沉淀經(jīng)過(guò)濾洗滌烘干或灼燒之后課件

10重量分析法§10-1重量分析法的特點(diǎn)和分類

重量分析是定量分析方法之一。它是根據(jù)生成物的重量來(lái)確定被測(cè)物質(zhì)組分含量的方法。在重量分析中一般是先使被測(cè)組分從試樣中分離出來(lái)，轉(zhuǎn)化為一定的稱量形式，然后用稱量的方法測(cè)定該成分的含量。根據(jù)被測(cè)成分與試樣中共存成分分離的不同途徑，通常應(yīng)用的重量分為沉淀法、揮發(fā)法和電解法。

沉淀法利用沉淀反應(yīng)使被測(cè)成分生成溶解度很小的沉淀，將沉淀過(guò)濾，洗滌后，烘干或灼燒成為組成一定的物質(zhì)然后稱其重量，再計(jì)算被測(cè)成分的含量。這是重量分析的主要方法。

揮發(fā)法（氣化法）用加熱或其他方法使試樣中被測(cè)成分氣化逸出，然后根據(jù)氣體逐出前后試樣重量之差來(lái)計(jì)算被測(cè)成分的含量。例如，試樣中濕存水或結(jié)晶水的測(cè)定。有時(shí)，也可以在該組分逐出后，用某種吸收劑來(lái)吸收它，這時(shí)可以根據(jù)吸收劑重量的增加來(lái)計(jì)算含量。例如，試樣中CO2的測(cè)定，以堿石灰為吸收劑。此法只適用于測(cè)定可揮發(fā)性物質(zhì)。

電解法利用電解的原理，控制適當(dāng)?shù)碾娢?，使被測(cè)金屬離子在電極上析出，稱重后即可計(jì)算出被測(cè)金屬離子的含量。（三）、特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確度高

準(zhǔn)確度高：是重量法用分析天平直接稱量試樣和沉淀的質(zhì)量來(lái)獲得分析結(jié)果，不需要基準(zhǔn)物質(zhì)（配制標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度）和容量?jī)x器，所以引入誤差小，準(zhǔn)確度較高。對(duì)于常量組分的測(cè)定，相對(duì)誤差約為±0.1％。

缺點(diǎn)：費(fèi)時(shí)，測(cè)定速度慢，繁瑣，不適合微量組分。§10-2揮發(fā)法一、揮發(fā)失重法借助加熱使被測(cè)組分氣化，氣體從試樣中逸出，根據(jù)試樣減輕的質(zhì)量來(lái)計(jì)算該組分的含量。例小麥干小麥,減輕的重量即含水量105℃烘至恒重二、吸收劑增重法將試樣加熱、燃燒或與某種試劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，被待測(cè)組分形式可揮發(fā)性的物質(zhì)，從試樣中逸出，然后將此揮發(fā)性物質(zhì)用已知質(zhì)量的適當(dāng)吸收劑吸收，由吸收劑增加的質(zhì)量來(lái)計(jì)算被測(cè)組份的含量。揮發(fā)法的應(yīng)用1、水分測(cè)定物質(zhì)中的水分一是吸濕水、一是結(jié)晶水。吸食水沒(méi)有化學(xué)計(jì)量關(guān)系，隨空氣濕度、物質(zhì)的粉碎程度而改變。結(jié)晶水有化學(xué)計(jì)量關(guān)系。磷礦石中存在外在水（濕存水）、內(nèi)在水（吸附水）和化合水三種。45~50℃，外在水105~110℃，內(nèi)在水總水分110℃2、灰分、揮發(fā)分測(cè)定灰分是指灼燒后慘留下的無(wú)機(jī)物。測(cè)定時(shí)在550~600℃馬弗爐灰化至白色灰燼稱量。揮發(fā)分則指一定溫度下?lián)]發(fā)的物質(zhì)總量，不同物質(zhì)測(cè)定溫度不完全相同，可高達(dá)1300℃?！?0-3沉淀稱量法一、沉淀稱量法的原理測(cè)定鈣含量過(guò)濾烘干Ca2++C2O42-

