DIN 51006-2005 热分析(TA).热解重量分析法(TG).原理

Juli 2005

DEUTSCHE NORM

Normenausschuss Materialprüfung (NMP) im DIN

Preisgruppe 8DIN Deutsches Institut für Normung e.V. ? Jede Art der Vervielf?ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 71.040.40

EK

9636904

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DIN 51006

Thermische Analyse (TA) –Thermogravimetrie (TG) –Grundlagen

Thermal analysis (TA) –Thermogravimetry (TG) –Principles

Analyse thermique (TA) –Thermogravimétrie (TG) –Fondements

?

Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Ersatz für

DIN 51006:1990-10

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Vorwort

Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NMP 814 …Thermische Analyse“ im Normenausschuss Material-prüfung (NMP) erstellt.

?nderungen

Gegenüber DIN 51006:1990-10 wurden folgende ?nderungen vorgenommen:

a) Die Abschnitte zur Datenerfassung, Kalibrierung, Bestimmung der Massen?nderung wurden neu

formuliert;b) der Text wurde redaktionell überarbeitet und die Verweisungen aktualisiert.

Frühere Ausgaben DIN 51006: 1990-10

Einleitung

Thermogravimetrisch kann die Masse und/oder die Massen?nderung einer Probe als Funktion der Temperatur und/oder der Zeit gemessen werden. Bei simultanen Verfahren werden Signale weiterer Kenngr??en als Funktion der Temperatur oder der Zeit gemessen. Beispielsweise werden bei simultanen Thermogravimetrie-Differenzthermoanalyse-Messungen (TG-DTA-Messungen) zus?tzlich Enthalpie?nderun-gen als Funktion der Temperatur ermittelt.

Die Thermogravimetrie dient zur Untersuchung von physikalischen Vorg?ngen und chemischen Reaktionen,die mit Massen?nderungen verbunden sind.

Weitere Erkenntnisse k?nnen durch Messungen in verschiedenen Atmosph?ren und/oder bei unterschied-lichen Drücken erhalten werden.

Dampfdrücke sind thermogravimetrisch, z. B. mittels Effusionsmethoden bestimmbar. Das Sorptionsverhalten (siehe DIN ISO 9277) kann thermogravimetrisch untersucht werden.

Thermogravimetrische Messungen (TG-Messungen) k?nnen zu Untersuchungen der Reaktionskinetik herangezogen werden.

Befindet sich die Probe in einem konstanten magnetischen oder elektrischen Feld, so sind gegebenenfalls ?nderungen der Krafteinwirkung auf die Probe in Abh?ngigkeit von der Temperatur messbar.

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1 Anwendungsbereich

Diese Norm gilt für die Durchführung thermogravimetrischer Messungen an festen und flüssigen Stoffen.Die Ermittlung der Curie-Temperatur ist thermogravimetrisch m?glich.

ANMERKUNG Bei thermogravimetrischen Untersuchungen sind Gleichgewichtsbedingungen m?glich. Im Allgemeinen liegen bei den Messungen station?re Bedingungen vor.

2 Normative Verweisungen

Die folgenden zitierten Dokumente sind für die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlie?lich aller ?nderungen).

DIN 1319-3, Grundlagen der Messtechnik — Teil 3: Auswertung von Messungen einer einzelnen Messgr??e,Messunsicherheit

DIN 43762, Messen, Steuern, Regeln — Elektrische Temperaturaufnehmer — Messeins?tze für Widerstands-thermometer

DIN 50014, Klimate und ihre technische Anwendung — Normalklimate DIN 51005, Thermische Analyse (TA) — Begriffe

DIN EN 60584-2, Thermopaare — Teil 2: Grenzabweichungen der Thermospannungen

DIN ISO 9277, Bestimmung der spezifischen Oberfl?che von Feststoffen durch Gasadsorption nach dem BET-Verfahren

3 Begriffe

Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 51005.

4 Einheit

Angaben zur prozentualen Massen?nderung beziehen sich in dieser Norm immer auf die Probenmasse zum Beginn der Messung.

5 Ger?te

5.1 Allgemeines

Thermogravimetrische Messungen werden mit einer Thermowaage ausgeführt.

Eine Thermowaage besteht aus einem W?gesystem, einer Probenhalterung, einer Einrichtung zur Tempera-turmessung, einem Ofen, einer Temperatursteuerung, einer Datenerfassungseinrichtung und im Regelfall einer Einrichtung zur Erzeugung einer definierten Atmosph?re.

Die Reproduzierbarkeit von thermogravimetrischen Messungen muss jeweils besser sein als 3 %, bezogen auf die auszuwertende Massen?nderung. Dies gilt nur für Massen?nderungen, die gr??er sind als das

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500fache der kleinsten Massen?nderung ?m min (siehe Tabelle 1), die bei der h?chsten Empfindlichkeitsstufe des W?gesystems gemessen werden kann. Die Reproduzierbarkeit ist durch den Variationskoeffizienten unter Wiederholbedingungen (siehe auch DIN 1319-3) von mindestens fünf Messungen, gegebenenfalls unter Berücksichtigung des Einflusses von Auftriebs?nderungen, anzugeben.

Die Anforderungen an die Ger?te gelten nur nach der vorgeschriebenen und notwendigen Einlaufzeit der Ger?te.

5.2 W?gesystem

Im Regelfall sind elektromechanische Systeme im Gebrauch.

Die bei der h?chsten Empfindlichkeitsstufe messbare kleinste Massen?nderung ?m min darf 1 % des Wertes des jeweiligen Messbereiches nicht überschreiten.

Die Kurzzeitabweichungen (Signalrauschen) als Differenz der Extremwerte darf im Mitteltemperaturbereich bei isothermen Programmteilen den 5fachen Wert von ?m min w?hrend 1 min nicht überschreiten. Die Reproduzierbarkeit der Grundlinie (Blindversuch) muss besser sein als das 10fache von ?m min .

Tabelle 1

Thermowaagen-Typ ?m min a Faktor Drift Makro

0,1 mg 50 5 mg/h Halbmikro 10 μg 500,5 mg/h Mikro 1 μg 5050 μg/h Ultra-Mikro

0,1 μg

50

5 μg/h

a

Kleinste Massen?nderung, die bei der h?chsten Empfindlichkeitsstufe gemessen werden kann.

5.3 Probenhalterung

Die Probenhalterung dient zur Aufnahme der Probe mit oder ohne Probenbeh?lter.

Die Probenhalterung kann au?erdem einen Temperatursensor zur Messung der Probentemperatur tragen.Simultan-TG-DTA-DDK-Probenhalterungen tragen zus?tzlich das Differenzthermoelement und die Referenz-substanz.

5.4 Einrichtung zur Temperaturmessung

Für die Temperaturmessung sind Thermoelemente nach DIN EN 60584-2 und Widerstandsthermometer nach DIN 43762 zu verwenden.

Zur Messung der Probentemperatur wird ein Temperatursensor verwendet, der m?glichst nahe der Probe angeordnet ist. Alternativ kann aus der kontinuierlich mit einem Temperatursensor gemessenen Ofentempe-ratur die Probentemperatur entweder bei station?ren Bedingungen oder durch Kalibrierung mit Proben bekannter Umwandlungstemperatur ermittelt werden.

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5.5 Ofen

Der Ofen umschlie?t die Probenanordnung und muss eine der Probenanordnung angemessen gro?e Zone mit ausreichend homogener Temperaturverteilung sicherstellen. Im Probenraum kann bei Bedarf eine kontrollierte Atmosph?re vorgegeben werden.

Die Ofentemperatur wird mit einem Temperatursensor gemessen, der m?glichst nahe dem Heinelement angeordnet ist.

Der Ofen wird mit Hilfe einer Temperatursteuerung einem Temperaturprogramm unterworfen.

Bei der Untersuchung von ferromagnetischen Produkten ist darauf zu achten, dass der verwendete Ofen m?glichst magnetfeldfrei arbeitet, z. B. durch bifilare Wicklungen.

Im Allgemeinen werden unterschiedliche ?fen für die in Tabelle 2 angegebenen Temperaturbereiche verwendet.

