分析化學(xué)重量分析法新.ppt

1 揮發(fā)分離后 稱量的是待測組分本身或為其衍生物或為吸收劑 根據(jù)所稱質(zhì)量或增加的質(zhì)量來計算待測組分的含量 二 間接揮發(fā)法 通過加熱等方法使試樣中的待測組分揮發(fā) 根據(jù)揮發(fā)前后試樣的質(zhì)量差來計算待測組分的含量 例如 可將一定量的BaCl2 2H2O試樣加熱干燥 使水份揮發(fā)掉 氯化鋇試樣減少的重量即為結(jié)晶水的含量 又如 葡萄糖干燥失重的測定 2 常用的干燥方法有常壓加熱干燥 減壓加熱干燥和干燥劑干燥等 第二節(jié)萃取法 萃取法是根據(jù)被測組分在兩種不相溶的溶劑中溶解度的不同 采用溶劑萃取的方法使之與其它組分分離 揮去萃取液中的溶劑 稱量干燥萃取物的重量 求出待測組分含量的方法 物質(zhì)在水相和與水互不相溶的有機相中都有一定的溶解度 在液 液萃取分離時 被萃取物質(zhì)在有機相和水相中的濃度之比稱為分配比 用D表示 3 在實際工作中一般至少要求D 10 當D不很高 一次萃取不能滿足要求時 可采用多次連續(xù)萃取以提高萃取率 第三節(jié)沉淀法 利用沉淀反應(yīng)將待測組分以難溶化合物形式沉淀下來 經(jīng)過濾 洗滌 烘干或灼燒后 轉(zhuǎn)化成具有確定組成的稱量形式 稱量并計算被測組分含量的分析方法 一 沉淀重量法操作步驟 4 一 試樣的稱取和溶解 在沉淀法中 試樣的稱取量必須適當 若稱取量太多使沉淀量過大 給過濾 洗滌都帶來困難 稱樣量太少 則稱量誤差以及各個步驟中所產(chǎn)生的誤差將在測定結(jié)果中占較大比重 致使分析結(jié)果準確度降低 5 取樣量可根據(jù)最后所得稱量形式的重量為基礎(chǔ)進行計算 所得晶體沉淀可取0 1 0 5g 所得非晶形沉淀則以0 08 0 1g為宜 取樣后 需用適當?shù)娜軇┤芙庠嚇?常用的溶劑是水 對難溶于水的試樣 可用酸 堿及氧化物等溶劑 二 沉淀的制備 1 沉淀形式和稱量形式 被測組分與試樣溶液分離時 生成沉淀的化學(xué)組成稱為沉淀形式 沉淀形式經(jīng)過處理 供最后稱量的物質(zhì)的化學(xué)組成稱為稱量形式 6 過濾8000CBa2 SO42 BaSO4 BaSO4洗滌灼燒 過濾烘干Ca2 C2O42 CaC2O4 2H2O CaO洗滌灼燒 2 沉淀法對沉淀形式的要求 1 溶解度小 溶解損失不超過0 2mg 2 易過濾和洗滌 沉淀顆粒粗大 比較緊密 3 純凈 4 易轉(zhuǎn)化成稱量形式 7 3 沉淀法對稱量形式的要求 1 確定的化學(xué)組成 確定計量關(guān)系 2 性質(zhì)穩(wěn)定 不受空氣中的H2O O2和CO2的影響 3 較大的摩爾質(zhì)量 減小稱量的相對誤差 三 沉淀的過濾 洗滌 烘干與灼燒 1 過濾 將沉淀與母液中其它組分分離濾器 玻璃砂芯坩堝 漏斗濾紙 無灰濾紙過濾方法 傾瀉法 8 2 洗滌 洗去雜質(zhì)和母液 洗滌方法 少量多次 選擇洗滌液原則 溶解度小的晶形沉淀 蒸餾水溶解度較大的晶形沉淀 沉淀劑稀溶液易發(fā)生膠溶的無定形沉淀 易揮發(fā)性電解質(zhì)稀溶液 如稀HNO3 NH4Cl等 3 干燥或灼燒 除去沉淀中吸留水分和其它揮發(fā)性物質(zhì) 將沉淀形式定量轉(zhuǎn)變?yōu)榉Q量形式 