重量分析基本操作

重量分析基本操作讲义重量分析法主要有气化法和沉淀重量法两大类。本节重点讨论沉淀重量法的基本操作。沉淀重量法的基本操作主要有：试样的溶解、沉淀、过滤、洗涤、烘干、灼烧、称量和恒重。下面介绍过滤、洗涤、烘干、灼烧、称量和恒重的基本操作。1.7.1滤纸和滤器1.7.1.1滤纸滤纸是最常用的过滤介质，按过滤速度(或分离性能)不同,滤纸可分为快速、中速和慢速三种,可根据沉淀的性质和漏斗的规格大小来选用。例如,晶型沉淀(BaSO4、CaC2O4等)可选用直径9～11cm、慢速的定量滤纸,而对于胶状沉淀(Fe2O3·xH2O等），则应选用直径为11～12.5cm，快速的定量滤纸。另外，由于滤纸具有强的吸水性，不能将沉淀经滤纸过滤后直接进行干燥再称重。一般总是将沉淀过滤后，将滤纸灰化。定量分析用的滤纸称为无灰滤纸，在制造这种滤纸时已用盐酸和氢氟酸除去其中的杂质。一张定量滤纸的质量约为1g，其灰份含量小于0.1mg。1.7.1.2滤器在使用滤纸时,常需要和适合的滤器配合使用,常用的滤器有普通的玻璃漏斗、布氏漏斗〔见图1.4（o）〕,另外，还有玻璃坩埚漏斗（见图1.7.1.2），这种漏斗无需用滤纸而可将沉淀或需分离的物质直接过滤在烧结玻璃片上，再在一定温度下烘至恒重即可。根据烧结玻璃片的孔径大小有不同的规格，一般为牌号数字越大，孔径越小，可视沉淀或分离对象的实际情况而选定。图1.7.1.2——玻璃坩埚漏斗及其配套抽滤装置1.7.1.3滤纸的折叠与安放（1）滤纸的折叠：一般将滤纸对折，然后再对折（暂不要折固定）成四分之一圆，放入清洁干燥的漏斗中，如滤纸边缘与漏斗不十分密合，可稍稍改变折叠角度，直至与漏斗密合，再轻按使滤纸第二次的折边折固定，取出成圆锥体的滤纸，把三层厚的外层撕下一角，以便使滤纸紧贴漏斗壁（见图1.7.1（a））撕下的纸角保留备用。若用布氏漏斗，则要选择与漏斗直径相适合的滤纸，而不需折叠。图1.7.1（a）——滤纸的折叠与安放(a)(b)(c)(d)(e)(f)（2）滤纸的安放把折好的滤纸放入漏斗，三层的一边应对应漏斗出口短的一边。用食指按紧，用洗瓶吹入水流将滤纸湿润，轻按压滤纸边缘使锥体上部与漏斗密合，但下部留有缝隙，加水至滤纸边缘，此时空隙应全部被水充满，形成水柱，放在漏斗架上备用。为加快过滤速度也可采用下面的方法折叠滤纸和配套漏斗见图1.7.1（b）图1.7.1（b）——快速过滤滤纸折叠配套漏斗示意图如图从（a）折到（c）将已折成半圆形的滤纸分成八个等份，再如（d）将每份的中线处来回对折（注意折痕不要集中在顶端的一个点上，以免将滤纸破）。1.7.2过滤一般采用“倾注法”过滤。即先把沉淀上层的清液（注意不要搅动沉淀）沿玻棒倾入漏斗，令沉淀尽量留在烧杯内。注意玻棒应垂直立于滤纸三层部分的上方，尽量接近而不接触滤纸，倾入的溶液面应不超过滤纸边缘下5～6mm处，漏斗颈下端不应接触溶液。当暂停倾注时，应将烧杯沿玻棒慢慢上提同时缓缓扶正烧杯，待玻棒上的溶液流完后，把玻棒放回烧杯中但不可靠在烧杯嘴处（见图1.7.1（c）3）．清液倾注完毕后，加适量洗涤液于烧杯中，待沉淀下沉后再倾注，洗涤液应少量多次加入，每次待滤纸内洗液流尽，再倾入下一次的洗涤液。图1.7.1（c）——倾注法过滤的操作方法1．倾泻法过滤2．冲洗转移沉淀的方法3．玻棒的放置过滤时应观察滤液是否澄清，若发现混浊，则应将已过滤的部分，重新过滤。因此，用于承接滤液的器皿必须是干净的。1.7.3沉淀的转移经多次倾注洗涤后，再加入少量洗涤液于烧杯中，搅起沉淀，按图1.7.1.（c）1的操作，使沉淀连洗涤液沿玻棒转移入漏斗的滤纸上，然后沾在烧杯壁的沉淀可按图1.7.1.（c）2的操作用洗瓶吹洗并移入漏斗中。最后，用在准备滤纸所撕下的滤纸角擦净杯咀，玻棒，纸角一并置入漏斗。1.7.4沉淀的洗涤见图１.7.1(d)沉淀全部转移后，继续用洗涤液洗涤沉淀，并使用适当检验方法检验沉淀是否洗涤干净（检验多余沉淀剂是否完全除去）图1.7.1(d)——沉淀的洗涤1.7.5沉淀的包裹1.7.1（e）包裹晶形沉淀的两种方法1.7.1（f）胶状沉淀的包裹方法1.7.6沉淀的烘干与灼烧①.坩埚的准备坩埚（见图1.4.p）用以盛载需要进行灼烧的沉淀。选择适当的坩埚，洗净，晾干并在灼烧沉淀的温度条件下经灼烧至恒重（即反复灼烧后其重量变化在0.2mg以内）。②.将沉淀包转移入坩埚当沉淀洗净，洗涤液已流干后，用玻棒将滤纸从三重厚的边缘开始将滤纸向内折卷，使滤纸圆锥体的敞口封上，成沉淀包，轻轻转动一下，把沉淀包取出，再将它倒置过来使尖端向上并放入坩埚中，这时，大部分的沉淀与坩埚底部接触，以便沉淀的干燥和灼烧。③.沉淀的烘干和灼烧将上述坩埚斜放在泥三角上，将坩埚盖半掩地倚在坩埚口（见图1.7.6）,利用火焰将滤纸干燥，碳化、在这个过程中要适当调节火焰温度，当滤纸未干时，温度不宜过高以免坩埚破裂，在中间阶段将火焰放在坩埚盖之中心下方以便热空气反射入坩埚内部以加速滤纸干燥，随后将火焰移至坩埚底部提高火焰温度使滤纸焦化，最后适当转动坩埚位置，继续加热使滤纸灰化，灰化完全时沉淀应不带黑色。图1.7.6——沉淀的烘干及灼烧沉淀灼烧完全后，经放至室温，转入干燥器，平衡约30min后再称重，直至恒重。灼烧沉淀的过程也可以在高温电热马福炉中完成。此时，一般先将沉淀包的滤纸炭化（加热至黑烟冒尽），再置入高温电热马福炉中灰化。采用何种灼烧技术，可视实验室的装备决定。但其原则不变，即：若有滤纸过滤，则必须先将滤纸碳化后再加热至无黑色微粒，才将其送入高温炉（也可采用微波炉）灼烧至恒重;而若用玻璃砂芯漏斗进行过漏，则应待沉淀中的溶液抽干、把沾在外壁的水擦干后，再放入电热干燥箱干燥至恒重。