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可溶性钡盐中钡含量的测定

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:BaSO4重量法既可用于测定Ba2+的含量,也可以用于测定SO42-的含量。这一分析方法在石油重组分、煤或焦炭、有机物以及硅盐中硫含量的测定方面都有着广泛的应用。由于重量法的准确度较高,在分析工作中常用该方法的测定结果作为标准,校对其他分析方法的准确度。药品:2mol·L-1HCl溶液、1mol·L-1H2SO4溶液、1mol·L-1AgNO3溶液、2mol·L-1HNO3、可溶性钡盐。

实验15 可溶性钡盐中钡含量的测定

实验目的

(1)了解晶形沉淀的沉淀条件原理和沉淀方法;

(2)练习沉淀的过滤、洗涤、灼烧等重量分析的基本操作技术;

(3)学习测定可溶性钡盐中钡含量的方法。

实验原理

Ba2+与某些酸根作用,可生成一系列难溶性化合物,如BaCO3、BaC2O4、BaCrO4、BaSO4等。其中以BaSO4溶解度最小(Ksp=0.87×10-10),并且很稳定,其化学组成与分子式相符合,满足重量分析对沉淀的基本要求,所以测定Ba2+可用SO42-将Ba2+沉淀为BaSO4,沉淀经陈化、过滤、洗涤和灼烧后以BaSO4形式称量,从而求得Ba2+的含量。

BaSO4沉淀初生成时,一般形成细小的晶体,过滤时易穿过滤纸引起沉淀损失,因此进行沉淀时要注意创造和控制有利于生成较大晶体的条件。为此,将Ba2+用稀HCl酸化(酸化后的溶液其酸的浓度一般在0.05mol·L-1左右),加热近沸,并在不断搅拌下缓慢地加入热的沉淀剂稀H2SO4溶液,至沉淀完全。

BaSO4重量法既可用于测定Ba2+的含量,也可以用于测定SO42-的含量。这一分析方法在石油重组分、煤或焦炭、有机物以及硅盐中硫含量的测定方面都有着广泛的应用。由于重量法的准确度较高,在分析工作中常用该方法的测定结果作为标准,校对其他分析方法的准确度。

仪器和药品

仪器:分析天平、高温马弗炉、坩埚及坩埚钳、泥三角、封闭电炉、称量瓶、烧杯、量筒、表面皿、长颈漏斗、漏斗架、定量滤纸、干燥器。

药品:2mol·L-1HCl溶液、1mol·L-1H2SO4溶液、1mol·L-1AgNO3溶液、2mol·L-1HNO3、可溶性钡盐。

实验步骤

1.可溶性钡盐的溶解

精确称取可溶性钡盐试样0.4~0.5g3份,分别置于400mL烧杯中,各加蒸馏水100mL,搅拌使试样溶解(注意玻璃棒直至过滤、洗涤完毕才能取出),加入2mol·L-1HCl溶液3mL,将试样溶液加热至近沸(勿使溶液因沸腾溅失)。

2.沉淀和陈化

在不断搅拌下缓慢滴加稀H2SO4(1mL1mol·L-1H2SO4加水30mL稀释后,加热至沸配成),使沉淀作用完全。静置,待沉淀沉降后,在上层清液中加入1~2滴稀H2SO4溶液,仔细观察若无浑浊产生,表示已经沉淀完全,否则,应再加入沉淀剂,直至完全。盖上表面皿,陈化12h(也可在水中加热半小时,放置冷却)。

3.沉淀的过滤和洗涤

用致密定量滤纸进行倾泻过滤,小心地将杯中清液沿玻璃棒倾入漏斗中,杯中沉淀用稀H2SO4洗涤液(2mL1mol·L-1H2SO4加200mL水稀释配成)冼涤,每次用量20~30mL,洗至滤液中不含Cl离子为止(检查方法:用试管收集2mL滤液,加1滴2mol·L-1HNO3酸化,加入2滴AgNO3,若无白色浑浊产生,表示Cl已洗净)。将沉淀定量地转移至漏斗中,再用热水在漏斗中洗沉淀2~3次。

4.空坩埚的恒重

将3个清洗干净带盖的陶瓷坩埚放在800~850℃的马弗炉中进行灼烧至恒重。第一次灼烧40min,第二次后每次灼烧20min,记下坩埚的质量。

5.沉淀的灼烧和恒重

将盛有沉淀的滤纸折成小包,放入已在800~850℃温度下恒重的瓷坩埚中,烘干、炭化、灰化后,放入800~850℃高温马弗炉中灼烧1h,取出,稍冷后,置于干燥器内冷却至室温,称量;第二次灼烧10~15min,冷却,准确称量至恒重。

根据所得BaSO4和试样的质量,计算Ba2+的含量。

数据记录

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注释

①盛滤液的容器要洁净,若BaSO4沉淀穿透滤纸时,可重新过滤。

②高温灼烧不应超过900℃,也不应延长时间,若在1000℃以上灼烧时,部分沉淀可能分解。

③沉淀在灼烧时,若空气不足,则BaSO4易被滤纸的碳还原为BaS,使结果偏低,此时可将沉淀用浓H2SO4润湿,仔细升温灼烧,使其重新转变为BaSO4

思考题

(1)为什么在做BaSO4沉淀之前,试液和沉淀剂都要预先稀释而且预先加热?

(2)沉淀完毕后,为什么要进行陈化?

(3)洗涤至不含Cl离子的目的和检查方法如何?

(4)为什么要在控制一定酸度的HCl介质中进行沉淀?

(5)用倾泻法过滤有什么优点?

(6)什么叫恒重?怎样才能保证灼烧后的沉淀称量准确?

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