ANMERKUNG Für die vorgenannten Temperaturbereiche sind unterschiedliche Heizraten üblich. Bevorzugt werden Heizraten von 1 K/min, 2 K/min, 5 K/min, 10 K/min, 20 K/min und 50 K/min. Hohe Kühlraten, z. B. 20 K/min oder 50 K/min,sind erfahrungsgem?? nur in bestimmten Temperaturbereichen zu realisieren.

Tabelle 2

Temperaturbereich

Untere Temperatur

°C

Obere Temperatur

°C Tieftemperaturbereich ≈ – 100≈ 500Mitteltemperaturbereich Raumtemperatur ≈ 1 000Hochtemperaturbereich Raumtemperatur ≈ 1 600H?chsttemperaturbereich

Raumtemperatur

> 1 600

Ist für den Versuch eine kontrollierte Atmosph?re, z. B. Vakuum, erforderlich, so muss die Ofenkonstruktion dies für den gesamten Temperaturbereich des jeweiligen Ofens sicherstellen.

Bei Arbeiten mit Gasdurchfluss muss das Gas beim Erreichen des Probenbereiches die Probentemperatur angenommen haben.

Eine Gasentnahme aus dem Probenraum für nachfolgende Untersuchungen, z. B. Massenspektrometrie,Gaschromatographie, darf die thermoanalytische Messung nicht beeinflussen.

Das Temperaturfeld bei konstanter Ofentemperatur im Arbeitsbereich darf ± 5 °C für die mindestens 1,5fache Abmessung des Probenbeh?lters in jeder Richtung bezogen auf die Temperatur der thermischen Mitte des Ofens nicht überschreiten.

5.6 Temperatursteuerung

Im Regelfall besteht die Temperatursteuerung aus einem Programmgeber, einem Regelteil und einem Leistungssteller; sie muss den unterschiedlichen ?fen angepasst sein.

Die Temperatursteuerung muss eine für das Untersuchungsziel hinreichend genaue Realisierung der Parameter des Temperaturprogrammes sicherstellen; insbesondere Genauigkeit und Konstanz von Heiz- und Kühlrate sowie notwendige Temperaturkonstanz für isotherme Programmteile.

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Die Temperatursteuerung zusammen mit dem Ofen muss im Untersuchungsbereich sicherstellen, dass die Abweichung der Heizrate 10 % vom Sollwert nicht übersteigt.

Bei isothermen Programmteilen oberhalb 100 °C darf die Abweichung nicht mehr als 0,5 % des jeweiligen Temperaturwertes in °C betragen; unterhalb 100 °C sind ± 0,5 °C zu fordern.

Das beim Programmwechsel von …auf“ oder …ab“ zu …isotherm“ auftretende überschwingen darf den vorge-w?hlten Temperaturwert um nicht mehr als 20 % des Wertes der Heizrate in °C und die Abklingzeit des überschwingvorgangs 5 min nicht überschreiten.

5.7 Datenerfassungseinrichtung

Die Datenerfassungseinrichtung dient zur Erfassung der digitalisierten Messsignale, die von W?gesystem und Temperatursensoren kontinuierlich bereitgehalten werden.

Die übertragenen Daten müssen mit mindestens der fünffachen Datenpunktdichte (Pkt/min) der maximal zu erwartenden Abbaurate (%/min) registriert werden.

Um die zu registrierenden Datenmenge sinnvoll zu begrenzen, darf Software verwendet werden, die die als Mindestanforderung genannte Datenpunktdichte bereichsweise herabsetzt, wenn es der Ablauf der Unter-suchung zul?sst.

5.8 Einrichtung zur Erzeugung einer definierten Atmosph?re

Kann die thermogravimetrische Messung nicht unter Umgebungsbedingungen durchgeführt werden, ist die Erzeugung einer definierten Atmosph?re notwendig:

a) Inertgas:

üben die Bestandteile der Luft einen zerst?renden Einfluss auf die Messung aus, kann Inertgas verwendet werden. Dafür sind in der Verbindungsleitung zwischen Inertgasquelle und Probenraum Regelventil und Str?mungsmessger?t vorzusehen.b) Reaktionsgas:

TG-Messungen, bei denen chemische Reaktionen der Probe mit reaktionsf?higen Gasen oder Gasgemischen untersucht werden, erfordern die Bereitstellung eines Reaktionsgases oder eine Einrichtung zur Herstellung des Reaktionsgases. Dies k?nnen Misch-, Gasreinigungs-, Befeuchtungs- oder Trocknungseinrichtungen sein. In der Verbindungsleitung zwischen Reaktionsquelle und Probenraum sind Regelventile und Str?mungs-messger?te vorzusehen.c) Vakuum:

TG-Messungen im Vakuum erfordern eine vakuumdichte Ausführung von W?gesystem und Probenhalterung.Erforderlich sind Vakuumpumpe(n), Druckmessger?t(e) und gegebenenfalls eine Einrichtung zum Konstant-halten des eingestellten Druckes.

Der Einfluss der Str?mungsgeschwindigkeit von Schutz- und/oder Reaktionsgasen auf die W?gung ist so klein wie m?glich zu halten. Dabei muss sichergestellt werden, dass der Gasdurchfluss w?hrend der Messung konstant bleibt und keine Druck?nderungen auftreten. Luftdruck?nderungen w?hrend der Messung werden üblicherweise vernachl?ssigt.

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6 Kalibrierung

6.1 Allgemeines

Die Ger?te müssen regelm??ig kalibriert werden.

6.2 Temperatur

Die Einrichtungen zur Probentemperaturmessung sind regelm??ig zu kalibrieren und gegebenenfalls zu justieren.

Für simultane Thermogravimetrie-Differenzthermoanalyse (TG-DTA) oder Thermogravimetrie-Dynami-sche-Differenzkalometrie (TG-DDK-Ger?te), die aus der gemessenen Probentemperatur eine DTA-Kurve ermitteln, ist eine Kalibrierung nach dem Verfahren und mit den Substanzen für die Temperaturkalibrierung von Differenz-Thermoanalyse-Ger?ten oder Dynamischen Differenz-Ger?ten durchzuführen. Für andere Ger?te ist eine Kalibrierung mit Hilfe magnetischer Umwandlungen (Umwandlung ferromagnetischer in paramagnetische Phase beim Curiepunkt und daraus resultierende scheinbare Gewichts?nderung, wenn sich die Probe in einem inhomogenen Magnetfeld befindet) durchzuführen.

Entsprechend den Anforderungen an die Temperaturmessunsicherheit ist eins der beiden im Folgenden beschriebenen Verfahren auszuw?hlen:

a) Verfahren A: Verfahren mit geringer Unsicherheit

1) Es sind mindestens drei Materialien aus der Liste der Kalibriermaterialien auszuw?hlen, die den

interessierenden Temperaturbereich abdecken.

2) Von jedem Material werden jeweils zwei Proben deutlich unterschiedlicher Masse eingewogen.3) Probentiegel, Gasart und Gasmengenstrom werden entsprechend den sp?teren Messungen

festgelegt.4) Mit jeder Probe sind Messungen mit mindestens drei Heizraten zwischen 1 K/min und der

üblicherweise verwendeten Heizrate durchzuführen.5) Die Messungen sind mindestens einmal zu wiederholen, dabei ist zwischenzeitlich die Probe aus-und einzubauen. Die erste Messung jeder Probe ist zu verwerfen.6) Von den Schmelzpeaks ist die extrapolierte Peakanfangstemperatur, von den thermomagnetischen

Stufen die extrapolierte Stufenendtemperatur zu bestimmen.7) Sofern sich die so erhaltene Temperaturen der ersten und zweiten Messung jeder Probe nicht

signifikant unterscheiden und au?er von der Heizrate nicht von anderen Parametern (Masse,Position) abh?ngen, werden diese Temperaturen als Funktion der Heizrate β dargestellt und auf β = 0 extrapoliert.8) Die Abweichung zwischen der wahren Umwandlungstemperatur und der so ermittelten auf β = 0

extrapolierten Temperatur liefert die Korrektion zur Justierung der Temperaturanzeige entsprechend den Angaben des Ger?teherstellers oder zur Erstellung einer Korrektionstabelle oder -kurve.9) Wenn die gemessenen Temperaturen au?er von der Heizrate noch von anderen Parametern

abh?ngen, sind die Abh?ngigkeiten durch weitere Kalibriermessungen unter Variation des betreffenden Paramters zu erfassen und zu berücksichtigen.