干燥溫度一般在150度以下 烘箱中進行 灼燒溫度一般在800度以上 馬弗爐中進行 9 反復(fù)干燥或灼燒 直到恒重為止 藥典規(guī)定 連續(xù)兩次干燥或灼燒后的質(zhì)量差不超過 0 3mg即為恒重 二 沉淀的溶解度及影響因素 沉淀法中要求沉淀完全程度大于99 9 而沉淀完全與否是根據(jù)反應(yīng)達平衡后 沉淀的溶解度來判斷 影響沉淀溶解度的主要因素有以下幾種 1 同離子效應(yīng) 當沉淀達平衡后 若向溶液中加入組成沉淀的構(gòu)晶離子試劑或溶液 使沉淀溶解度降低的現(xiàn)象 10 沉淀劑用量 一般 過量50 100 為宜非揮發(fā)性 過量20 30 2 異離子效應(yīng) 鹽效應(yīng) 溶液中存在大量強電解質(zhì)使沉淀溶解度增大的現(xiàn)象 3 酸效應(yīng) 溶液酸度對沉淀溶解度的影響稱為酸效應(yīng) 11 CaC2O4Ca2 C2O42 弱酸鹽沉淀的溶解度受溶液的pH值影響很大 溶液 H 大 沉淀溶解度增大 4 配位效應(yīng) 配位劑與構(gòu)晶離子形成配位體 使沉淀的溶解度增大的現(xiàn)象稱為 若在含有AgCl沉淀的溶液里加入NH3 HO AgCLAg CL Ag 2NH3Ag NH3 2 若沉淀劑本身就是絡(luò)合劑 實驗中應(yīng)該避免加入過多沉淀劑 防止沉淀溶解 12 AgCLAg CL AgCL CL AgCL2 AgCL2 CL AgCL3 三 沉淀的純度及影響因素 影響沉淀純度的原因主要有兩個 共沉淀和后沉淀 1 共沉淀 當一種沉淀從溶液中析出時 溶液中某些本來可溶的雜質(zhì)也同時沉淀下來的現(xiàn)象 1 表面吸附 由于沉淀表面吸附所引起的雜質(zhì)共沉淀的現(xiàn)象 表面吸附是有選擇性的 選擇吸附的規(guī)律是 13 第一吸附層 先吸附過量的構(gòu)晶離子 再吸附與構(gòu)晶離子大小接近 電荷相同的離子 濃度較高的離子被優(yōu)先吸附 第二吸附層 優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子形成的鹽溶解度小的離子 離子價數(shù)高 濃度大的離子 優(yōu)先被吸附 例如 用Na2SO4沉淀Ba2 14 15 減小方法 制備大顆粒沉淀或晶形沉淀 適當提高溶液溫度 洗滌沉淀 2 形成混晶 沉淀過程中雜質(zhì)離子占據(jù)沉淀中某些晶格位置而進入沉淀內(nèi)部形成混合晶體 沉淀BaSO4時 溶液中有微量的Pb2 由于濃度很小 不會以PbSO4的形式沉淀 但由于Pb2 與Ba2 半徑相近 BaSO4與PbSO4晶體結(jié)構(gòu)相似 所以發(fā)生BaSO4與PbSO4混晶共沉淀 減小方法 將雜質(zhì)事先分離除去 或加入絡(luò)合劑或改變沉淀劑 16 3 包藏或吸留 沉淀速度過快 表面吸附的雜質(zhì)來不及離開沉淀表面就被隨后沉積下來的沉淀所覆蓋 包埋在沉淀內(nèi)部 減小方法 改變沉淀條件 重結(jié)晶或陳化 2 后沉淀 溶液中某些本來可溶的雜質(zhì)在沉淀放置一端時間后沉淀到原沉淀表面的現(xiàn)象叫后沉淀 17 減小方法 縮短沉淀與母液的共置時間 或沉淀生成后 及時過濾 3 提高沉淀純度的措施 1 選擇合理的分析步驟 2 