CaC2O4?2H2O↓CaO

洗滌灼燒

過(guò)濾烘干試樣溶液+沉淀劑沉淀形式↓稱量形式

洗滌灼燒注：稱量形式與沉淀形式可以相同，也可以不同測(cè)定鋇含量過(guò)濾8000CBa2++SO42-BaSO4↓BaSO4（稱量形式）

洗滌灼燒沉淀形式

沉淀重量法對(duì)沉淀的要求

往試液中加入適當(dāng)?shù)某恋韯?，使被測(cè)組分沉淀出來(lái)，所得的沉淀稱為沉淀形式。沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干或灼燒之后，得到稱量形式，然后再由稱量形式的化學(xué)組成和重量，便可算出被測(cè)組分的含量。沉淀形式與稱量形式可以相同，也可以不相同，例如測(cè)定C1-時(shí)，加入沉淀劑AgNO3以得到AgCl沉淀，此時(shí)沉淀形式和稱量形式相同。但測(cè)定Mg2+時(shí)，沉淀形式為MgNH4PO4，經(jīng)灼燒后得到的稱量形式為Mg2P2O7，則沉淀形式與稱量形式不同。一、對(duì)沉淀形式的要求

(一)沉淀的溶解度要小。沉淀的溶解度必須很小，才能使被測(cè)組分沉淀完全。根據(jù)一般分析結(jié)果的誤差要求，沉淀的溶解損失不應(yīng)超過(guò)分析天平的稱量誤差，即0.2毫克。

(二)沉淀應(yīng)易于過(guò)濾和洗滌。

(三)沉淀必須純凈。沉淀應(yīng)該是純凈的，不應(yīng)混雜質(zhì)沉淀劑或其他雜質(zhì)，否則不能獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

(四)應(yīng)易于轉(zhuǎn)變?yōu)榉Q量形式。二、對(duì)稱量形式的要求

(一)必須組成固定。

稱量形式必須符合一定的化學(xué)式，才能根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行結(jié)果的計(jì)算。

(二)要有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性。沉淀的稱量形式不應(yīng)受空氣中的CO2、O2的影響而發(fā)生變化，本身也不應(yīng)分解或變質(zhì)。

(三)應(yīng)具有盡可能大的分子量。稱量形式的分子量大,則被測(cè)組分在稱量形式中的含量小,稱量誤差也小,可以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。二、沉淀法的計(jì)算1.稱量形式與被測(cè)組分形式一樣2.稱量形式與被測(cè)組分形式不一樣例：

待測(cè)組分沉淀形式稱量形式F

Cl-

AgCl

AgCl

FeFe(OH)3Fe2O3

Fe3O4Fe(OH)3Fe2O3

例：

待測(cè)組分沉淀形式稱量形式F

FeS2中的FeBaSO4BaSO4

Na2SO4BaSO4BaSO4

As2O3Ag3AsO4

AgCL

FeS2中的FeBaSO4BaSO4FeS2中的Fe→BaSO41FeS2～2S～2BaSO4

～1Fe

As2O3Ag3AsO4

AgCL

As2O3

→

AgCL1As2O3～

2AsO32-～2Ag3AsO4～6AgCLF=MFe2MBaSO4F=MAs2O36MAgCl三、沉淀稱量法的操作技術(shù)1．試樣的溶解

在沉淀稱量法中，溶解或分解試樣的方法取決于試樣及待測(cè)組分的性質(zhì)。應(yīng)確保待測(cè)組分全部溶解而無(wú)損失，加入的試劑不應(yīng)干擾以后的分析。溶樣時(shí)，準(zhǔn)備好潔凈的燒杯，配以合適的玻璃棒(其長(zhǎng)度約為燒杯高度的一倍半)及直徑略大于燒杯口的表面皿。稱取一定量的樣品，放入燒杯后，將溶劑順器壁倒入或沿下端靠緊杯壁的玻璃棒流下，防止溶液飛濺。如溶樣時(shí)有氣體產(chǎn)生，可將樣品用水潤(rùn)濕，通過(guò)燒杯嘴和表而皿間的縫隙慢慢注入溶劑，作用完后用洗瓶吹水沖洗表面皿，水流沿壁流下。試樣溶解過(guò)程操作必須十分小心，避免溶液損失和濺出。2、沉淀1）沉淀劑的選擇沉淀劑應(yīng)具有較好的選擇性和特效性。形成的沉淀應(yīng)具有易于分離和洗滌的良好結(jié)構(gòu)。沉淀劑本身溶解度應(yīng)該很大，過(guò)量的沉淀劑容易洗滌除去。應(yīng)盡可能選用易揮發(fā)或易灼燒除去的沉淀劑。生成的沉淀經(jīng)烘干或灼燒所得稱量形式必須有確定的化學(xué)組成，其摩爾質(zhì)量較大，這樣引入的稱量誤差較小。2）沉淀進(jìn)行的條件