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a) Verfahren B: Verfahren mit gr??erer Unsicherheit

1) Es sind drei Materialien aus der Liste der empfohlenen Kalibriermaterialien auszuw?hlen, die den

interessierenden Temperaturbereich abdecken.2) Probenmasse (Probenw?rmekapazit?t), Probentiegel, Gasart/Gasmengenstrom und Heizrate

werden entsprechend den sp?teren Messungen festgelegt.3) Mit jeder Probe wird eine Messung durchgeführt.

4) Von den Schmelzpeaks ist die extrapolierte Peakanfangstemperatur, von den thermomagnetischen

Stufen die extrapolierte Stufenendtemperatur zu bestimmen.5) Die Abweichung zwischen der wahren Umwandlungstemperatur und der so ermittelten Temperatur

liefert die Korrektion zur Justierung der Temperaturanzeige entsprechend den Angaben des Ger?te-herstellers oder zur Erstellung einer Korrektionstabelle oder -kurve.Im Prüfbericht ist das angewandte Kalibrierverfahren anzugeben.

Diese Verfahren sind immer dann anzuwenden, wenn wesentliche Komponenten des Ger?tes ausgetauscht werden oder eine extreme Temperatureinwirkung, z. B. Ausheizen bei Maximaltemperatur zum Abbrennen von Verunreinigungen, erfolgte. Ansonsten genügt im Routinebetrieb eine regelm??ige punktuelle Kalibrie-rung zur Prüfung der Gültigkeit der Kalibrierung/Justierung nach den Verfahren A oder B.

6.3 Masse

Das W?gesystem ist durch Auflegen von Gewichtsstücken bei Raumtemperatur zu kalibrieren.

7 Probenahme

Die Probenahme ist materialgerecht und problemspezifisch durchzuführen.

Die Probenmenge ist so klein wie m?glich und so gro? wie notwendig zu w?hlen. Einerseits führen hinreichend kleine Probemengen bei üblichen Heizraten zu einer zufrieden stellenden Gleichgewichtsein-stellung, andererseits muss die Probenmenge in Abh?ngigkeit von der Homogenit?t des zu untersuchenden Stoffes so gro? gew?hlt werden, dass die Probe für den Stoff repr?sentativ ist.

Die Masse der Probe ist so zu bemessen, dass die H?chstlast des W?gebereiches w?hrend des Versuchs-ablaufs nicht überschritten wird.

8 Probenvorbereitung

Vor dem Messen muss die Probe in geeigneter Atmosph?re, gegebenenfalls im Normalklima nach DIN 50014, bis zum Erreichen der Gleichgewichtsbedingungen aufbewahrt werden.

Die Korngr??e der Probe hat einen Einfluss auf die Massen?nderungsrate, die bei kleineren Korngr??en wegen der gr??eren Oberfl?che erh?ht wird. Daher sind im Allgemeinen feink?rnige Proben einzusetzen.Kann die Probe mit Bestandteilen der Atmosph?re reagieren, so ist die Probe vor der Messung, z. B. in inertem Gas oder Vakuum, aufzubewahren und zu handhaben.

Das Einw?gen kann sowohl mit der Thermowaage als auch mit einer separaten Analysenwaage in einem geeigneten Beh?lter erfolgen. Das Beh?ltermaterial darf das Verhalten der Probe unter den beabsichtigten Versuchsbedingungen nicht beeinflussen.

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9 Apparative Vorbereitung der Messung

Beim Einbringen der Probe in oder auf die Thermowaage ist durch geeignete Wahl der Probenanordnung oder Probenschichtdicke für einen optimalen Gasaustausch zwischen Probe und der im Probenraum herrschenden Atmosph?re zu sorgen.

Vor Beginn der Messung ist die für die Untersuchung notwendige Atmosph?re einzustellen. ?ndert sich dabei bereits die Probenmasse, so ist diese ?nderung zu erfassen.

Vor Beginn des Aufheizens ist der Temperaturausgleich zwischen Probe und ihrer Umgebung abzuwarten.

10 Darstellung der TG-Kurve

Die thermogravimetrischen Messdaten werden in einer Kurve dargestellt, in der die Masse oder die Massen?nderung der Probe gegen die Temperatur oder die Zeit aufgetragen wird.

Im Regelfall werden auf der x -Achse die Temperatur T in °C oder die Zeit t in min und auf der y -Achse die Masse m in mg oder % aufgetragen.

H?ufig wird die 1. Ableitung des TG-Signals nach der Zeit d m /d t (DTG-Signal) durch ein Differenzierglied gebildet, dessen Ausgangssignal ebenfalls gegen die Temperatur oder die Zeit aufgezeichnet werden kann (differenzierte Thermogravimetrie-Kurve, DTG-Kurve). Sind in der Messung isotherme Programmschritte enthalten, bzw. wird die DTG-Kurve dargestellt, so sollte auf der x -Achse die Zeit t aufgetragen werden und (wenn m?glich) zus?tzlich die Probentemperatur-Kurve.

11 Korrektur und Auswertung

11.1 Auftriebskorrektur der TG-Kurve

Für die Auswertung von TG-Messungen sind im Allgemeinen Auftriebskorrekturen durchzuführen. Dazu wird aus einer Messung mit gleicher Heizrate, gleichem Tiegel, gleicher Atmosph?re ohne Substanz oder mit einer Inertsubstanz eine Auftriebskurve ermittelt. Die Auftriebskorrekturkurve wird von der TG-Messkurve subtrahiert und so die auftriebskorrigierte TG-Kurve erhalten.

11.2 Bestimmung der Massen?nderung

Der Beginn eines chemischen oder physikalischen Vorganges wird durch die erkennbare Abweichung der auftriebskorrigierten TG-Kurve von der Tangente an diese TG-Kurve vor der Stufe bestimmt. Das Ende des Vorgangs wird dadurch festgelegt, dass die Ann?herung der auftriebskorrigierten Kurve an die Tangente nach der Stufe sichtbar vollzogen ist. Dadurch werden die Punkte ini und fin festgelegt, siehe Bild 1. Bei dicht aufeinander folgenden oder sich überlagernden Vorg?ngen wird die Auswertung erschwert; hier k?nnen das DTG-Signal oder eine mathematische Entfaltung hilfreich sein. Zwischen den zugeh?rigen Massen m ini und m fin wird die Massen?nderung ?m = m ini – m fin bestimmt.

11.3 Bestimmung von Anfangs- und Endtemperaturen und -zeiten

Als Anfangs- und Endtemperaturen oder -zeiten werden im Allgemeinen nach Bild 1 die Temperaturen T ini und T fin oder die Zeiten t ini und t fin angegeben. Dabei ist zu berücksichtigen, dass diese Temperaturen und Zeiten eines Vorganges lediglich Hilfsgr??en sind, die von den gew?hlten Versuchsbedingungen, insbeson-dere von der Heizrate, abh?ngen.

Charakteristische Werte sind in Bild 1 dargestellt.

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Legende

T st Starttemperatur

T ini Stufenanfangstemperatur T e extrapolierte Stufenanfangstemperatur T 1/2Stufenhalbtemperatur (Temperatur der halben Massen?nderung)T c

extrapolierte Stufenendtemperatur

T fin Stufenendtemperatur T end Endtemperatur

Bild 1 — Schematische Darstellung einer TG-Kurve mit Stufe

12 Prüfbericht

Der Prüfbericht muss unter Hinweis auf diese Norm folgende Angaben enthalten:a) Art und Kennzeichnung der Probe;b) Vorbereitung der Probe;c) Einwaage;

d) Daten zur Thermowaage/Fabrikat und Typ;e) Material und Form des Tiegels;f) Atmosph?re;

g) Temperaturprogramm;

h) Messbereich des W?gesystems;A &I -N o r m e n a b o n n e m e n t - F a u r e c i a A u t o s i t z e G m b H & C o . K G - K d .-N r .122412 - A b o -N r .00119553/001/001 - 2005-06-24 06:52:46

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i) Angaben zur Datenerfassung;j)

Massen?nderungen in den jeweiligen Temperaturbereichen gegebenenfalls mit Angaben der Zeiten;

k) gegebenenfalls Fehlerbetrachtung.

