人卫分析化学第八版学习笔记

第八章：重量分析法

2018-10-22  本文已影响0人  玄语梨落

第八章：重量分析法

通过称量物质的质量来确定被测组分含量的方法。

第一节：沉淀重量法

沉淀形式与称量形式

沉淀形式：

称量形式：

  1. 对沉淀形式的要求：
    1. 溶解度要小
    2. 纯净
    3. 易于过滤和洗涤（粗大或致密）
    4. 易于转换
  2. 对称量形式的要求：
    1. 组成固定
    2. 足够化学稳定性
    3. 尽可能大的摩尔质量

沉淀形态与沉淀的形成

沉淀的形态

沉淀的形成过程

包括晶核的形成和沉淀颗粒的生长两个过程：

  1. 晶核：分为均相成核和异相成核
    1. 均相成核：过饱和溶液中，静电作用缔合，溶液的相对过饱和度愈大，均相成核数量越多。
    2. 异相成核：固体微粒越多异相成核数量愈多。
  2. 晶核长大：
  3. 沉淀的形成：聚集速度（形成无定形沉淀）、定向速度（形成晶形沉淀）。聚集速度由过饱和度决定，相对过饱和度越大，越容易形成无定形沉淀；溶解度越大，越容易形成晶形沉淀；沉淀物质浓度越小，越容易形成晶形沉淀。极性强的盐类，有较大定向速度，容易形成晶形沉淀；高价金属氢氧化物溶解度小，容易形成结构疏松的无定形沉淀。

沉淀的溶解度及其影响因素

溶度积与溶解度

固有溶解度：

离子活度积常数（活度积）：与温度有关

离子溶度积（溶度积常数）：与温度和离子强度有关

溶解度：平衡状态下所溶解的MA的总浓度。

条件溶度积

K_{sp}^\prime=K_{sp}\alpha_M\alpha_A

对于MmAn型，S=\sqrt[m+n]{\frac{K_{sp}^\prime}{m^mn^n}}

影响沉淀溶解的因素

  1. 同离子效应：

  2. 酸效应：

  3. 配位效应：当溶液中存在能与金属离子生成可溶性配合物的配位剂使难溶盐溶解度增大的现象

    有些沉淀反应，当沉淀剂适当过量，同离子效应起主要作用，沉淀剂的量太多时，配位效应起主要作用。

  4. 盐效应：难溶盐溶解度随着离子强度增大而增加，高价离子的活度系数有离子强度影响较大。

  5. 其他：

    1. 温度：
    2. 溶剂：
    3. 沉淀颗粒大小：小颗粒沉淀溶解度比大颗粒大。
    4. 水解作用：
    5. 溶胶作用：无定形沉淀反应中，容易形成胶体溶液，同时胶体微粒小，容易透过滤纸，故无定形沉淀时应加入适当电解质防止沉淀溶胶。

沉淀的纯度及其影响因素

共沉淀

  1. 表面吸附：通过洗涤沉淀的方法减少吸附
    1. 与构晶离子生成溶解度小的化合物优先吸附。
    2. 浓度相同的离子，带电荷越多的离子越容易被吸附
    3. 电荷相同的离子浓度越大，越容易被吸附
  2. 形成混晶或固溶体：被吸附的杂质与沉淀具有相同的晶格、相同的电荷或离子半径，杂志例子可进入晶格引起共沉淀。可通过事先分离杂质除去；对于异形混晶可以在沉淀时缓慢加入沉淀剂，对沉淀进行纯化。
  3. 包埋或吸留：由于形成沉淀速度快，吸附在沉淀表面的杂质或母液来不及离开，被随后长大的沉淀所覆盖，包藏在沉淀内部引起共沉淀。可以通过重结晶或陈化除去。

后沉淀

在沉淀析出后，本来不能析出的沉淀，也在沉淀表面逐渐沉积的现象。由于沉淀的表面吸附作用引起（局部离子浓度大于溶液达到与杂质离子沉淀地范围）。可以通过缩短沉淀和母液共置地时间。

沉淀条件地选择

晶型沉淀的沉淀条件

  1. 在适当稀溶液中进行沉淀：浓度小，相对过饱和度小；注意溶解度大地沉淀地溶解损失
  2. 在热溶液中进行沉淀：降低相对过饱和度，减少杂质吸附量；但是注意溶解度变大地问题
  3. 在不断搅拌下，慢慢加入沉淀剂：防止局部浓度过大
  4. 进行陈化（将沉淀与母液一起放置）：加热搅拌可缩短陈化时间
  5. 均匀沉淀：控制一定条件，使加入地沉淀剂不能与被测离子生成沉淀，通过化学反应使沉淀剂从溶液中缓慢、均匀地产生出来，避免局部过浓现象

无定形沉淀地沉淀条件

  1. 在较浓热溶液中进行沉淀：降低沉淀水化程度
  2. 加入大量电解质：防止胶体形成，降低水化程度，减少杂质
  3. 不断搅拌，适当加快沉淀剂地加入速度：
  4. 不必陈化：

有机沉淀剂简介

特点：可选择种类多，选择性高生成的沉淀溶解度小，沉淀完全；吸附杂质少；沉淀摩尔质量大，分析准确度高。

类型：形成难溶盐、形成难溶螯合物

沉淀的滤过和干燥

沉淀的滤过

高温灼烧的需要用定量滤纸

沉淀的洗涤

少量多次，特效反应检查洗涤是否干净

沉淀的干燥或灼烧和恒重

恒重是连续两次干燥或灼烧后称量的质量差小于0.3mg

称量形式和结果计算

重量因数F（换算因数）：被测组分的相对分子质量与称量形式的相对分子质量之比。

第二节：挥发重量法

直接法

利用加热等方式使试样中挥发性组分逸出，用适宜的吸收剂将其全部吸收，根据吸收剂重量的增加来计算该组分含量的方法。

检测药品的炽灼残渣属于直接挥发法

间接法

利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出，称量其残渣，根据挥发前后试样质量差值来计算挥发组分的含量。

试样中水的存在状态：

  1. 引湿水：
  2. 包埋水：
  3. 吸入水：亲水胶体性质物质内表面吸收
  4. 结晶水：
  5. 组成水：分解反应产生

干燥失重常用干燥方式：

  1. 常压下加热干燥
  2. 减压加热干燥
  3. 干燥剂干燥
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