分析化学重量分析法

第九章重量分析法第一节概述测定时先用适当的方法将被测组分与试样中的其他组分分离，然后转化为一定的称量形式，称重，从而求得该组分的含重量分析法是直接用分析天平称量而获得分析结果第二节挥发法挥发法：是利用被测组分具有挥发性，或将它转化为挥发性物质来进行挥发组分含量测定的方法挥发重量法又分为直接法和间接法一、直接法直接挥发法：是利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出，用适宜的吸收剂将其全部吸收，称量吸收剂的增量来计算该组分含量的方法常用高氯酸镁来吸收逸出的水分常用苏打石灰用于吸收逸出的CO2在直接法测定中，若有几种挥发性物质并存时，应选用适当的吸收剂，定量地吸收被测物而不吸收其他共存物药典中经常要检测炽灼残渣的限量，以控制某些药品的质量。

取一定量被检药品，经过高温炽灼，出去挥发性物质后，称量剩下来的不挥发无机物，称为炽灼残渣所测定的虽不是挥发物，但仍属直接挥发法二、间接法间接挥发法：是利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出以后，称量其残渣，有样品的减量来计算该挥发组分的含量干燥法：测定固体物质中的水分含量试样中水分挥发的难易取决于水在试样中存在的状态其次取决于环境空间的干燥程度固体物质中水的存在状态分为（1）引湿水（湿存水）（2）包埋水（3）吸入水（4）结晶水（5）组成水引湿水：固体表面吸附的水分这种水在一定湿度下随物质的性质、粉碎程度以及空气的湿度而定物质的表面积大、颗粒细、吸水性强以及空气的湿度大，则吸附愈显著所有固体物质放在空气中都会或多或少地带有这种水分包埋水：从水溶液中得到的晶体，长可在晶体内的空穴内保持藏水分这种水分与外界不通，很难除尽，可将颗粒研细或用高温烧除吸入水：一些具有亲水胶体性质的物质（硅胶、纤维素、淀粉、和明胶），内部有很大的扩胀性，内表面积很大，能大量吸收水分有时需采用70-100度真空干燥适用于试样易变质和水分较难挥发的试样干燥剂干燥：能升华或受热不稳定、容易变质的物质只要试样的相对蒸汽压高于干燥剂的相对蒸汽压，试样就能继续失水，直至达到平衡用干燥剂干燥法来测定水分，因为达到平衡需要较长时间，而且不易达到完全干燥的目的，所以该法少用盛有干燥剂的密闭容器，在重量分析中经常被用作短时间存放刚从烘箱或高温炉取出的热的干燥器皿或试样，目的是在低湿度的环境中冷却，减少吸水，以便称量但十分干燥的试样不宜在干燥器中长时间放置，尤其是很细的粉末，由于表面吸附作用，可使它吸收一些水分第三节液-液萃取法液-液萃取法（溶剂萃取法）：是把待测物质从一个液相转移到另一个液相以达到分离的目的一、基本原理（一）萃取分离的本质亲水性：一般无机盐类都是离子型化合物，具有易溶于水难溶于有机溶剂的性质，这种性质称为~疏水性：许多有机化合物没有极性或极性很弱，这类化合物难溶于水而易溶于有机溶剂，这种性质称为~反萃取：有时需要把在有机溶剂中的物质再转入水中，就要把疏水性转化为亲水性，这种过程称为~萃取和反萃取配合使用，可提高萃取分离的纯净度（二）分配定律分配平衡：在萃取分离中，溶质在两相中的浓度达到平衡时，称为~分配系数：溶质A在两相中的平衡浓度[A]有机相和[A]水相的比值K称为~（三）分配比分配定律适用的溶质只限于固定不变的化合状态分配比：表示溶质A在两相中各种存在形式的总浓度之比，用D表示浓度对分配比的影响，主要是溶质于溶液中电离或聚合发生变化而分配比值发生改变（四）萃取效率萃取效率：萃取的完全程度，常用萃取百分率E%表示E%值大小与分配比D和两相体积比V水/V有有关如果D一定且较小时，V水/V有越小，E%越大要使V水/V有较小可以增加V有，实际中采用多次萃取的方法随着萃取次数的不断增多，萃取率的提高将越来越有限（五）分离因子与分离系数若A是萃取目的物，B是希望除去的物质，萃取平衡后，有机相中两组分的比以S B/A=Q B*E B/Q A*E AS B/A值（分离因子）越小，说明萃取所得A组分中混入的B组分越少，分离效果越好两组分分配比D A与D B的比值越大，可使分离因子S B/A越小，分离效果越好分配系数：两组分分配比的比值称为~，以β表示β=D/D于1，就有可能得到满意的分离二、萃取类型（一）有机化合物利用“相似相溶”原则（二）离子缔合物机酸根等4一些金属阳离子可用适当的配位剂，形成没有或很少配位水分子的配位阳离子，再与电荷密度小的阴离子缔合，即可成为疏水性的离子缔合物而被萃取（三）金属配位化合物一些金属阳离子能与有机配位体生成不带电荷的配位化合物，称为疏水性指点，可以从水中析出，亦可被有机溶剂萃取第四节沉淀法沉淀形式与称量形式可以相同，也可以不同Eg：用重量法测定SO42-,加BaCl2为沉淀剂，沉淀形式和称量形式都是BaSO4两者不同，在Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4*H20炽灼后所得的称量形式是CaO,两者不同对沉淀形式与称量形式要求具有以下几个条件：沉淀溶解损失的量应不超出分析天平的称量误差范围，这样才能保证反应定量完全（2）（3）为此尽量希望获得粗大的晶形沉淀。

