实验11 重量分析法测定钡(讲稿)
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实验十一沉淀重量法测定钡的含量一、实验目的1、掌握钡盐中钡含量的测定原理和方法。
2、理解并掌握晶形沉淀的沉淀条件。
3、掌握沉淀、陈化、过滤、洗涤、灼烧及恒重等基本操作技术。
二、实验原理重量分析是定量分析方法之一,它的优点是准确度高,不需要标准试样或基准物质进行比较,故又称为仲裁分析。
称取一定量BaCl2·2H2O,用水溶解,加稀HCl溶液酸化,加热至微沸,在不断搅动下,慢慢地加入稀、热的H2SO4,Ba2+与SO42-反应,形成晶形沉淀。
沉淀经陈化、过滤、洗涤、烘干、炭化、灰化、灼烧后,以BaSO4形式称量,可求出BaCl2·2H2O中Ba的含量。
Ba2+ + SO42- ═BaSO4↓Ba2+可生成一系列微溶化合物,如BaCO3、BaC2O4、BaCrO4、BaHPO4、BaSO4等,其中以BaSO4溶解度最小,100mL溶液中,100℃时溶解0.4mg,25℃时仅溶解0.25mg。
当过量沉淀剂存在时,溶解度大为减小,一般可以忽略不计。
BaSO4重量法一般在0.05mol·L-1左右HCl介质中进行沉淀,它是为了防止产生BaCO3、BaHPO4、BaHAsO4沉淀以及防止生成Ba(OH)2共沉淀。
同时,适当提高酸度,增加BaSO4在沉淀过程中的溶解度,以降低其相对过饱和度,有利于获得较好的晶形沉淀。
用BaSO4重量法测定Ba2+时,一般用稀H2SO4作沉淀剂。
为了使BaSO4沉淀完全,H2SO4必须过量。
由于H2SO4在高温下可挥发除去,故沉淀带下的H2SO4不致引起误差,因此沉淀剂可过量50%~100%。
如果用BaSO4重量法测定SO42-时,沉淀剂BaCl2只允许过量20%~30%,因为BaCl2灼烧时不易挥发除去。
三、仪器与试剂1、仪器:量筒;量杯;烧杯;玻璃棒;洗瓶;表面皿;定量滤纸;长颈漏斗;漏斗架;瓷坩埚;坩埚钳;电炉子;马弗炉;干燥器;天平。
2、试剂:BaCl2·2H2O(s);2mol·L-1HCl;1mol·L-1H2SO4;0.1 mol·L-1AgNO3。
YB/T109.2-1997硅钡合金中钡的测定—硫酸钡重量法测定钡量1.范围本标准规定了硫酸钡重量法测定钡量。
本标准适用于硅钡合金中钡量的测定。
测定范围:2.00%—40.00%。
2.方法提要试样用硝酸—氢氟酸分解后,以高氯酸冒烟驱氟,在一定的酸度下以乙二胺四乙酸二钠掩蔽铁、铝、钙等,用硫酸钡沉淀,在950—1000℃时,用碳酸钠熔融硫酸钡和酸不溶残渣,以沸水浸提熔块,过滤、用盐酸溶液溶解沉淀后,再于一定的酸度下加入硫酸使钡生成硫酸钡沉淀、过滤、洗涤后,灰化,在800—850℃灼烧至恒重,计算钡的百分含量。
3.试剂3.1 无水碳酸钠3.2 氢氟酸(ρ1.15g/ml)3.3 高氯酸(ρ1.67g/ml)3.4 氨水(ρ0.90g/ml)3.5 硝酸(ρ1.42g/ml)3.6 硫酸(5+95)3.7 硫酸(1+1000)3.8 盐酸(1+1)3.9 盐酸(1+3)3.10盐酸(1+9)3.11盐酸(2+98)3.12 乙二胺四乙酸二钠溶液(80g/L)3.13 碳酸钠溶液(10g/L)3.14 氢氧化钠溶液(100g/L):在塑料瓶中配制3.15 酚酞指示剂(5g/L):用乙醇配制3.16 硝酸银溶液(1g/L)4.试样4.1 试样应通过0.125mm筛孔。
4.2 保存试样的粒度直径不小于3mm,并于密封干燥器中保存不超过30d。
5.分析步骤5.1 空白试验:是指在不加试样的情况下,按照试样的分析步骤和条件进行分析试验所得结果称“空白值”,从试样的测定结果中扣除空白值。
随同试样做空白试验。
5.2 测定5.2.1 称取试样0.3g置于干燥聚四氟乙烯杯中(或铂皿),缓慢加入10ml 硝酸,滴加氢氟酸分解试样至无红棕色烟,低温加热至溶解,加入10ml高氯酸,加热至高氯酸冒烟近干,取下稍冷,加入15ml盐酸(1+1),用水冲洗皿壁,低温加热至盐类溶解。
5.2.2 将溶液转入500ml烧杯中,煮沸至试液清澈,加入25ml乙二胺四乙酸二钠溶液(80g/L),用水稀释至约220ml体积,用氢氧化钠溶液(100g/L)调至产生沉淀,煮沸,取下,用盐酸(1+3)调至沉淀恰好溶解,并过量5ml盐酸(1+9),加热至沸,边搅拌边滴加20ml 硫酸(5+95),在低温煮沸状态下保持5min,保温30min,静置1h,冷却至室温。