Je nach Problemstellung und Ger?tekonfiguration k?nnen weitere Angaben erforderlich sein, z. B.Massen?nderungsrate als DTG-Kurve, Hinweise auf m?gliche chemische oder physikalische Vorg?nge,Angaben zur Kalibrierung, bei Simultanger?ten Diskussion z. B. der DTA-, Massenspektroskopie-Kurve (MS-Kurve) und Anzahl der Messungen (Standardabweichung).

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分析化学第七章(重量分析法和沉淀滴定法)答案解析

重量分析法和沉淀滴定法 思考题 1.沉淀形式和称量形式有何区别？试举例说明之。 答：在重量分析法中，沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质，称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。有些情况下，由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化，使沉淀转化为另一物质。故沉淀形式和称量形式可以相同，也可以不相同。例如：BaSO4,其沉淀形式和称量形式相同，而在测定Mg2+时，沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O，灼烧后所得的称量形式却是Mg2P2O7。 2．为了使沉淀定量完全，必须加人过量沉淀剂，为什么又不能过量太多? 答：在重量分析法中，为使沉淀完全，常加入过量的沉淀剂，这样可以利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度。沉淀剂过量的程度，应根据沉淀剂的性质来确定。若沉淀剂不易挥发，应过量20%~50%；若沉淀剂易挥发，则可过量多些，甚至过量100%。但沉淀剂不能过量太多，否则可能发生盐效应、配位效应等，反而使沉淀的溶解度增大。 3．影响沉淀溶解度的因素有哪些？它们是怎样发生影响的？在分析工作中，对于复杂的情况，应如何考虑主要影响因素? 答：影响沉淀溶解度的因素有：共同离子效应，盐效应，酸效应，配位效应，温度，溶剂，沉淀颗粒大小和结构等。共同离子效应能够降低沉淀的溶解度；盐效应通过改变溶液的离子强度使沉淀的溶解度增加；酸效应是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、多元酸或难溶酸离解平衡的影响来影响沉淀的溶解度。若沉淀是强酸盐，如BaSO4，AgCl等，其溶解度受酸度影响不大，若沉淀是弱酸或多元酸盐[如CaC2O4、Ca3(PO4)2]或难溶酸（如硅酸、钨酸）以及与有机沉淀剂形成的沉淀，则酸效应就很显著。除沉淀是难溶酸外，其他沉淀的溶解度往往随着溶液酸度的增加而增加；配位

无机化学实验三 称量练习

实验三称量练习 一、实验目的 1．了解台秤和分析天平的基本构造，学习正确的称量方法； 2．了解天平使用规则，学会固体试样的称量。 [教学重点] 正确使用分析天平 [教学难点] 分析天平的基本构造，使用方法 [实验用品] 仪器：台秤、分析天平、称量瓶、表面皿 药品：H2C2O4·2H2O 二、实验内容 （一）台秤的使用精确度0.1 g(最大载荷100 g) 构造：横梁，托盘，指针，刻度盘，游码，平衡调节螺丝 使用方法： 1．称前检查：调零，游码归零位，检查指针是否停在刻度盘的中间位置，如果不在可调平衡螺丝。 2．称量方法：左盘放称量物，右盘放砝码，砝码用镊子夹取，10 g(最大载荷1000 g)或5 g(最大载荷500 g)以下的质量，可移动游码标尺上的游码。使指针停在刻度盘的中间位置，台秤处于平衡状态，此时指针所停的位置称为停点。零点与停点相符时(允许偏差1小格以内)，砝码的质量就是称量物的质量。 3．称后处理：砝码、游码归位，称盘清洁后放在一边。 4．注意事项： a.化学药品不能直接放在托盘上； b.不能称量热的物品； c.称量完毕后，使台秤复原； d.保持台秤整洁。 （二）电子天平的使用 1．电子天平的使用精确度0.1 mg (最大载荷200 g) （1）使用前观察天平仪是否水平，如不水平，用水平脚调整水平； （2）接通电源，预热20~30 min以获得稳定的工作温度； （3）让秤盘空载并轻按“On”键，天平显示自检（所有字段闪现等），当天平回零时，就可以称量了； （4）简单称量：打开天平侧门，将样品放在秤盘上，关闭侧门，等到稳定指示符“。”消失，读取称量结果； （5）去皮称量：将空容器放在秤盘上，显示其重量值。轻按“→O/T←”键去皮。向空容器中加料，并显示净重值（如将容器从天平上移去，去皮重量值会以负值显示，此值将一直保留到再次按“→O/T←”键或关机。）； （6）称完，取下被称物，按一下OFF键，拔下电源插头，盖上防尘罩。 2．电子天平的使用规则与维护 （1）天平室应避免阳光照射，保持干燥，防止腐蚀性气体的侵袭。天平应放在牢固的台上避免震动； （2）天平箱内应保持清洁，要定期放置和更换吸湿变色干燥剂（硅胶），以保持干燥； （3）称量物体不得超过天平的载荷；

无机化学和分析化学习题

《无机与分析化学》综合练习题及答案 （本综合练习题及答案与中国农业出版社出版，张凤、王耀勇、余德润主编的 《无机与分析化学》教材配套使用） 《无机与分析化学》综合练习题 一、选择题 1.与难挥发非电解质稀溶液的蒸气压降低、沸点升高、凝固点下降有关的因素为（）。 A. 溶质的本性 B. 溶液中溶质的粒子数 C. 剂的体积 D. 溶液的体积 2. 高原地区水的沸点一般( )。 A. 等于100℃ B. 高于100℃ C. 低于100℃ D. 无法确定 3. 在常压下,海水的沸点一般( )。 A. 等于100℃ B. 高于100℃ C. 低于100℃ D. 无法确定 4. 在常压下,海水的凝固点一般( )。 A. 等于0℃ B. 高于0℃ C. 低于0℃ D. 无法确定 5. 溶液的凝固点总是( )纯溶剂的凝固点。 A. 等于 B.高于 C.低于 D. 无法确定 6. 静脉注射时,注射液应与血液是( )。 A. 等渗溶液 B.高渗溶液 C. 低渗溶液 D. 无法确定 7. 常量分析的称量一般在( )。 A. 0.1g以上 B. 10g以上 C. 0.01～0.001g D. 1～10g 8. 确定样品中各组分的相对含量属于（）。 A. 定性分析 B. 定量分析 C. 结构分析 D. 滴定分析 9．对微量成分进行分析一般采用（）。 A. 滴定分析 B. 重量分析 C. 气体分析 D. 仪器分析 10.下列叙述错误的是（）。 A. 方法误差属于系统误差 B. 系统误差呈正态分布 C. 系统误差具有重现性 D. 系统误差包括操作误差 11.下列（）种情况可引起系统误差。 A. 天平零点突然有变动 B. 看错滴定管读数 C. 加错试剂 D. 使用的蒸馏水不纯

无机化学与化学分析

·基础化学· 【课程名称】无机化学与化学分析（Inorganic Chemistry and Chemical Analysis）【课号】041026 【所属院系】化学与化学工程系 【课程总学时】75学时 【教学对象】 1、适合化学教育、化工工艺、环境科学专业的本科学生 2、预备知识：高中化学 【教学目的与课程性质、任务】 性质：无机化学与化学分析是化学教育专业、化工工艺专业、环境科学专业的必修专业基础课。 任务：使学生初步掌握一些化学基本理论；牢固掌握元素化学知识，掌握分析化学的基本原理和基础知识；熟练掌握化学基本技能；提高分析和解决问题的能力；培养严谨的科学态度。为学习后续课程，进行化学研究工作打下良好基础。 【教学内容及学时分配】 第一章原子结构（4学时） 1.1 氢原子的波动力学模型 1.2 轨道概念的图形描述 1.3 多电子原子轨道的能级和基态原子核外电子的排布 1.4 周期表与原子结构 1.5 原子参数 第二章化学键与分子结构（6学时） 2.1 化学键的定义 2.2 离子键理论 2.3 路易斯结构式 2.4 价层电子对互斥理论 2.5 价键理论 2.6 分子轨道理论 2.7 金属键理论 2.8 分子间作用力 第三章化学反应速率的表示方法（4学时） 3.1 化学反应速率的表示方法 3.2 影响化学反应速率的因素 第四章化学热力学的初步概念与化学平衡（6学时） 4.1 热化学 4.2 熵和熵变 4.3 自由能 4.4 标准平衡常数