(1)稀應(yīng)在適當(dāng)稀的溶濃中進(jìn)行沉淀。這樣的溶液中生成晶核速度較慢，有利于形成較大顆粒的晶體，便于過(guò)濾和洗滌。(2)熱沉淀應(yīng)在熱溶液中進(jìn)行。熱溶液使沉淀的溶解度較大，有利于晶體生長(zhǎng)。熱溶液中沉淀吸附雜質(zhì)的量也減少，可以得到較純凈的沉淀。(3)攪在不斷攪拌下慢慢滴加沉淀劑，這樣可防止局部過(guò)飽和而生成大量的小顆粒沉淀。(4)陳沉淀析出后應(yīng)進(jìn)行陳化，即將沉淀同溶液靜置一段時(shí)間，使小晶粒逐漸溶解，大晶粒繼續(xù)長(zhǎng)大，原來(lái)被吸附的雜質(zhì)可能轉(zhuǎn)入溶液中。3）沉淀操作技術(shù)沉淀是稱量分析最重要的一步操作，應(yīng)根據(jù)沉淀的性質(zhì)采用不同的沉淀?xiàng)l件和操作方式。晶形沉淀要求在適當(dāng)稀的熱溶液中進(jìn)行。將試液在水浴或電熱板上加熱后，一手持玻璃棒充分?jǐn)嚢?勿碰燒杯壁及底)，另一手拿滴管滴加沉淀劑，滴管口接近液面滴下，以免溶液濺出。滴加速度可先慢后稍快。在沉淀過(guò)程中，要有嚴(yán)格的定量觀念，不得將玻璃棒拿出燒杯，以防損失沉淀。檢查沉淀是否完全時(shí)，將溶液放置待沉淀下沉后，沿杯壁向上層清液中加一滴沉淀劑，觀察滴落處是否出現(xiàn)混濁，如不出現(xiàn)混濁即表示沉淀完全。否則應(yīng)補(bǔ)加沉淀劑至檢查沉淀完全為止。沉淀完全后，蓋上表而皿在水浴上陳化1h左右或放置過(guò)夜進(jìn)行陳化。3、沉淀的過(guò)濾和洗滌1）用濾紙過(guò)濾濾紙的選擇濾紙分定性濾紙和定量濾紙兩種，重量分析中常用定量濾紙(或稱無(wú)灰濾紙)進(jìn)行過(guò)濾。定量濾紙灼燒后灰分極少，其重量可忽略不計(jì)，如果灰分較重，應(yīng)扣除空白。定量濾紙一般為圓形，按直徑分有11厘米、9厘米、7厘米等幾種；按濾紙孔隙大小分有“快速”、“中速”和“慢速”三種。根據(jù)沉淀的性質(zhì)選擇合適的濾紙，如BaSO4、CaC2O4.2H2O等細(xì)晶形沉淀，應(yīng)選用“慢速”濾紙過(guò)濾；Fe2O3.nH2O為膠狀沉淀，應(yīng)選用“快速”濾紙過(guò)濾；MgNH4PO4等粗晶形沉淀，應(yīng)選用“中速”濾紙過(guò)濾。根據(jù)沉淀量的多少，選擇濾紙的大小。(2)漏斗用于重量分析的漏斗應(yīng)該是長(zhǎng)頸漏斗，頸長(zhǎng)為15—20厘米，漏斗錐體角應(yīng)為600，頸的直徑要小些，一般為3—5毫米，以便在頸內(nèi)容易保留水柱，出口處磨成450角，如圖8－1所示。漏斗在使用前應(yīng)洗凈。(3)濾紙的折疊折疊濾紙的手要洗凈擦干。先把濾紙對(duì)折并按緊一半，然后再對(duì)折但不要按緊，把折成圓錐形的濾紙放入漏斗中。濾紙的大小應(yīng)低于漏斗邊緣0.5～1厘米左右，若高出漏斗邊緣，可剪去一圈。觀察折好的濾紙是否能與漏斗內(nèi)壁緊密貼合，若未貼合緊密可以適當(dāng)改變?yōu)V紙折疊角度，直至與漏斗貼緊后把第二次的折邊折緊。取出圓錐形濾紙，將半邊為三層濾紙的外層折角撕下一塊，這樣可以使內(nèi)層濾紙緊密貼在漏斗內(nèi)壁上，撕下來(lái)的那一小塊濾紙，保留作擦拭燒杯內(nèi)殘留的沉淀用。