分析化学的常用方法分析化学是研究物质组成、结构与性质的科学，它是化学学科中非常重要的一个分支。

在分析化学中，人们应用了许多不同的实验方法和技术来获取和解释化学信息。

本文将介绍一些常用的分析化学方法。

一、 gravimetric analysis （重量分析法）gravimetric analysis是一种通过测量样品和试剂的质量变化来定量分析物质含量的方法。

这种方法特别适用于分析不同元素和化合物的总量以及某些物质的纯度。

例如，在测定某一金属离子的含量时，可以通过将样品与特定的沉淀试剂反应，然后将沉淀分离和称重来确定含量。

二、 titration （滴定法）titration是一种根据试剂的体积变化来确定待测物质浓度的方法。

常见的滴定法包括酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定等。

例如，在酸碱滴定中，通过滴加一种已知浓度的酸或碱来中和溶液中的待测酸或碱，从而根据反应前后溶液的体积变化来计算待测物质的浓度。

三、 spectroscopy （光谱学）spectroscopy是一种利用光或其他电磁辐射与物质相互作用的现象进行分析的方法。

常见的光谱学方法包括紫外可见吸收光谱、红外光谱和核磁共振光谱。

例如，通过测量物质在不同波长的光线照射下吸收的光强度变化，可以推断出样品中的化合物种类、含量等信息。

四、 chromatography （色谱法）chromatography是一种通过不同物质在固定相和流动相之间的相互作用来分离和定量分析物质的方法。

常见的色谱法包括气相色谱、液相色谱和高效液相色谱等。

例如，在气相色谱分析中，通过样品在气相和涂覆在固定相上的分离柱之间迁移的速率差异来分离混合物，并进一步通过检测器检测到不同组分的相对浓度。

五、 electrochemical analysis （电化学分析法）electrochemical analysis是一种利用电化学原理进行分析的方法。

常见的电化学方法包括电位滴定法、极谱法和电化学发光法等。

第八章 重量分析法§ 8 – 1 重量分析法的特点和分类在重量分析法中，一般是采用适当方法，先使被测组分与试样中其它组分分离后，经过称量得到被测组分的质量，并计算其百分含量。

待测组分与试样中其它组分分离的方法，常用的方法有沉淀法和气化法等。

1、沉淀法 ：利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小的沉淀，将沉淀过滤，洗涤后，烘干或灼烧成为组成一定的物质，然后称其质量，再计算被测组分的含量。

这是重量分析的主要方法。

例如 ：测定BaCl 2·BaCl 2·2H 2BaSO BaSO 4—→2、气化法 : 用加热或其它方法使试样中被测组分气化逸出，然后根据气体逸出前后试样质量之差来计算被测组分的含量，例如：要测定氯化钡晶体中（BaCl 2·2H 2O ）结晶水的含量，可准确称取一定质量的氯化钡试样，加热，使水分逸出，根据加热前后氯化钡质量的变化可得出试样中水分的含量：H 2O%=[试样重（1）—试样重（2）] / 试样重（1） 100% 重量分析法中全部数据都是由分析天平称量之后得来的，因而误差小于容量分析的误差。