·教学大纲·第五章酸和酸碱反应（2学时） 5.1 布朗斯特酸碱 5.2 路易斯酸碱 第六章氧化还原反应（4学时） 6.1 基本概念 6.2 氧化还原反应方程式的配平 6.3 埃灵罕母图 6.4 电极电势 6.5 电势数据的图示法 6.6 影响氧化还原反应的动力学因素 第七章配位化合物（4学时） 7.1 相关的定义和命名 7.2 化学键理论 7.3 异构现象和立体化学 7.4 配合物的稳定性 第八章酸碱平衡和酸碱滴定法（8学时） 8.1 弱酸、碱水溶液的质子转移平衡 8.2 溶液H3O+的计算 8.3 水解 8.4 缓冲溶液 8.5 酸碱滴定原理 8.6 滴定方式和应用 第九章重量分析法和沉淀滴定法（8学时） 9.1 沉淀-溶解平衡 9.2 重量分析法 9.3 沉淀滴定法 第十章配位滴定法（4学时） 10.1 副反应系数和条件稳定常数 10.2 配位滴定原理 10.3 干扰的消除和滴定方式 第十一章氧化还原滴定法（4学时） 11.1 氧化还原平衡 11.2 滴定曲线和指示剂 11.3 待测组分的预报处理 11.4 重要的氧化还原滴定法 第十二章S区元素（2学时） 12.1 单质 12.2 化合物

重量分析法第七章

第七章 重量分析法 一 、 概述 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 2 BaSO 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。二、重量分析对沉淀的要求 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。测定钡盐中Ba%时，加入稀H2SO4为沉淀剂，得到BaSO4沉淀，烘干后仍为BaSO4，此时沉淀形式和称量形式相同。在测定Mg2+时，沉淀形式为MgNH4PO4，经灼烧后得到称量形式为Mg2P2O7。再例如Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4·H2O,灼烧后得到的称量形式是CaO，沉淀形式在灼烧过程中发生化学变化。 1、对沉淀形式的要求 （1）沉淀的溶解度要小，要求测定的溶解度的溶解损失不应超过天平的称量误差。一般要求溶解损失应小于 0.2mg （2）沉淀必须纯净，不应混进沉淀剂和其它杂质。

重量分析法

重量分析法 思考题 9-1 解释下列现象。 （a ）CaF 2在 pH ＝3的溶液中的溶解度较在 pH=5的溶液中的溶解度大； 答：这是由于酸效应的影响。因为()sp sp F H K K α'=?,随着[H +]的增大，()F H α也增大，sp K '也随之增大，即溶解度变大。所以，CaF 2在 pH ＝3的溶液中的溶解度较在 pH=5的溶液中的溶解度大。 （b ）Ag 2CrO 4在0.0010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中的溶解度较在0.0010 mol ·L -1 K 2CrO 4溶液中的溶解度小； 答：Ag 2CrO 4的p K sp =11.71 Ag 2CrO 4在0.0010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中的溶解度11.71 5.71 122 1010[]0.0010 sp K s Ag --+=== mol ·L -1 Ag 2CrO 4 在 0.0010 mol ·L -1 K 2CrO 4溶液中的溶解 度 4.36 210s -=== mol ·L -1 所以， s 1< s 2，即Ag 2CrO 4在0.0010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中的溶解度较在0.0010 mol ·L -1 K 2CrO 4溶液中的溶解度小。 （c ）BaSO 4沉淀要用水洗涤，而 AgCl 沉淀要用稀 HNO 3洗涤； 答：BaSO 4沉淀要水洗涤的目的是洗去吸附在沉淀表面的杂质离子。 AgCl 沉淀为无定形沉淀，不能用纯水洗涤，这是因为无定形沉淀易发生胶溶，所以洗涤液不能用纯水，而应加入适量的电解质。用稀HNO 3还可防止Ag + 水解，且HNO 3加热易于除去。 （d ）BaSO 4沉淀要陈化，而 AgCl 或Fe 2O 3·nH 2O 沉淀不要陈化； 答：BaSO 4沉淀为晶形沉淀，陈化可获得完整、粗大而纯净的晶形沉淀。 而 AgCl 或Fe 2O 3·nH 2O 沉淀为非晶形沉淀。对于此类沉淀，陈化不仅不能改善沉淀的形状，反而使沉淀更趋粘结，杂质难以洗净。 （e ）AgCl 和BaSO 4的 K sp 值差不多，但可以控制条件得到BaSO 4晶形沉淀，而AgCl

重量分析习题

第9章 重量分析法 9.1单项选择题（共25题） 9.1.1 用重量法测定氯化物中氯的百分含量，欲使10.0mg AgCl 沉淀相当于1.00%的氯，应称取试样重（g ）( ) （Ar （Cl ）=35.5 , Mr （AgCl ）=143.3） A 、0.1237 B 、0.2477 C 、0.3711 D 、0.4948 9.1.2 用分度值为0.1g 的台秤称取约20g 的物品，最做可记录（ ）位有效数字。如用来测定土壤水分，要求称量的相对误差不大于2%，至少应称取土壤试样（ ）g 。 A 、3—10 B 、3—8 C 、5—10 D 、5—8 9.1.3 在一定酸度和一定浓度C 2O 42-存在下，CaC 2O 4的溶解度计算公式为（ ） A 、224 SP C O K S C -= B 、S = C 、222 4 2 4 sp C O C O K S C δ--=? D 、S =9.1.4 在沉淀反应中，下列说法错误的是（ ） A 、酸效应会使沉淀的溶解度增大 B 、盐效应会使沉淀的溶解度增大 C 、络合效应会使沉淀的溶解度增大 D 、同离子效应效应会使沉淀的溶解度增大 9.1.5 用沉淀的方法能有效地提高沉淀纯度的是（ ） A 、混晶共沉淀 B 、吸附共沉淀 C 、保藏共沉淀 D 、后沉淀 9.1.6 利用BaSO 4沉淀的生成重量分析法测定硫的含量，以HCl 调节酸度，优先进入沉淀吸附层的离子是（ ） A 、SO 42- B 、Cl - C 、H + D 、Ba 2+ 9.1.7 用重量法测定试样中钙含量时，钙沉淀为草酸钙，高温（1100℃）灼烧后称量，则钙的换算因数为（ ）

分析化学 第七章 重量分析法和沉淀滴定法

第7章重量分析法和沉淀滴定法 一、选择题 1．下述（）说法是正确的。 （A）称量形式和沉淀形式应该相同 （B）称量形式和沉淀形式必须不同 （C）称量形式和沉淀形式可以不同 （D）称量形式和沉淀形式中都不能含有水分子 2．盐效应使沉淀的溶解度（），同离子效应使沉淀的溶解度（）。一般来说，后一种效应较前一种效应（） （A）增大，减小，小得多（B）增大，减小，大得多 （C）减小，减小，差不多（D）增大，减小，差不多 3．氯化银在1mol/L的HCl中比在水中较易溶解是因为（） （A）酸效应（B）盐效应（C）同离子效应（D）络合效应 4．CaF2沉淀在pH=2的溶液中的溶解度较在pH=5的溶液中的溶解度( ) （A）大（B）相等（C）小（D）难以判断 5．如果被吸附的杂质和沉淀具有相同的晶格，就可能形成（） （A）表面吸附（B）机械吸留（C）包藏（D）混晶 6．用洗涤的方法能有效地提高沉淀纯度的是（） （A）混晶共沉淀（B）吸附共沉淀 （C）包藏共沉淀（D）后沉淀 7．若BaCl2中含有NaCl、KCl、CaCl2等杂质，用H2SO4沉淀Ba2+时，生成的BaSO4最容易吸附（）离子。 （A）Na+（B）K+（C）Ca2+（D）H+ 8．晶形沉淀的沉淀条件是（） （A）稀、热、快、搅、陈(B) 浓、热、快、搅、陈 （C）稀、冷、慢、搅、陈(D) 稀、热、慢、搅、陈 9．待测组分为MgO，沉淀形式为MgNH4PO4·6H2O，称量形式为Mg2P2O7，化学因素等于（） （A）0.3625 （B）0.7241 （C）1.105 （D）2.210 10．关于以K2CrO4为指示剂的摩尔法，下列说法正确的是（）

