90 无机及分析化学实验
若为热溶液应冷至室温后，再加溶剂至标线。盖上瓶塞，按图4-14所示将容量瓶倒置，待气泡上升至底部，再倒转过来，待气泡上升到顶部，如此反复10次以上，使溶液混匀。
（4）用于稀释溶液 用移液管移取一定量体积的浓溶液于容量瓶中，加水至标线，混均匀即可。
（5）注意事项 容量瓶不宜长期储存试剂，配好的溶液需要长期保存时，应转入试剂瓶中。 转移前要用该溶液的润洗试剂瓶三遍。用过的容量瓶，应立即用
图4-15 溶液转入容量瓶移操作
水洗净备用。如长期不用容量瓶时，要把磨口和瓶塞擦干，用纸片将其隔开。此外容量瓶不能在电炉、烘箱中烘烤，如必须干燥，可先用C2H5OH 等有机物润洗后，再用电吹风或烘干机的冷风吹干。
四、容量器皿的校准
容量器皿的实际容积与其所标示的容积往往不完全相符，而且通常的容器校正以20℃为标准，但使用时的温度不一定是20℃，温度改变时，容器的容积及溶液的体积都将发生改变，因此，精密分析时需进行容量器皿的校准。
容器校准时，根据具体情况可采用相对校准和称量校准。
1.相对校准
在实际工作中，容量瓶和移液管常常是配合使用的。例如，要用25mL移液管从250mL容量瓶中取1/10容积的液体，则移液管与容量瓶的容积比只要1:10就行了。此时，可采用相对校准的方法。其步骤如下：使用移液管准确移取25mL去离子水，放入已洗净、干燥的250mL容量瓶中。重复移取10次后，观察溶液的弯月面是否与标准线正好相切，否则，应另作一标号。相对校准后的容量瓶和移液管，应贴上标签，以便以后更好地配套使用。
2.称量校准
滴定管、容量瓶、移液管的实际容积往往采用称量校准方法。原理为：称取量器中所放出或所容纳H2O的质量。并根据该温度下H2O的密度，计算出该量器在20℃(玻璃量器的标准温度)时的容积。但是，由质量换算成容积时必须考虑H2O的密度、空气浮力、玻璃的膨胀系数三个方面的影响。为了方便起见，表4-3列出了三个因素综合校准后的换算系数。根据表中换算系数(f)，用下式即可算出某一温度(t)下一定质量(m)的纯H2O在20℃时所占的实际容积(V)：
V = f?m 例如，校准移液管时，在15℃称得纯H2O质量为24.94g，查表得15℃时的综合换算系数为1.0021，由此算得它在20℃时的实际体积为：
V = 1.0021mL?g-1×24.94=24.99mL
第四章 定量化学分析
91
表4-3 在不同温度下纯H2O体积的综合换算系数(f)
t/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 f/ mL?g-1 1.00176 1.00168 1.00161 1.00156 1.00152 1.00150 1.00149 1.00150 1.00152 1.00156 t/℃ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 f/ mL?g-1 1.00161 1.00168 1.00177 1.00186 1.00196 1.00207 1.00221 1.00234 1.00249 1.00265 t/℃ 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 f/ mL?g-1 1.00283 1.00301 1.00321 1.00341 1.00363 1.00385 1.00409 