(4)做水柱濾紙放入漏斗后，用手按緊使之密合，然后用洗瓶加水潤(rùn)濕全部濾紙。用手指輕壓濾紙趕去濾紙與漏斗壁間的氣泡，然后加水至濾紙邊緣，此時(shí)漏斗頸內(nèi)應(yīng)全部充滿水，形成水柱。濾紙上的水已全部流盡后，漏斗項(xiàng)內(nèi)的水柱應(yīng)仍能保住，這樣，由于液體的重力可起抽濾作用，加快過(guò)濾速度。若水柱做不成，可用手指堵住漏斗下口，稍掀起濾紙的一邊，用洗瓶向?yàn)V紙和漏斗間的空隙內(nèi)加水，直到漏斗頸及錐體的一部分被水充滿，然后邊按緊濾紙邊慢慢松開(kāi)下面堵住出口的手指，此時(shí)水柱應(yīng)該形成。如仍不能形成水柱，或水柱不能保持，而漏斗頸又確已洗凈，則是因?yàn)槁┒奉i太大。實(shí)踐證明，漏斗頸太大的漏斗，是做不出水柱的，應(yīng)更換漏斗。做好水柱的漏斗應(yīng)放在漏斗架上，下面用一個(gè)潔凈的燒杯承接濾液，濾液可用做其它組分的測(cè)定。濾液有時(shí)是不需要的，但考慮到過(guò)濾過(guò)程中，可能有沉淀滲濾，或?yàn)V紙意外破裂，需要重濾，所以要用洗凈的燒杯來(lái)承接濾液。為了防止濾液外濺，一般都將漏斗頸出口斜口長(zhǎng)的一側(cè)貼緊燒杯內(nèi)壁。漏斗位置的高低，以過(guò)濾過(guò)程中漏斗頸的出口不接觸濾液為度。(5)傾瀉法過(guò)濾和初步洗滌首先要強(qiáng)調(diào)，過(guò)濾和洗滌一定要一次完成，因此必須事先計(jì)劃好時(shí)間，不能間斷，特別是過(guò)濾膠狀沉淀。過(guò)濾一般分三個(gè)階段進(jìn)行，第一階段采用傾瀉法把盡可能多的清液先過(guò)濾過(guò)去，并將燒杯中的沉淀作初步洗滌，第二階段把沉淀轉(zhuǎn)移到漏斗上，第三階段清洗燒杯和洗滌漏斗上的沉淀。在上層清夜傾注完了以后，在燒杯中作初步洗滌。選用什么洗滌液洗沉淀，應(yīng)根據(jù)沉淀的類型而定。A晶形沉淀：可用冷的稀的沉淀劑進(jìn)行洗滌，出于同離子效應(yīng)，可以減少沉淀的溶解損失。但是如沉淀劑為不揮發(fā)的物質(zhì)，就不能用作洗滌液，此時(shí)可改用蒸餾水或其它合適的溶液洗滌沉淀。