第九章 重量分析法思考题答案

第九章 重量分析法和沉淀滴定法 思考题 1. 解释下列现象。 a. CaF 2在 pH ＝3的溶液中的溶解度较在 pH=5的溶液中的溶解度大； 答：这是由于酸效应的影响。因为'()sp sp F H K K α=?,随着[H +]的增大， ()F H α也增大，'sp K 也随之增大，即溶解度变大。所以，CaF 2在 pH ＝3的溶液中的溶解度较在 pH=5的溶液中的溶解度大。 b ．Ag 2CrO 4在0.0010 mol ·L -1AgNO 3溶液中的溶解度较在0.0010 mol ·L -1 K 2CrO 4溶液中的溶解度小； 答：Ag 2CrO 4的pK sp =11.71 Ag 2CrO 4在0.0010 mol ·L -1AgNO 3溶液中的溶解度s 1: 1 5.7111.7122101[]0.001010sp K Ag mol L s ---+?=== Ag 2CrO 4在0.0010 mol ·L -1 K 2CrO 4溶液中的溶解度s 2 : 1 4.36210mol L s --?=== 所以， s 1< s 2，即Ag 2CrO 4在0.0010 mol ·L -1AgNO 3溶液中的溶解度较在0.0010 mol ·L -1 K 2CrO 4溶液中的溶解度小。 c. BaSO 4沉淀要用水洗涤，而 AgCl 沉淀要用稀 HNO 3洗涤； 答：BaSO 4沉淀要水洗涤的目的是洗去吸附在沉淀表面的杂质离

子。 AgCl沉淀为无定形沉淀，不能用纯水洗涤，这是因为无定形沉淀易发生胶溶，所以洗涤液不能用纯水，而应加入适量的电解质。用稀HNO3还可防止Ag+水解，且HNO3加热易于除去。 d．BaSO4沉淀要陈化，而AgCl或Fe2O3·nH2O沉淀不要陈化； 答：BaSO4沉淀为晶形沉淀，陈化可获得完整、粗大而纯净的晶形沉淀。 而AgCl或Fe2O3·nH2O沉淀为非晶形沉淀。对于此类沉淀，陈化不仅不能改善沉淀的形状，反而使沉淀更趋粘结，杂质难以洗净。 e. AgCl和BaSO4的Ksp值差不多，但可以控制条件得到BaSO4晶体沉淀，而AgCl只能得到无定形沉淀； 答：各种沉淀都有一个能大批自发产生晶核的相对过饱和极限值，称为临界（过饱和）值。控制相对过饱和度在临界值以下，沉淀就以异相成核为主，能得到大颗粒晶形沉淀。BaSO4和AgCl的临界值分别为1000和5.5，所以前者控制条件，比较容易保持过饱和度不超过临界值，得到晶形沉淀。而后者临界值太小，控制条件仍无法使过饱和度小于临界值，故只能得到无定形沉淀。 f. ZnS在HgS沉淀表面上而不在BaSO4沉淀表面上继沉淀。 答：由于HgS表面的S2-浓度比溶液中大得多，对ZnS来说，此

分析化学第五版题库试题选编(第九章重量分析法)

2 分(1001) 用重量法测定试样中钙含量时, 将钙沉淀为草酸钙, 高温(1100℃)灼烧后称量,则钙的换算因数为------------------------------------------------------------------------------------------------( ) A r(Ca) A r(Ca) (A) ─────(B) ────── M r(CaC2O4) M r(CaCO3) A r(Ca) M r(CaC2O4) (C) ────(D) ───── M r(CaO ) A r(Ca ) 2 分(1001) (C) 2分(1002) 1002 用重量法测定试样中的砷,首先使其形成Ag3AsO4沉淀,然后转化为AgCl,并以此为称量形式,则用As2O3表示的换算因数是-------------------------------------------------------------( ) (A) M r(As2O3)/M r(AgCl) (B) 2M r(As2O3)/3M r(AgCl) (C) 3M r(AgCl)/M r(As2O3) (D) M r(As2O3)/6M r(AgCl) 2分(1002) 1002 (D) 2 分(1003) 用重量法测定氯化物中氯的质量分数,欲使10.0mg AgCl沉淀相当于1.00％的氯,应称取试样的质量(g)------------------------------------------------------------------------------------ ( ) (A r(Cl) = 35. 5, M r(AgCl) = 143.3) (A) 0.1237 (B) 0.2477 (C) 0.3711 (D) 0.4948 2 分(1003) (B) 2分(1004) 1004 某石灰石试样含CaO约30％,用重量法测定其含量时,Fe3+将共沉淀。设Fe3+共沉淀的量为溶液中Fe3+含量的1％,则试样中Fe2O3的质量分数应不超过下列何数值时,所产生的误差才能≤0.1％---------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 3％(B) 1％ (C) 0.1％(D) 0.03％ 2分(1004) 1004 (A) 2分(1005) 1005 用重量法测定As2O3的含量时,将As2O3溶于NaOH溶液,处理为AsO43-,然后形成Ag3AsO4沉淀,过滤,洗涤,将沉淀溶于HNO3后,再以AgCl形式沉淀和称重,则换算因数表示为________________。 2分(1005) 1005 M r(As2O3)/6M r(AgCl)

分析化学答案7重量分析法

Chapter 7 7.1计算下列重量因数： （1）测定物 FeO 称量物Fe 2O 3 ；（2）测定物KCl (-K 2PtCl 6-Pt) 称量物Pt;(3)测定物Al 2O 3 称量物Al(C 9H 6ON)3 ;(4)测定物P 2O 5 称量物(NH 4)3PO 4?12MoO 3 解: 7.3称取某可溶性盐0.3232g,用硫酸钡重量法测定其中含硫量,得硫酸钡沉淀0.2982g,计算试样含SO 3的质量分数. 解: 7.3用重量法测定莫尔盐 的纯度,若天平称量误差为0.2mg,为使灼烧后的Fe 2O 3的称量误差不大于0.1%,应最少称取样品多少克? 解: 7.4 计算下列微溶化合物在给定介质中的溶解度（除（1）题外，均采用I=0.1时的常数）。 （1）ZnS 在纯水中（ pKsp θ(ZnS)=23.8, pKa1(H 2S)=7.1, pKa2=12.9） （3）AgBr 在0.01mol/LNH 3溶液中； （4）BaSO 4在PH7.0，EDTA 浓度为0.01mol/L 的溶液中 03782.034 .1876295.141)12)((2)()4(1110.044 .459296.101))((2)()3(7643.008 .19555.742)()(2)2(8999.069.15985.712)()(2)1(3434523693232=?=?==?===?===?== MoO PO NH M O P M F ON H C Al M O Al M F Pt M KCl M F O Fe M FeO M F %65.31%1003232 .039.23306.802982.0%100)(%43=??=??=s m F BaSO m SO g g F m m F s s 19822.0% 1.069.15913.392210 2.0%1.0102.0%1.0102.0333≈=???=??=∴=??=---称量误差L m ol K K S NH NH L m ol K K S H H NH Ag sp sp NH Ag H S sp sp H S /107.41010'10101010101][][1)3(/107.11010'1010101010101][][1)1(:54.306.12)(4 .344.724.323231)(93.68.23)(3.61.79.12149.1272 21)(3322-----------++?=?=?===?+?+=++=?=?=?===?++=++=+--αββααββα解4.54.32 ) ()(4 .3)(101010]'[][][] '[100.7)4(--===∴===H Y H Y H Y Y Y Y Y pH ααα