1.00433 1.00458 1.00484 1.00512 t/℃ 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 f/ mL?g-1 1.00535 1.00569 1.00599 1.00629 1.00660 1.00693 1.00725 1.00760 1.00794 1.00830 f为不同温度下用纯H2O充满1L（20℃）玻璃容器时H2O质量的0.1%倒数，其中1L=1.000028dm3。
第三节 重量分析的基本操作
重量分析法一般是先将待测组分从试样中分离出来，转化成一定量的称量形式，然后，用称量的方法测定该组分的质量，从而计算出待测组分含量的方法。由于试样中待测组分性质不同，采用的分离方法也不同。按其分离的方法不同，重量分析可分为沉淀法、挥发法和萃取法。
用沉淀法进行重量分析的主要操作有：样品的溶解、沉淀、过滤，沉淀的洗涤，沉淀的烘干、炭化、灰化、灼烧，沉淀的称量等。
一、样品的溶解
首先准备好洁净的烧杯，配好合适的玻璃棒和表面皿。玻璃棒的长度应比烧杯高5～7cm，但不要太长，表面皿的直径应略大于烧杯口直径。然后称取样品于烧杯中，用表面皿盖好烧杯。
用适当的溶剂溶解样品。溶样时，若无气泡产生，可取下表面皿，将溶剂顺着紧靠杯壁的玻璃棒下端加入，或沿杯壁加入。边加入边搅拌，直至样品全部溶解后，盖好表面皿；若有气体产生（如白云石等），应先加少量水润湿样品,盖好表面皿，再由烧杯嘴与表面皿间的狭缝滴加溶剂，待气泡消失后，再用玻璃棒搅拌使其溶解。样品溶解后，用洗瓶吹洗表面皿和烧杯内壁。
有些样品在溶解过程中需加热时，可在电炉或煤气灯上进行。但一般只能让其微热或微沸溶解。加热时需盖上表面皿。
92 无机及分析化学实验
二、沉淀
对处理好的试样溶液，需加入沉淀剂进行沉淀。沉淀时应根据沉淀类型选择不同的沉淀条件。
对于晶形沉淀需按照“稀、热、慢、搅、陈”的操作方法进行沉淀，即：沉淀的溶液应要稀，沉淀时应将溶液加热，沉淀速度要慢，同时应搅拌，沉淀完全后，应放置过夜或在水浴锅上加热一小时左右，使沉淀陈化。
为此，沉淀时，左手拿滴管，逐滴加入沉淀剂，右手持玻璃棒不断搅拌。滴加沉淀剂时，滴管口应接近液面，避免溶液溅出。搅拌时需注意不要将玻璃棒碰到烧杯壁和杯底。
沉淀后应检查沉淀是否完全。方法是：待沉淀下沉后，滴加少量沉淀剂于上层清液中观察是否出现浑浊。若有浑浊，说明没有沉淀完全，应再加入适量的沉淀剂继续沉淀；若无浑浊，说明沉淀完全，可结束沉淀操作。
对于非晶形沉淀，宜用较浓的沉淀剂溶液，加入沉淀剂和搅拌的速度均快些，沉淀完全后要用去离子水稀释，不必放置陈化，有时还需加入电解质等。
三、沉淀的过滤和洗涤
重量分析法使用的定量滤纸，每张滤纸的灰分质量约为0.08mg，与称量误差相比可以忽略，因而定量滤纸也称无灰滤纸。按照滤纸孔隙的大小，定量滤纸又可分为快速、中速和慢速三个类型，应根据实际需要加以选用。
沉淀的过滤和洗涤在第二章无机物的制备、分离和提纯中第四节分离与干燥中已经介绍过，这里不在赘述。
四、沉淀的干燥和灼烧
1.干燥器的准备和使用 首先将干燥器擦干净，烘干多孔瓷板后，将干燥剂通过一纸筒装入干燥器的底部，应避免干燥剂沾污内壁的上部，然后盖上瓷板。再在磨口上涂上凡士林油，盖上干燥器盖。
干燥剂一般选用变色硅胶。此外还可以用无水CaCl2等。由于各种干燥剂吸收水分的能力都是有一定限度的，因此干燥器中的空气并不是绝对干燥，而只是湿度相对降低而已。所以灼烧和干燥后的坩埚和沉淀，如在干燥器中放置过久，可能会吸收少量水分而使质量增加，这点需加注意。