实验十一沉淀重量法测定钡的含量
一、实验目的
1、掌握钡盐中钡含量的测定原理和方法。
2、理解并掌握晶形沉淀的沉淀条件。
3、掌握沉淀、陈化、过滤、洗涤、灼烧及恒重等基本操作技术。
二、实验原理
重量分析是定量分析方法之一,它的优点是准确度高,不需要标准试样或基准物质进行比较,故又称为仲裁分析。
称取一定量BaCl2·2H2O,用水溶解,加稀HCl溶液酸化,加热至微沸,在不断搅动下,慢慢地加入稀、热的H2SO4,Ba2+与SO42-反应,形成晶形沉淀。
沉淀经陈化、过滤、洗涤、烘干、炭化、灰化、灼烧后,以BaSO4形式称量,可求出BaCl2·2H2O中Ba的含量。
Ba2+ + SO42- ═BaSO4↓
Ba2+可生成一系列微溶化合物,如BaCO3、BaC2O4、BaCrO4、BaHPO4、BaSO4等,其中以BaSO4溶解度最小,100mL溶液中,100℃时溶解0.4mg,25℃时仅溶解0.25mg。
当过量沉淀剂存在时,溶解度大为减小,一般可以忽略不计。
BaSO4重量法一般在0.05mol·L-1左右HCl介质中进行沉淀,它是为了防止产生BaCO3、BaHPO4、BaHAsO4沉淀以及防止生成Ba(OH)2共沉淀。
同时,适当提高酸度,增加BaSO4在沉淀过程中的溶解度,以降低其相对过饱和度,有利于获得较好的晶形沉淀。
用BaSO4重量法测定Ba2+时,一般用稀H2SO4作沉淀剂。
为了使BaSO4
沉淀完全,H2SO4必须过量。
由于H2SO4在高温下可挥发除去,故沉淀带下的H2SO4不致引起误差,因此沉淀剂可过量50%~100%。
如果用BaSO4重量法测定SO42-时,沉淀剂BaCl2只允许过量20%~30%,因为BaCl2灼烧时不易挥发除去。
三、仪器与试剂
1、仪器:量筒;量杯;烧杯;玻璃棒;洗瓶;表面皿;定量滤纸;长颈漏斗;漏斗架;瓷坩埚;坩埚钳;电炉子;马弗炉;干燥器;天平。
2、试剂:BaCl2·2H2O(s);2mol·L-1HCl;1mol·L-1H2SO4;0.1 mol·L-1AgNO3。
四、实验内容
1、瓷坩埚的准备
洗净瓷坩埚,晾干编号,放在电炉上灼烧,冷却。
2、沉淀的制备
准确称取0.4~0.5g BaCl2·2H2O(s)试样一份,臵于250mL烧杯中,加水70mL使其溶解(搅棒要一直放在烧杯中,过滤洗涤完毕才能取出),再加入2mol·L-1HCl溶液2mL使其酸化,加热近沸(但勿使溶液沸腾,以防止溅失)。
同时,另取1mol·L-1H2SO4溶液5mL及30mL水臵于小烧杯中,加热近沸,然后将热、近沸的H2SO4溶液慢慢地加入热的钡盐溶液中,并用玻璃棒不断搅动。
待沉淀沉下后,在上层清液中加入1~2滴1mol·L-1H2SO4溶液,仔细观察沉淀是否完全,如已沉淀完全,盖上表面皿,将玻璃棒靠在烧杯嘴边(切勿将玻璃棒拿出杯外,以免损失沉淀)臵于水浴上加热,陈化30分钟,并不时搅动。
3、沉淀称量形式的获得
利用陈化的时间,准备好过滤用的漏斗架、漏斗、滤纸。
在漏斗下放一干净的500毫升烧杯(烧杯必须洁净,万一过滤失败,可重新过滤一次),用来收集滤液和洗水。
溶液冷却后,将沉淀上层的清液沿玻璃棒用倾泻法过滤,沉淀尽可能的留在烧杯中。
然后以稀H2SO4洗涤液(洗涤液配制:2mL1mol·L-1H2SO4溶液+100 mL蒸馏水)洗涤沉淀4~5次,每次用约10~20毫升,均用倾泻法过滤。
然后小心地将沉淀转移到滤纸上,附在烧杯和玻璃棒上的BaSO4沉淀,用撕下的小三角滤纸仔细擦净,并用洗瓶冲洗到滤纸上,用洗瓶继续冲洗滤纸和沉淀,直到滤出的洗水中不含Cl-为止(用AgNO3溶液检查)。
沉淀洗净后,取出滤纸,折叠成小包,放在恒重的坩埚中烘干,炭化、灰化(切忌明火,若发现明火,马上用坩埚盖盖灭)并在800℃下灼烧至恒重。
4、称重
根据盛沉淀坩埚的质量与空坩埚的质量之差,可得出BaSO4沉淀质量,由此可算出试样中Ba的百分含量。
五、问题讨论
1、为什么要在试液中加入稀HCl溶液后沉淀Ba2+?
2、为什么沉淀BaSO4要在热、稀溶液中进行而在冷却后过滤?
3、当测定试样中的SO42-时,以BaCl2为沉淀剂,这时应选用何种洗涤剂洗涤
沉淀?为什么?
六、实验数据记录与处理。