对高含量组分的测定，一般测定的误差≤0.1%，其缺点是：操作较繁琐，费时较多，对低含量组分的测定误差较大。

重量分析法中以沉淀分析法应用最广。

沉淀法是根据沉淀的质量来计算试样中被测组分的含量的，因此要求被测组分必须沉淀完全，而且所得沉淀必须纯净。

这是重量沉淀法的关键问题。

为了达到沉淀完全和纯净的目的，必须掌握沉淀的性质和适宜的沉淀条件。

这是本章讨论的中心问题。

§ 8 – 2 沉淀重量分析法对沉淀的要求往试液中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀出来，所得的沉淀称为沉淀形式。

沉淀经过滤、洗涤、烘干或灼烧之后，得到称量形式。

然后再由称量形式的化学组成和质量，便可算出被测组分的含量。

沉淀形式与称量形式可以相同，也可以不相同。

例如测定Cl-时，加入沉淀剂AgNO3，得到AgCl沉淀，烘干后仍为AgCl。

分析化学笔记重量分析法（一）重量分析法：简称重量法，称取一定重量试样，用适当方法分离组分，通过称重的方法求的组分含量的方法。

一、重量分析法优缺点优点：①直接采用分析天平所得数据来分析结果②不需要引入基准物质和容量器皿等数据③称量误差较小，准确度较高缺点：①操作繁琐、费时、灵敏度不高②不适用于微量及衡量组分的测量③不适用于生产的控制分析二、重量法在检验工作中的常用方法①挥发法②萃取法③沉淀法④电解法（注：本笔记不讲解电解法）三、常用方法讲解1、挥发法（包括直接挥发法和间接挥发法），步骤如图。

直接挥发法：利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出，并用适宜的吸收剂将其全部吸收，称量其增加的重量来计算组分含量的方法。

例如，以碱石灰为吸收剂测定试样中二氧化碳的含量间接挥发法：利用加热等方法使试样中挥发性组分逸出后，称量残渣，以减少量来计算挥发组分的含量。

例如，测定氯化钡晶体中结晶水的含量补充笔记干燥失重：利用挥发法测定药物干燥至恒重后减少的重量。

恒重：指药物连续两次干燥或灼烧后称得的重量差在0.3mg以下常用药物的干燥方法1、常压下加热干燥适用对象：性质稳定，受热不易挥发、氧化、分解、变质的药物2、减压加热干燥适用对象：常压下受热温度高、易分解变质、水分较难挥发、熔点低的药物3、干燥剂干燥适用对象：能升华、受热易变质的物质2、萃取法（步骤如图）根据被测组分在两种不相溶的溶剂中的分配比不同，萃取分离，称量干燥萃取物的重量，求得组分含量的方法。

（注：若实验需求较高，可采用多次连续萃取以提高萃取率）萃取对象：螯合物、离子缔合物、三元配合物、溶剂化合物、简单分子3、沉淀法（重点），步骤如图。

利用沉淀反应将被测组分转化为难溶化合物，分离洗涤干燥，转化为可供称量的化学组成，最后计算组分含量的方法。

（注：该沉淀的化学组成称为沉淀形式；沉淀经处理后，供最后称量的化学组成称为称量形式）①试样称取和溶解称取：适量，不可过多（洗涤、过滤带来困难）或过少（误差较大）晶体沉淀（0.1～0.5g）非晶体沉淀（0.08～0.1g）可根据上述量计算出大约应称取的试样量②沉淀制备沉淀形式要求:a.沉淀溶解度小，沉淀完全度大于99.9％b.沉淀纯度高，尽量不要存在杂质c.沉淀形式要易于过滤洗涤，易于转化为称量形式称量形式要求：a.有确定已知的组成，否则将失去定量的依据b.称量形式必须十分稳定，不受外界影响c.摩尔质量要大，减少称量误差③沉淀的过滤、洗涤、烘干、灼烧过滤：常用滤纸或玻璃砂芯滤器洗涤：选择洗涤液的原则a.溶解度较小不易生成胶体的沉淀（蒸馏水）b.溶解度较大的晶体沉淀（沉淀剂稀溶液或沉淀的饱和溶液）c.溶解度较小的非晶体沉淀（热的挥发性电解质的稀溶液，如硝酸铵）烘干与灼烧：通常为110～120℃烘干40～60分钟；若为有机物，温度视情况而定。