B無(wú)定形沉淀：用熱的電解質(zhì)溶液作洗滌劑，以防止產(chǎn)生膠溶現(xiàn)象，大多采用易揮發(fā)的銨鹽溶液作洗滌劑。

C對(duì)于溶解度較大的沉淀，采用沉淀劑加有機(jī)溶劑洗滌沉淀，可降低其溶解度。洗滌時(shí)，沿?zé)瓋?nèi)壁四周注入少量洗滌液，每次約20毫升左右，充分?jǐn)嚢?，靜置，待沉淀沉降后，按上法傾注過(guò)濾，如此洗滌沉淀4～5次，每次應(yīng)盡可能把洗滌液傾倒盡，再加第二份洗滌液。隨時(shí)檢查濾液是否透明不含沉淀顆粒，否則應(yīng)重新過(guò)濾，或重作實(shí)驗(yàn)。(6)沉淀的轉(zhuǎn)移沉淀用傾瀉法洗滌后，在盛有沉淀的燒杯中加入少量洗滌液，攪拌混合，全部?jī)A入漏斗中。如此重復(fù)2～3次，然后將玻璃棒橫放在燒杯口上，玻璃棒下端比燒杯口長(zhǎng)出2～3厘米，左手食指按住玻璃棒，大拇指在前，其余手指在后，拿起燒杯，放在漏斗上方，傾斜燒杯使玻璃棒仍指向三層濾紙的一邊，用洗瓶沖洗燒杯壁上附著的沉淀，使之全部轉(zhuǎn)移入漏斗中，如圖8－4所示。最后用保存的小塊濾紙擦拭玻璃棒，再放入燒杯中，用玻璃棒壓住濾紙進(jìn)行擦拭。擦拭后的濾紙塊，用玻璃棒撥入漏斗中，用洗滌液再?zèng)_洗燒杯將殘存的沉淀全部轉(zhuǎn)入漏斗中。有時(shí)也可用淀帚如圖8－5所示，擦洗燒杯上的沉淀，然后洗凈淀帚。淀帚一般可自制，剪一段乳膠管，一端套在玻璃律上，另一端用橡膠膠水粘合，用夾子央扁晾干即成。(7)洗滌沉淀全部轉(zhuǎn)移列濾紙上后，再在濾紙上進(jìn)行最后的洗滌。這時(shí)要用洗瓶由濾紙邊緣稍下一些地方螺旋形向下移動(dòng)沖洗沉淀如圖8－6所示。這樣可使沉淀集中到濾紙錐體的底部，不可將洗滌液直接沖到濾紙中央沉淀上，以免沉淀外濺。采用“少量多次”的方法洗滌沉淀，即每次加少量洗滌液，洗后盡量瀝干，再加第二次洗滌液，這樣對(duì)提高洗滌效率。洗滌次數(shù)一般都有規(guī)定，例加洗滌8～10次，或規(guī)定洗至流出液無(wú)某種離子為止等等。2．用微孔玻璃坩堝(或漏斗)過(guò)濾有些沉淀不能與濾紙一起灼燒，否則易被碳還原，如氯化銀沉淀。有些沉淀不需要灼燒，只需干燥即可稱量，如丁二肟鎳沉淀。這種情況應(yīng)用微孔玻璃坩堝(或漏斗)來(lái)過(guò)濾。微孔玻璃坩堝有幾種型號(hào)，一般用P16或P10號(hào)過(guò)濾細(xì)晶形沉淀(相當(dāng)于慢速濾紙)，用P40號(hào)過(guò)濾一般的晶形沉淀(相當(dāng)于中速濾紙)。采用微孔玻璃坩堝過(guò)濾，常用抽濾法。在抽濾瓶口配一個(gè)橡皮墊圈，插入坩堝，瓶側(cè)的支管用橡皮管與水流泵相連，進(jìn)行減壓過(guò)濾。過(guò)濾結(jié)束時(shí)，先去掉抽濾瓶上的膠管，然后關(guān)閉水泵，以免水倒吸入抽濾瓶中。微孔玻璃坩堝使用前一般先用鹽酸或硝酸處理，然后用水抽洗干凈，烘干備用。這種坩堝耐酸不耐堿，不適于過(guò)濾強(qiáng)堿溶液。用過(guò)的玻璃坩堝應(yīng)立即用適當(dāng)?shù)南礈煲合磧?，用純水抽洗干凈，烘干備用。微孔玻璃坩堝可?05～180℃下烘干。測(cè)定時(shí)，空的微孔坩堝應(yīng)在烘干沉淀的溫度下烘至恒重。三、干燥和灼燒(1)過(guò)濾后濾紙的折卷(2)膠體沉淀濾紙的折卷圖8－7沉淀后濾紙的的折卷