开启干燥器时，左手按住干燥器的下部，右手按住盖子上的圆顶，向左前方推开干燥器盖，如图4-16所示。盖子取下后应拿在右手中，用左手放入（或取出）坩埚（或称量瓶），及时盖上干燥器盖。盖子取下后，也可放在桌上安全的地
图4-16 打开干燥器 图4-17 移动干燥器
方（注意要磨口向上，圆顶朝下）。
加盖时，也应当拿住盖上圆顶，推着盖好。
第四章 定量化学分析
93
若将坩埚等热的容器放入干燥器后，应连续推开干燥器盖1～2次。搬动或挪动干燥器时，应该用两手的拇指同时按住盖，防止滑落打碎（如图4-17）。
2.坩埚的准备 灼烧沉淀常用瓷坩埚。使用前需用稀盐酸等溶剂洗净、晾干或烘干，用蓝黑墨水或K4Fe[CN]6溶液在坩埚和盖上编号，然后将其放入高温炉中灼烧（800℃左右）。第一次灼烧半小时，取出稍冷后，转入干燥器中冷至室温，称量。然后进行第二次灼烧， 烧20分钟，稍冷后，再转入干燥器中，冷至室温，再称量。如此重复灼烧，直到连续两次称重，质量相差不大于0.2mg，此时认为坩埚已达到恒重。
3.沉淀和滤纸的烘干 欲从漏斗中取出沉淀和滤纸时，应用扁头玻璃棒将滤纸边挑起，向中间折叠，使其将沉淀盖住，如图4-18所示。再用玻璃棒轻轻转动滤纸包，以便擦净漏斗内壁可能粘有的沉淀。然后将滤纸包转移至已恒重的坩埚中，使它倾斜放置，滤纸包的尖端朝上。然后对沉淀和滤纸进行烘干。烘干时，盖上坩埚盖，但不要盖严，可在煤气灯（或电炉）上进行。
4.滤纸的炭化和灰化 滤纸和沉淀干燥后（这时滤纸只是被干燥，而不变黑），将火焰逐渐加大，炭化滤纸。如温度升高太快，滤纸会生成整块的炭，需要较长时间才能将其灰化，故不能使火
图4-18 沉淀的包裹
焰加得太大。炭化时如遇滤纸着火，可立即用坩埚盖盖住，使坩埚内的火焰熄灭（切不可用嘴吹灭）。着火时，不能置之不理，让其燃烬，这样易使沉淀随大气流飞散损失。待火熄灭后，将坩埚盖移至原来位置，继续加热至全部炭化（滤纸变黑）。炭化后可加大火焰，使滤纸灰化。滤纸灰化后，应呈灰白色而不是黑色。为使灰化较快进行，应该随时用坩埚钳夹住坩埚使之转动，但不要使坩埚中的沉淀翻动，以免沉淀飞扬损失。沉淀的烘干、炭化和灰化在电炉上进行时，应注意温度不能太高，坩埚直立放置，坩埚盖不能盖严，其它操作和注意事项同前。
5.沉淀的灼烧与称量 沉淀和滤纸灰化后，将坩埚移入高温炉中（根据沉淀性质调节适当温度），盖上坩埚盖，但留有空隙。在与灼烧坩埚时相同温度下，灼烧40～45分钟，取出。放入干燥器中冷至室温，称量。然后进行第二次，第三次灼烧，直至坩埚和沉淀恒重为止。一般第二次以后的灼烧20分钟即可。
从高温炉中取出坩埚时，将坩埚移至炉口，至红热稍退后，再将坩埚从炉中取出放在洁净瓷板上。在夹取坩埚时，坩埚钳应预热。待坩埚冷至红热退去后，再将坩埚转至干燥器中，盖好盖子，随后需启动干燥器盖1～2次。
在干燥器冷却时，原则是冷却到室温，一般需30分钟以上。但要注意，每次灼烧，称量和放置的时间，都要保持一致。
此外，某些沉淀在烘干后即可得到一定组成时，就不需在瓷坩埚中灼烧；而热稳定性差的沉淀也不宜在瓷坩埚中灼烧。这时，可用微孔玻璃坩埚烘干至恒重即可。微孔玻璃坩埚放入烘箱中烘干时，应将它放在表面皿上进行。根据沉淀性质确定干燥温度。一般第一次烘干约2小时，第二次约45分钟。如此重复烘干，称量，直至恒重为止。