Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw
崑山科技大學材料工程系
100 學年度第一學期
普通化學與實驗(一)實驗報告 實驗五︰固體中水含量的測定
四材料技一A
組別：第○組
實驗者：
學號: A0□G1□□ 姓名：○ ○ ○*
學號: A0□G1□□ 姓名: ○ ○ ○
學號: A0□G1□□ 姓名: ○ ○ ○
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw
普通化學與實驗(一)－實驗五︰固體中水含量的測定
相關知識－固體中的水含量大致可分為兩類，即︰一.固體表面吸附的水分－固體表面吸附水份的多寡，
常隨固體表面積的大小及空氣中的飽和溼度改變而有所差異。
二.固體晶體構造內，所含水分子的結晶水－晶體中原子，原子團、分子等都成為有規則的構造，各成分 的比率為一定，而當水分子為晶體中的一成分時，則直接影響結晶的形狀，其所含的水分稱為結晶水，
含有結晶水之晶體稱為水合物(hydrate)。故一般水合物加熱時，即放出水蒸氣而轉變為無水物。但加 水於無水物時，則逆向生成水合物， 含水物
加水 加熱
無水物；由損失的水蒸氣質量，計算水分重 量百分率︰水分，wt％=
100
(g)
(g)
含水物重 水分量
含測定固體中水分的方法大都採用重量法，可將一定重量的固體置於烘箱中，加熱至 104±1℃約 一小時以上，直至欲測物，達到定重(constant weight)狀態即可，但須注意，此法除將吸附水蒸發外，不 可將其他揮發性物質，蒸發為原則。
碳酸鈉的介紹：碳酸鈉可分為無水、一水合及十水合三種，茲說明如下︰
1. 無水碳酸鈉(
Na
2CO
3)為白色粉末，俗稱純鹼或鹼灰(soda ash)，加熱至 400℃時，將逸失二氧化碳，露置空氣中能吸收 1 莫耳水(約 5％)，形成一水合碳酸鈉。
2. 一水合碳酸鈉(Na2CO3
H
2O
)為結晶粉末，常溫與常壓下安定，於乾燥空氣或 50℃即行乾燥，100℃時結晶水盡失。
3. 十水合碳酸鈉(
Na
2CO
310H
2O
)為無色透明晶體，俗稱鈉鹼(soda)或洗滌鹼(washing soda)，露置於 空氣中易風化，失去結晶水，而得一種白色粉末，故保存時應完全密封存於陰冷地點。本實驗分成兩部份，第一部分測定石灰石粉末所吸附的水分，第二部份測定十水合碳酸鈉中的結晶水。
實驗步驟：一、石灰石粉末中所吸附水分的測定
1. 取一乾淨的扁型 20mL 稱量瓶，如圖 12-1 所示以紙條捲取(注意︰稱量瓶切勿用手拿取)精稱並記錄其 質量。
2. 加入約 1g 的石灰石粉末，再精稱並記錄其質量。
3. 移盛有石灰石粉末的稱量瓶製於 104±1℃的烘箱內加熱之。(註︰加熱過程中，稱量瓶箱蓋子不能密 蓋，應半開以便讓水分蒸發逸出。)(注意放置位置，須自行認清不要取錯他組稱量瓶。)
4. 加熱約一小時，蓋上稱量瓶蓋子，去出稱量瓶置於如圖 12-2 所示玻璃乾燥劑中放冷 30 分鐘。再移出 置於天平上，精稱並記錄其質量。(註︰稱量前，稱量瓶蓋子微開之，令瓶內外氣壓一致後，再蓋上 蓋子，給予精稱之。)
5. 將乾燥後的石灰石粉末，再移回 104±1℃的烘箱中乾燥 30 分鐘，重複上述操作放冷、稱量，直至前 後兩次稱量結果，相差在 0.2mg 以內範圍即視為定重。
6. 依下式計算石灰石粉末中的水分重量百分率︰水分，wt％= 100
(g) (g) 石灰石粉末
水分重
二、含水合碳酸鈉中所含結晶水的測定
1.取一乾淨已知重量的扁型 20mL 稱量瓶，加入約 1g 純的
Na
2CO
310H
2O
試樣(事前研磨成粉末)後，精 秤並記錄其質量。2.依照上述操作法，置於 104±1℃的烘箱中加熱約一小時後，放冷、稱量，直至前後兩次稱量結果，相差 在 0.2mg 以內範圍即視為定重。
3.以下式計算
Na
2CO
310H
2O
中結晶水的重量百分率︰結晶水，wt％= 100 (g)(g) 試樣重結晶水重 並與理論值比 較之。
Kun Shan University http://www.ksu.edu.tw
實驗數據紀錄︰
一、 石灰石粉末中所吸附水份的測定
實 驗 次 數 第 1 次
稱量瓶空重 (g)
加熱前 稱量瓶+石灰石粉末重 (g) 第 1 次稱量(稱量瓶+石灰石) (g) 第 2 次稱量(稱量瓶+石灰石) (g) 第 3 次稱量(稱量瓶+石灰石) (g) 加熱後
第 4 次稱量(稱量瓶+石灰石) (g) 二、 十水合碳酸鈉中所含結晶水的測定
實 驗 次 數 第 1 次
稱量瓶空重 (g)
加 熱 前 稱量瓶+碳酸鈉重 (g) 第 1 次稱量(稱量瓶+碳酸鈉) (g) 第 2 次稱量(稱量瓶+碳酸鈉) (g) 第 3 次稱量(稱量瓶+碳酸鈉) (g) 加 熱 後
第 4 次稱量(稱量瓶+碳酸鈉) (g)
實驗結果整理
一、 石灰石粉末中所吸附水份的測定
實 驗 次 數 第 1 次
石灰石粉末重 (g)
水份重 (g)
水份重量百分率 (wt％)
二、十水合碳酸鈉中所含結晶水的測定
實 驗 次 數 第 1 次
碳酸鈉試樣重 (g)
結晶水重 (g)
結晶水重量百分率(wt％) 實驗值 結晶水重量百分率(wt％) 理論值
誤差 (±％)
結論：
