科技与生活：重量分析法测定影响沉淀完全的因素 |
| 2012-10-25 10:40 作者：霍留拴，娄建新 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网10月25日讯】据《科技与生活》杂志2012年第16期刊文称，围绕沉淀的类型、沉淀纯度、沉淀的溶解性及影响因素进行探讨，从而找出不同沉淀形成的控制条件，重点探讨钼酸铅重量法国家标准分析方法测定钼精矿中钼量。在测定过程中，沉淀是否完全，直接影响检测数据是否准确，以此探讨重量法对沉淀的要求以及影响沉淀的主要因素进行论述分析。
关键词重量分析；沉淀称量形式；沉淀平衡；沉淀效应
重量分析法是通过称量生成物的重量来测定物质含量的定量分析方法。重量法通常以沉淀反应为基础，也可利用挥发，萃取等手段来进行分析。
在重量分析中，一般首先采用适当的方法，使被测组分以单质或化合物的形式从式样中与其他组分分离。重量分析的过程包括了分离和称量两个过程。根据分离的方法不同，重量分析法又可分为沉淀法、挥发法和萃取法等。
1重量分析法的方法原理
方法原理：重量分析是根据称量生成物的质量来确定被测组分的质量含量的，测定时，一般采用适当方法，将试样中待测组分与其他组分分离，生成沉淀；然后称量沉淀物质量，由称量的质量计算待测组成分的质量含量。重量分析适宜分析试样中含量在0.1%以上的组分。
重量分析法对沉淀的要求：
向试液中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀下来，所得到的沉淀称为沉淀形式。沉淀经过过滤、洗涤、干燥、灼烧所得到的称为称量形式。
在干燥、灼烧过程中，沉淀也可能发生变化，即称量形式和沉淀形式可以相同，也可以不同。如测定溶液中的SO42-的含量时，在试液中加过量的BaCl2溶液，得到BaSO4沉淀，经过过滤、洗涤、干燥、灼烧，称量的也是BaSO4的质量，沉淀形式与称量形式相同，而测定硅的含量时，沉淀形式是硅酸，经过过滤、洗涤、干燥、灼烧，转变为称量形式SiO2，称量形式与沉淀形式不同。
1.1对沉淀形式的要求
1）沉淀溶解度要小，才能保证被测组分沉淀完全，一般要求沉淀溶解损失不超过0.002g。
例如测定Ca2+时，不能使用H2SO4作沉淀剂，因为沉淀平衡时，Ca2+和SO42-的浓度达到0.005mol/L，溶解损失过于大。若选择草酸铵作沉淀剂，沉淀更完全，其溶解损失小得多。
2）沉淀要纯净，尽量避免沉淀剂和其他杂质混入沉淀中。
3）沉淀要应易于过滤和洗涤，因此要控制沉淀条件，尽量获得粗大的晶形沉淀，对无定形沉淀，也要尽量获得结构紧密的沉淀。
4）沉淀要便于转化为合适的称量形式。
1.2对称量形式的要求
1）称量形式的组成必须与化学式符合，否则无法计算分析结果，例如磷酸钼铵虽然是溶解度很小的晶形沉淀，但其化学组成不确定，故不选择作为测定PO43-的称量形式。
2）称量形式必须很稳定，不受空气中H2O、CO2和O2等的影响。
3）称量形式的相对分子质量应尽可能大，而被测组分在称量形式中的含量应尽可能小。这样可减小称量造成的相对误差。
2影响沉淀完全的因素
沉淀反应是否进行完全，可以根据反应达到平衡后，溶液中未被沉淀的被测组分的量来衡量，即根据沉淀的溶解度的大小来衡量，沉淀的溶解度以难溶化合物的溶度积Ksp来计算。
影响沉淀完全的主要因素有：同离子效应，可以使沉淀的溶解度减小，盐效应、酸效应、配位效应，可以使沉淀溶解度增大。
2.1同离子效应
组成沉淀的离子称为构晶离子，在难溶化合物的饱和溶液中，加入含有构晶离子的溶液，则沉淀的溶解度就会减小，这一效应称为同离子效应。
要使沉淀完全，可在沉淀反应达到平衡后，加入过量的沉淀剂，利用同离子效应来降低沉淀的溶解度，但是，如果沉淀剂浓度过大，可能引起盐效应、配位效应，又会导致沉淀溶解度增大。而且若沉淀剂不易挥发，可能影响沉淀的纯度，所以一般情况下，沉淀剂过量50%-100%，而沉淀灼烧时不易挥发的沉淀剂，只可过量20%-30%。
2.2盐效应
在难溶化合物的饱和溶液中，加入其它易溶的盐类化合物，会使难溶电解质的溶解度比同温度时在纯水中的溶解度大，这种效应称为盐效应。
例如，BaSO4沉淀在0.01mol/LKNO3溶液中的溶解度比在水中的溶解度增大约50%，这是由于受K+和NO3-的电场影响，阻碍了Ba2+和SO42-的相互碰撞形成沉淀的运动，降低了Ba2+和SO42-的有效浓度。
若沉淀的溶解度很小，则盐效应的影响不大。
2.3酸效应
溶液的的酸度对沉淀溶解度的影响称为酸效应，若沉淀是弱酸盐，酸效应使沉淀溶解度增大。
2.4配位效应
当溶液中存在能与沉淀的构晶离子形成配合物的配位剂时，沉淀平衡朝溶解成构晶离子的方向移动，沉淀溶解难度增大，称为配位效应。
例如：用HCl沉淀Ag+时，若HCl过量太多，会形成AgCl2、AgCl3、等配合物，导致溶液中游离的Ag+浓度降低，促使沉淀朝离解为Ag+和Cl-的方向移动，使沉淀部分溶解。
所以沉淀剂不能过量太多，就要考虑同离子效应，也要考虑盐效应和配位效应。
2.5其他影响
温度（温度升高，溶解度增大）、溶剂（在有机溶剂中，无机物沉淀的溶解度比在水中小）、沉淀颗粒（沉淀颗粒大的，溶解度小）都会对沉淀溶解度影响。
3结束语
综上所述，重量分析法的实施原理方法中对沉淀的要求以及影响具有重要的作用。影响沉淀的因素是多种多样的，还需要从根本上加强沉淀安全效应。
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