7元素定量分析.ppt

7元素定量分析 7.1概述 元素定量分析：测定有机化合物组成元素含量的科学。 7.1.1元素定量分析目的 A．确定有机化合物组成； 常用于全新化合物分析，是确定其结构的必需一环。 B．确定有机组分含量； 常见于无合适分析方法或分析方法繁琐的化合物含量测定，此时可利用其所含有的某一特征元素，通过测定其含量而折换成该化合物的含量。 例 7.1.2．分析对象 　 常见元素：C、H、O、N、X、S、P？ 　 氧易从环境中带入，很难准确测定，一般采用测定其它所有元素含量，然后从100%减去而得。 7.1.3基本步骤 A.试样分解：将复杂化合物分解为各元素的常见化合物； 　　采用方式有：干法分解——燃烧法 湿法分解——消化法（用浓H2SO4或H2SO4+HNO3） B.消除干扰组分：视具体情况，采用分离或掩蔽手段消除。 C.测定：化学法、物理法或物理化学方法测定。 7.2碳和氢的测定 C，H，有机物基本元素，常用干法分解。 　　样品+O2 在催化下燃烧，生成CO2、H2O：碱吸收、干燥剂吸收。然后用重量法定量。即W2-W1 测定的关键因素 　 A．样品燃烧必须完全：充分O2，良好催化剂。 B．干扰组分的消除。确保其它元素燃烧的产物不被吸收： 7.2.1试样的燃烧分解 催化剂：常用AgMnO2（二氧化锰和Ag），Co3O4 AgMnO2：混合物，非化合物，AgMnO4→ Ag + MnO2 +O2 　 其中Ag为单质，均匀分散在MnO2中，很活泼，吸收S、X元素的能力很强。 7.2.2一般干扰元素消除 7.2.3燃烧产物测定 7.2.3.1吸收剂 A.吸水剂：CaCl2，CaSO4，硅胶，P2O5，Mg(ClO4)2。 常用Mg(ClO4)2 特点：吸水快，容量大，60%自身重，吸水后体积缩小，不会堵塞，非常理想的吸水剂。 B.CO2吸收剂 酸性气体，故应采用碱性吸收剂。 碱石棉：用浓NaOH溶液浸泡后的石棉，干燥后粉碎成20-30目的颗粒。其中石棉作为支持介质，以免吸收后堵塞。 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O 由于NaOH 吸收CO2，同时生成水，这部分水是否需要保留在该吸收管中？ C.NO2吸收剂 　 由于NO2非测定对象，不应在以上两支吸收管吸收。如何 避免NO2在这两支吸收管被吸收而干扰测定？ 　 在适当位置用只吸收NO2的吸收剂将其吸收。 活性二氧化锰，酸性还是碱性氧化物？ 　　MnO2.H2O + 2NO2 → Mn(NO3)2 + H2O 　　对后续测定有无影响？此吸收管应在什么位置？ 碱石棉 7.3氮的测定 　　通常将有机物中的N经合适的方法转变成N2或NH3，然后测定。 　　杜马法(燃烧法) — 难分解物质，以体积量度或气相色谱测定产生的N2 (g)。 　　克达尔法(消化法) —胺类 ，用容量法或分光光度法测定生成的NH3 。 　　两法特点：后者设备简单，操作不太复杂，准确度也较高，应用最多，但只能测定氨基氮(还原态氮，氧化态-3)，对于氧化态氮(-NO，或 –NO2，-N=N-）等不能直接测定，须还原后才能用此法测定—还原后克达尔法。 　　前者设备复杂应用不多，但适应面广，常在克达尔法测定可疑时用以核对结果。仲裁 7.3.1杜马法 　干法分解：含N化合物→N2，量气法计量 　在燃烧管中填有氧化剂和金属铜粉，在CO2气流中，在600~800℃燃烧分解，使之转化为N2。 7.3.2凯达尔法 7.3.2.1测定原理　 H2SO4消化分解 7.3.2.2基本步骤　　消化，碱化蒸馏，吸收，滴定 A. 消化：在定氮烧瓶中，用浓H2SO4和催化剂使样品在高温(≈400℃)下分解 R-NH2 + H2SO4 → CO2 +H2O + SO2 + NH4HSO4 催化剂：加快样品的分解过程，因特定为加快消化过程，亦称消化剂。 常用分三类 第一类，K2SO4，Na2SO4 物理类消化剂 特点：无化学催化作用，即实际上并不在任何步骤参与消化反应。难挥发性物质，通过提高溶剂沸点，即升高反应温度而加快反应速度。 H2SO4：Tb = 330℃，加入以上物质达到20%左右时，可达 400℃。 注意事项：使用应当适量，一般0.35g—0.45g/ml H2SO4，太多时可能造成温度过高，使NH4HSO4分解而损失。 第二类，分解类催化剂：CuSO4，Se（硒）粉，