重量分析法有答案

一．单项选择 1、往AgCl沉淀中加入浓氨水,沉淀消失,这是因为（） A、盐效应Ｂ、同离子效应C、酸效应D、配位效应 2、沉淀掩蔽剂与干扰离子生成的沉淀的( )要小，否则掩蔽效果不好。 A、稳定性 B、还原性 C、浓度 D、溶解度 3、沉淀重量分析中,依据沉淀性质,由( ）计算试样的称样量. Ａ、沉淀的质量B、沉淀的重量C、沉淀灼烧后的质量D、沉淀剂的用量 ４、称取硅酸盐试样1。00０0g,在1０5℃下干燥至恒重，又称其质量为0.97９3g,则该硅酸盐中湿存水分质量分数为(） A、97。93% Ｂ、9６.07％C、3。9３％D、2．０７％ 5、沉淀中若杂质含量太高,则应采用( )措施使沉淀纯净。 Ａ、再沉淀B、提高沉淀体系温度C、增加陈化时间D、减小沉淀的比表面积 6、只需烘干就可称量的沉淀，选用( ）过滤。 A、定性滤纸 B、定量滤纸Ｃ、无灰滤纸上D、玻璃砂芯坩埚或漏斗 7、在重量分析中能使沉淀溶解度减小的因素是( ） A、酸效应 B、盐效应 C、同离子效应 D、生成配合物 8、已知BaSO4的溶度积Ksp=1．1×１０－1６,将０.１mol/L的ＢaCl2溶液和0.01mol／L 的H２SO4溶液等体积混合，则溶液( ) A、无沉淀析出 B、有沉淀析出 C、析出沉淀后又溶解 D、不一定 9、在重量法分析中,为了生成结晶晶粒比较大的晶形沉淀,其操作要领可以归纳为（） A、热、稀、搅、慢、陈 B、冷、浓、快Ｃ、浓、热、快D、稀、冷、慢 １０、重量分析对称量形式的要求是( ) A、颗粒要粗大 B、相对分子质量要小 Ｃ、表面积要大D、组成要与化学式完全符合 11、用沉淀称量法测定硫酸根含量时,如果称量式是BaSO４，换算因数是(） A、0．1710 B、0．４11６ C、0.5220 D、０。62０1 12、称量分析中以Ｆe2O3为称量式测定FｅO,换算因数正确的是（） Ａ、B、C、D、 １3、以SO4２-沉淀Ｂa2+时，加入适量过量的ＳＯ42—可以使Ba2+离子沉淀更完全。这是利用（） A、同离子效应 B、酸效应 C、配位效应 D、异离子效应 14、过滤BaＳO4沉淀应选用（) A、快速滤纸 B、中速滤纸Ｃ、慢速滤纸D、4# 玻璃砂芯坩埚

第七章 沉淀滴定法和重量分析法

第七章沉淀滴定法和重量分析法- 章节小结 沉淀滴定法和重量分析法是以沉淀平衡为基础的分析方法。沉淀的完全，沉淀的纯净及选择合适的方法确定滴定终点是沉淀滴定法和重量分析法准确定量测定的关键。 （一）沉淀滴定法 铬酸钾指示剂法是用K2Cr2O4作指示剂，在中性或弱碱性溶液中，用AgNO3标准溶液直接滴定Cl-（或Br-）。根据分步沉淀的原理，首先是生成AgCl沉淀，随着AgNO3不断加入，溶液中Cl-浓度越来越少，Ag+浓度则相应地增大，砖红色Ag2CrO4沉淀的出现指示滴定终点。 应注意以下几点：（1）必须控制K2Cr2O4的浓度。实验证明，K2Cr2O4浓度以5×10-3mol/L左右为宜。（2）适宜pH范围是6.5～10.5。（3）含有能与CrO42-或Ag+发生反应离子均干扰滴定，应预先分离。（4）只能测Cl-、Br-和CN-，不能测定I-和SCN-。 铁铵钒指示剂法是以KSCN或NH4SCN为滴定剂，终点形成红色FeSCN2+指示终点的方法。分为直接滴定法和返滴定法两种：（1）直接滴定法是以NH4SCN（或KSCN）为滴定剂，在HNO3酸性条件下，直接测定Ag+。（2）返滴定法是在含有卤素离子的HNO3溶液中，加入一定量过量的AgNO3，用NH4SCN标准溶液返滴定过量的AgNO3。用返滴定法测定Cl-时，为防止AgCl沉淀转化，需在用NH4SCN标准溶液滴定前，加入硝基苯等防止AgCl沉淀转化。 吸附指示剂法是以吸附剂指示终点的银量法。为了使终点颜色变化明显，要注意以下几点：（1）沉淀需保持胶体状态。（2）溶液的酸度必须有利于指示剂的呈色离子存在。（3）滴定中应当避免强光照射。（4）胶体颗粒对指示剂的吸附能力应略小于对被测离子的吸附能力。 莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法的测定原理及应用见下表7-1。常用的吸附指示剂及其适用范围和条件列于表7-2。 表7-1 莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法的测定原理及应用 莫尔法佛尔哈德法法扬司法 指示剂K2Cr2O4Fe3+吸附指示剂 滴定剂AgNO3NH4SCN或KSCN Cl-或AgNO3 滴定反 应 2Ag++Cl-=AgCl SCN-+Ag+=AgSCN Cl-+Ag+=AgCl 终点指示反应2Ag++CrO42-=Ag2Cr2 O4（砖红色） SCN-+Fe3+=FeSCN2+（红色） AgCl·Ag++FIn-= AgCl·Ag+·FIn-（粉红色） 滴定条件（1）pH=6.5～10.5 （2）5%K2CrO41ml （3）剧烈摇荡 （4）除去干扰 （1）0.1～1mol/LHNO3介质 （2）测Cl-时加入硝基苯或高浓度的Fe3+ （3）测I-时要先加AgNO3后加Fe3+ （1）pH与指示剂的Ka有 关，使其以FIn-型体存在 （2）加入糊精 （3）避光 （4）F指示剂

分析化学第六版第9章 重量分析法及答案

第九章重量分析法 一、判断题（对的打√, 错的打×） 1、沉淀的颗粒越大，溶解度越大。 （ ） 2、AgCl和BaSO4的Ksp值差不多，所以这两类难溶化合物的沉淀类型相同。（ ） 3、均匀沉淀法可获得颗粒较大的沉淀，是因为在生成沉淀的过程中有效地降低了溶液的相对过饱和度。 （ ） 4、加入适当过量的沉淀剂可降低沉淀的溶解度，但如果沉淀剂过量太多，反而会引起盐效应和络合效应而增加沉淀的溶解度。（ ）二、选择题 1．重量分析对沉淀形式的要求有哪些（ ） A、溶解度要小 B、要纯净 C、相对分子质量摩尔质量要大 D、要便于过滤和洗涤 E、易于转化为称量形式 2．以SO42-作为Ba2+的沉淀剂，其过量应为 A、10 % B、10 % ~20 % C、20 % ~ 50 % D、50 % ~ 100 % E、100 % ~200 % 3．Ag2CO3的K SP=8.1×10-12，若不考虑CO32-的水解，则Ag2CO3在纯水中的溶解度为 A、1.3×10－4 mol·L－1 B、3.0×10－4 mol·L－1 C、2.0×10－4mol·L －1 D、5.2×10－4 mol·L－1 E、2.6×10－4 mol·L－1 4．Sr3(PO4)2的s=1.0×10-8mol/L,则其K SP值为 A．1.0×10-30 B．5.0×10-30 C．1.1×10-38 D．1.0×10-12 5．在一定酸度和一定C2O42-浓度的溶液中，CaC2O4的溶解度为 A、S=K SP/C(C2O42-) B、s= C、s= K SP×α C2O4(H) /C(C2O42-)· D、S= 6．已知Mg(OH)2的K SP=1.8×10-11，则Mg(OH)2饱和溶液中的pH是 A、3.59 B、10.43 C、4.5; D、9.41 7．AgCl在HCl溶液中的溶解度，随HCl的浓度增大时，先是减小然后又逐渐增大，最后超过其在纯水中的饱和溶解度。这是由于

分析化学第八章 重量分析法

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 2 BaSO 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。测定钡盐中Ba%时，加入稀H2SO4为沉淀剂，得到BaSO4沉淀，烘干后仍为BaSO4，此时沉淀形式和称量形式相同。在测定Mg2+时，沉淀形式为MgNH4PO4，经灼烧后得到称量形式为Mg2P2O7。再例如Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4·H2O,灼烧后得到的称量形式是CaO，沉淀形式在灼烧过程中发生化学变化。 1、对沉淀形式的要求 （1）沉淀的溶解度要小，要求测定的溶解损失不应超过天平的称量误差。一般要求溶解损失应小于0.2mg （2）沉淀必须纯净，不应混进沉淀剂和其它杂质。

