C2O4 2Ag+ C2O42- KSPAg2C2O4）=3.510-11 因沉淀法要求沉淀反應(yīng)達(dá)因沉淀法要求沉淀反應(yīng)達(dá)99.9%，則剩余，則剩余C2O42-=0.020.1%=210-5mol/L 112 242211SPAg C O+32-524K3.5 10Ag =()()1.3 10 mol/LCO 2 10 2、異離子效應(yīng)鹽效應(yīng)）、異離子效應(yīng)鹽效應(yīng)） 定義：由于易溶的強(qiáng)電解

14、質(zhì)的存在，使沉淀定義：由于易溶的強(qiáng)電解質(zhì)的存在，使沉淀的溶解度比同溫度下在純水中的略為增大的現(xiàn)的溶解度比同溫度下在純水中的略為增大的現(xiàn)象。象。AgCl、BaSO4在在KNO3溶液中的溶解度比溶液中的溶解度比在純水中大，而且溶解度隨在純水中大，而且溶解度隨KNO3濃度增大而濃度增大而增大。增大。 緣由：由于電解質(zhì)的存在使溶液的離子強(qiáng)度增緣由：由于電解質(zhì)的存在使溶液的離子強(qiáng)度增大，離子碰撞的次數(shù)增多，沉淀解離的機(jī)會(huì)就大，離子碰撞的次數(shù)增多，沉淀解離的機(jī)會(huì)就會(huì)增加。會(huì)增加。 留意：通常沉淀劑也是強(qiáng)電解質(zhì)，當(dāng)沉淀劑適留意：通常沉淀劑也是強(qiáng)電解質(zhì)，當(dāng)沉淀劑適量時(shí)，同離子效應(yīng)起主導(dǎo)作用，當(dāng)沉淀劑的濃量時(shí)，

15、同離子效應(yīng)起主導(dǎo)作用，當(dāng)沉淀劑的濃度過量到一定數(shù)量時(shí)，異離子效應(yīng)增大，沉淀度過量到一定數(shù)量時(shí)，異離子效應(yīng)增大，沉淀溶解度增大。溶解度增大。 例例 測(cè)定測(cè)定Pb2+時(shí)用時(shí)用Na2SO4為沉淀劑為沉淀劑 PbSO4在在Na2SO4溶液中的溶解度表溶液中的溶解度表 Na2SO4（mol/L） 0 0.001 0.01 0.02 PbSO4（mol/L） 0.15 0.024 0.016 0.014 Na2SO4（mol/L） 0.04 0.100 0.200 PbSO4（mol/L） 0.013 0.016 0.0233、pH效應(yīng)酸效應(yīng)）效應(yīng)酸效應(yīng)）定義：溶液的定義：溶液的pH值影響沉淀溶解度的現(xiàn)象

16、。值影響沉淀溶解度的現(xiàn)象。緣由：酸效應(yīng)的發(fā)生主要是由于溶液中緣由：酸效應(yīng)的發(fā)生主要是由于溶液中H+濃濃度的大小對(duì)弱酸、多元酸或難溶酸離解平衡度的大小對(duì)弱酸、多元酸或難溶酸離解平衡的影響。因此，酸效應(yīng)對(duì)于不同類型沉淀的的影響。因此，酸效應(yīng)對(duì)于不同類型沉淀的影響情況不一樣，若沉淀是強(qiáng)酸鹽如影響情況不一樣，若沉淀是強(qiáng)酸鹽如AgCl等其溶解度受酸度影響不大，但對(duì)弱酸鹽等其溶解度受酸度影響不大，但對(duì)弱酸鹽如如CaC2O4則酸效應(yīng)影響就很顯著。如則酸效應(yīng)影響就很顯著。如CaC2O4沉淀在溶液中有下列平衡：沉淀在溶液中有下列平衡：l 結(jié)論：對(duì)于弱酸鹽沉淀，如碳酸鹽、草酸鹽、磷結(jié)論：對(duì)于弱酸鹽沉淀，如碳酸鹽、

17、草酸鹽、磷酸鹽等，通常應(yīng)在較低的酸度下進(jìn)行沉淀。如果沉淀酸鹽等，通常應(yīng)在較低的酸度下進(jìn)行沉淀。如果沉淀是強(qiáng)酸鹽如是強(qiáng)酸鹽如AgCl等，在酸性溶液中進(jìn)行沉淀時(shí)，溶液等，在酸性溶液中進(jìn)行沉淀時(shí)，溶液的酸度對(duì)沉淀的溶解度影響不大。對(duì)于硫酸鹽沉淀，的酸度對(duì)沉淀的溶解度影響不大。對(duì)于硫酸鹽沉淀，例如例如BaSO4，由于，由于H2SO4的的Ka2不大，當(dāng)溶液的酸度不大，當(dāng)溶液的酸度太高時(shí)，沉淀的溶解度也隨之增大。沉淀本身為難溶太高時(shí)，沉淀的溶解度也隨之增大。沉淀本身為難溶酸，如酸，如SiO2nH2O ,必須在強(qiáng)酸性溶液中進(jìn)行。必須在強(qiáng)酸性溶液中進(jìn)行。4、配位效應(yīng)、配位效應(yīng) 定義：由于難溶化合物的溶液中存在

18、能與構(gòu)定義：由于難溶化合物的溶液中存在能與構(gòu)晶離子生成可溶性配合物的配位劑，則可使沉晶離子生成可溶性配合物的配位劑，則可使沉淀溶解度增大，這種現(xiàn)象稱為配位效應(yīng)。淀溶解度增大，這種現(xiàn)象稱為配位效應(yīng)。 來源：一是加入的其它試劑，例如用來源：一是加入的其它試劑，例如用Cl-沉淀沉淀Ag+時(shí)，得到時(shí)，得到AgCl白色沉淀，若向此溶液加入白色沉淀，若向此溶液加入氨水，則因氨水，則因NH3配位形成配位形成Ag(NH3)2+，使，使AgCl的溶解度增大，甚至全部溶解。的溶解度增大，甚至全部溶解。 + NH3如如AgCl沉淀沉淀 Ag+ + NH3 AgNH3+ Ag(NH3)2+ 二是沉淀劑本身就是二是沉淀劑本身就是配位劑，如果在沉淀配位劑，如果在沉淀Ag+時(shí)，加入過量的時(shí)，加入過量的Cl-，則，則Cl-能與能與AgCl沉淀進(jìn)一步沉淀進(jìn)一步形成形成AgCl2-和和AgCl32-等等配離子，也使配離子，也使AgCl沉淀沉淀逐漸溶解。這時(shí)逐漸溶解。這時(shí)Cl-沉淀沉淀劑本身就是配位劑。由此劑本身就是配位劑。由此可見，在用沉淀劑進(jìn)行沉可見，在用沉淀劑進(jìn)行沉淀時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制沉淀劑淀時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制沉淀劑的用量，同時(shí)注意外加試的用量，同時(shí)注意外加試劑的影響。劑的影響。5、其它因素、其它因素溫度溫度 沉淀的溶解一般是吸熱過程，其溶解沉淀