坩堝側(cè)放泥三角上烘干和炭化干燥器

干燥器是具有磨口蓋子的密閉厚壁玻璃器皿，常用以保存干坩堝、稱量瓶、試樣等物。它的磨口邊緣涂一薄層凡土林，使之能與蓋子密合，如圖8－10所示。干燥器搬干燥器的動(dòng)作干燥器底部盛放干燥劑，最常用的干燥劑是變色硅膠和無(wú)水氯化鈣。其上擱置潔凈的帶孔瓷板，坩堝等即可放在瓷板孔內(nèi)。干燥劑吸收水分的能力都是有一定限度的。例如硅膠，20℃時(shí)，被其干燥過(guò)的1升空氣中殘留水分為6×10－3毫克；無(wú)水氯化鈣，25℃時(shí)，被其干燥過(guò)的1升空氣中殘留水分小于0.36毫克。因此，干燥器中的空氣并不是絕對(duì)干燥的，只是濕度較低而已。使用干燥器時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：

A干燥劑不可放得太多，以免玷污坩堝底部。

B搬移干燥器時(shí)，要用雙手拿著，用大拇指緊緊按住蓋子，如圖8—11所示。

C打開(kāi)可干燥器時(shí)，不能往上掀蓋，應(yīng)用左手按住干燥器，右手小心地把蓋子稍微推開(kāi)，等冷空氣徐徐進(jìn)入后，才能完全推開(kāi)，蓋子必須仰放在桌子上。

D不可將太熱的物體放入干燥器中。

E有時(shí)較熱的物體放入干燥器中后，空氣受熱膨脹會(huì)把蓋子頂起來(lái)，為了防止蓋子被打翻，應(yīng)當(dāng)用手按住，不時(shí)把蓋子稍微推開(kāi)(不到1秒鐘)，以放出熱空氣。

F灼燒或烘干后的坩堝和沉淀，在干燥器內(nèi)不應(yīng)放置過(guò)久，否則會(huì)因吸收一些水分而使重量略有增加。

G變色硅膠干燥時(shí)為藍(lán)色，受潮后變粉紅色。可以在120℃烘受潮的硅膠待其變藍(lán)后反復(fù)使用，直至破碎不能用為止。沉淀稱量法的應(yīng)用1.鉀鹽的測(cè)定

K＋能與易溶于水的有機(jī)試劑四苯硼鈉NaB(C6H5)4反應(yīng)，生成四苯硼鉀沉淀。四苯硼鉀是離子締合物，具有溶解度小、組成恒定、熱穩(wěn)定性好(最低分解溫度為265℃)等優(yōu)點(diǎn)，故四苯硼鈉是K＋的一種良好沉淀劑。生成的沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干即可稱量。由于四苯硼鉀易形成過(guò)飽和溶液，加入四苯硼鈉沉淀劑的速度宜慢，同時(shí)要?jiǎng)×覕嚢??？紤]到沉淀有一定的溶解度，洗滌沉淀時(shí)應(yīng)采用沉淀劑溶液作洗滌液。本法適用于鉀鹽和含鉀肥料的測(cè)定。試液中若有銨離子，也能與四苯硼鈉發(fā)生沉淀反應(yīng)。這種情況需加入甲醛，使銨生成六亞甲基四胺而排除干擾。2.鈣鎂磷肥生產(chǎn)分析中磷灰石中SiO2含量測(cè)定測(cè)定方法是將樣品堿熔，用熱水提取，再加入濃HCl，加熱80℃條件下，用動(dòng)物膠凝聚硅酸沉淀，沉淀在900℃馬弗爐中灼燒，冷卻后稱量。硅酸鹽礦石也用此法測(cè)定。3.磷礦石中P2O5含量測(cè)定測(cè)定方法是用酸分解礦石并處理