分析化学第八章 重量分析法

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。 过滤，洗涤，灼烧 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BaCl2·2H2O 中Ba%, 其主要步骤为： H2O,稀H2SO4 Δ,搅拌 BaCl2·2H2O BaSO4――——→纯BaSO4—→称量，计算Ba% 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（BaCl2·2H2O）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：H2O%=[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。测定钡盐中Ba%时，加入稀H2SO4为沉淀剂，得到BaSO4沉淀，烘干后仍为BaSO4，此时沉淀形式和称量形式相同。在测定Mg2+时，沉淀形式为MgNH4PO4，经灼烧后得到称量形式为Mg2P2O7。再例如Ca2+的测定中，沉淀形式是CaC2O4·H2O,灼烧后得到的称量形式是CaO，沉淀形式在灼烧过程中发生化学变化。 1、对沉淀形式的要求 （1）沉淀的溶解度要小，要求测定的溶解损失不应超过天平的称量误差。 一般要求溶解损失应小于0.2mg （2）沉淀必须纯净，不应混进沉淀剂和其它杂质。 （3）沉淀应易于过滤和洗涤。因此，在进行沉淀时，希望得到粗大的晶形 沉淀，在进行沉淀反应时，必须控制适宜的沉淀条件，使得到的沉淀结晶颗粒较大。 2、对称量形式的要求 （1）组成必须与化学式相符，这样才能根据化学式计算被测组分的含量

第三章-滴定分析课后习题及答案

第三章 滴定分析 3.1 已知浓硝酸的相对密度1.42，其中含HNO 3约为70%，求其浓度。如欲配制1L 0.25mol·L-1HNO 3溶液，应取这种浓硝酸多少毫升？ 答： 333HNO HNO HNO V n C ==33HNO HNO M ωρ?=01 .6342.1×70%×1000mol/L=16 mol/L 欲配制1.0L 0.25 mol/L 的HNO 3溶液，需取浓硝酸的体积 V =mol/L 16 1.0L mol/L 0.25 ?=0.016L=16mL 3.2. 已知浓硫酸的相对密度为1.84，其中H 2SO 4含量约为96% 。如欲配制1L 0.20mol·L-1H 2SO 4溶液，应取这种浓硫酸多少毫升？ 答：C H2SO4=424 2SO H SO H M ρω=L /mol 100001 .98%9684.1??=18 mol/L 再计算配制浓度C 2=0.20 mol/L 溶液1L 时所需要的硫酸体积： V H2SO4=4 22SO H C C V =mol/L 181000mol/L 0.20 mL ?=11mL 3.3. 有一NaOH 溶液，其浓度为0.5450mol·L -1,取该溶液100.0mL ，需加水多少毫升方能配成0.5000mol·L -1的溶液？ 解：设需加水x mL ，根据题意可得方程 (100.0mL+x mL)×0.5000 mol·L -1=0.5450 mol·L -1×100.0mL 解方程，得 x =9.0 mL 3.4. 欲配制0.2500 mol· L -1HCl 溶液，现有 0.2120 mol·L -1HCl 溶液1000mL,应加入1.121mol·L -1HCl 溶液多少毫升？ 解：设应加入1.121mol·L -1的盐酸x mL ，根据题意可得方程 0.2500 mol· L -1×(1000mL+x mL) = 0.2120 mol·L -1×1000mL+1.121mol·L -1×xmL 解方程，得 x = 43.63mL 3.5. 中和下列酸溶液，需要多少毫升0.2150mol·L -1NaOH 溶液？ (1)22.53 mL 0.1250 mol·L -1H 2SO 4溶液；(2)20.52 mL 0.2040 mol·L -1HCl 溶液 解：设需要的氢氧化钠溶液体积为x mL (1) NaOH 与 H 2SO 4的反应式为 2NaOH+ H 2SO 4= Na 2SO 4 +2H 2O

第三章 重量分析法

第三章 重量分析法 一、内容提要 本章阐述了挥发法、萃取法、沉淀法这三种分离方法的基本原理和分离条件，并重点讨论沉淀法及其相应的计算。 重量分析法简称重量法，是称取一定重量的试样，用适当的方法将被测组分与试样中的其它组分分离后，转化成一定的称量形式，称重，从而求得该组分含量的方法。分析结果准确度高，因此常用重量分析法来校对其它方法的可靠程度。在药物分析中，某些组分的含量测定、挥发性物质的干燥失重、灼烧残渣及中药灰分的测定等都可以应用重量分析法。 按不同的分离方法，重量分析法可分为沉淀重量法、挥发重量法、萃取重量法及电解重量法。其中沉淀重量法是重量分析的经典方法。 沉淀重量法是以沉淀反应为基础的分析方法，是通过在一定条件下加入沉淀剂，将被测组分以难溶化合物的形式沉淀，再将沉淀过滤、洗涤、干燥或灼烧，转化为一定的称量形式，然后进行称量，根据称量形式的质量计算被测组分的量。因此，提高沉淀重量法准确度的关键在于沉淀的完全度和沉淀的纯度，两者都与实验条件有直接关系。通过对实验条件的控制得到易于过滤、洗涤的沉淀，从而获得理想的测定结果。 对于任一沉淀反应，设A 为被测组分，D 为称量形式，其计量关系一般可表示如下： aA ＋ bB cC dD 被测组分 沉淀剂 沉淀形式 称量形式 根据反应式，可得换算因数（化学因数）D A dM aM F = ，其中M A 和M D 分别为被测组分A 和称量形式D 的摩尔质量。 在定量分析中，分析结果通常以待测组分的百分含量表示，一般计算式为： 其中F 为换算因数，m A 为称量形式的质量；W 为试样量。 本章的难点是沉淀的溶解度及影响因素、沉淀的纯度及其影响因素和沉淀的形成与沉淀条件。 %100%??=W m F x A

什么是重量分析法

第5章重量分析法 §5－1重量分析法概述 一、重量分析法的分类和特点 重量分析法： 1、分类 （1）沉淀法（主） 即将被测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再将沉淀过虑、洗涤、烘干or灼烧、称重、计算其含量。 BaCl2(溶液)+H2SO4(稀)→BaSO4↓ 过虑、洗涤、烘干 BaSO4(纯净) 称量 （2）气化法（挥发法） （3）其它方法 2、特点 准确度高：直接用分析天平称量获得结果，不需与标准试样or基准物质比较。 繁琐费时：该法只适合于常量组分的测定。目前，Si,S,P,Ni 等元素的精确分析仍用重量法。 二、重量分析对沉淀形式和称量形式的要求（P176） 沉淀形式：加入沉淀剂，使待测组分沉淀下来，此沉淀的组成形式。 称量形式：沉淀经洗涤、烘干、灼烧后的组成形式。 1、对沉淀形式的要求： 2、对称量形式的要求： 如，测Al3+ ①氨水沉淀法 ②8－羟基喹啉沉淀法 §5－2沉淀的溶解度及其影响因素 一、溶解度、溶度积和条件溶度积

1、溶解度： MA(s) ? MA(水) ? M++A- s0——表示MA 在水溶液中以分子状态or 离子状态存在的活度，为一常数，称为该物质的分子溶解度or 固有溶解度。 微溶化合物的溶解度等于所有溶解出的组分的浓度总和，即 S=[MA]水+[M+]=s0+[M+]=s0+[A-] （6－1） 若s0很小 S ≈[M+]=[A-] （6－1a ） 1、活度积和溶度积 常数） 水() (K a a a MA A M =-+ 00 Ks a a K A M sp ==-+活度积， - + = =- +A M sp sp K A M K γγ0 ]][[溶度积， sp sp K K ≈ ]][[-+=A M K sp sp K s = 当溶液较稀时：n m sp A M K ][][-+= 纯水中： 对MA 型 对MmAn 型n m sp A M K ][][-+= 3、条件溶度积 二、影响沉淀溶解度的因素 1、同离子效应 构晶离子：组成沉淀晶体的离子 计算BaSO 4在200mL0.01mol.L -1H 2SO 4中的溶解损失 解： - ++→2424SO Ba BaSO 10242101.1)01.0(]][[-- +?=+==s s SO Ba K sp