降低易被吸附雜質(zhì)離子的濃度 3 選擇合適的沉淀劑 4 選擇合理的沉淀條件 5 必要時進行再沉淀 四 沉淀的類型與沉淀條件 1 沉淀類型 18 粗晶形沉淀如MgNH4PO4 細晶形沉淀如BaSO4 晶形沉淀 沉淀類型 非晶形沉淀 粗晶形沉淀如MgNH4PO4 粗晶形沉淀如MgNH4PO4 膠狀沉淀如Fe OH 3 XH2O 凝膠狀沉淀如AgCl 粗晶形沉淀如MgNH4PO4 晶形沉淀 顆粒直徑0 1 1 m 排列整齊 結(jié)構(gòu)緊密 比表面積小 吸附雜質(zhì)少 易于過濾 洗滌 無定形沉淀 非晶型沉淀 顆粒直徑0 001 0 1 m排列雜亂結(jié)構(gòu)疏松 比表面積大 吸附雜質(zhì)多 不易過濾 洗滌 19 2 沉淀的形成及其影響因素 晶核 過飽和溶液中若干對構(gòu)晶離子相互結(jié)合而成的離子群 均相成核 過飽和溶液中 構(gòu)晶離子通過靜電作用相互締和而形成晶核 20 異相成核 過飽和的構(gòu)晶離子聚集在外來固體微粒周圍形成晶核 聚集速度 定向速度 晶形沉淀聚集速度 定向速度 無定形沉淀 聚集速度與溶液的相對過飽和度成正比 馮 威曼 VonWeimarn 經(jīng)驗公式 S 晶核的溶解度Q 加入沉淀劑瞬間沉淀物質(zhì)的濃度Q S S 相對過飽和度K 常數(shù) 與沉淀的性質(zhì) 溫度 介質(zhì)等有關(guān) 21 定向速度主要決定于沉淀物質(zhì)的本性 如極性較強的鹽 定向速度較大 多為晶形沉淀 而高價金屬的氫氧化物定向速度小 一般均為非晶形沉淀 3 沉淀條件 1 晶形沉淀的條件 在稀溶液中進行 降低Q值 降低雜質(zhì)濃度 在熱溶液中進行 增大溶解度 減少雜質(zhì)吸附 充分攪拌下慢慢滴加沉淀劑 防止局部過飽和 陳化 為了獲得純凈 易于過濾和洗滌的沉淀 對于不同類型的沉淀 應(yīng)當采取不同的沉淀條件 22 當沉淀完全析出后 讓初生的沉淀與母液一起放置一段時間 這一過程稱為陳化 陳化時間 室溫下 幾小時到十幾小時 時間過長 后沉淀加重 2 非晶形沉淀的條件 在濃溶液中進行 在熱溶液中進行 加入電解質(zhì) 不陳化 應(yīng)趁熱過濾 洗滌 23 4 均勻沉淀法 也稱均相沉淀法 是利用化學(xué)反應(yīng)使溶液中緩慢地逐漸產(chǎn)生所需的沉淀劑 從而使沉淀在過飽和度很小的溶液中均勻地 緩慢地析出 以消除通常在沉淀過程中難以避免的局部過濃的缺點 這樣可獲得顆粒較粗 結(jié)構(gòu)緊密 純凈而易于過濾的沉淀 如利用在酸性條件下加熱水解硫代乙酰胺 均勻逐漸地放出H2S 用于金屬離子與H2S生成硫化物沉淀 24 五 沉淀法中分析結(jié)果的計算 1 稱量形式與被測組分形式一樣 2 稱量形式與被測組分形式不一樣 25 換算因數(shù)的含義是 單位質(zhì)量的稱量形式相當于多少質(zhì)量的被測組分 待測組分沉淀形式稱量形式FCL AgCLAgCLFeFe OH 3Fe2O3Fe3O4Fe OH 3Fe2O3FeS2中的FeBaSO4BaSO4Na2SO4BaSO4BaSO4As2O3Ag3AsO4AgCL 26 稱取含鐵樣品0 9291g 溶解 加NaOH得沉淀Fe OH 3 灼燒后得0 6216gFe2O3 求試樣中Fe3O4的質(zhì)量分數(shù) 六 應(yīng)用示例 某些中草藥