分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理.ppt
第二十一章 分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理,分离的意义：消除干扰、富集微量待测组分.对分离的要求：1）干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定；2）被测组分在分离过程中的损失要小到可以不计。,被测组分A的回收率（RA）：,气液分离：挥发和蒸馏 克氏定氮法，Cl2预氧化I-法,其他分离方法：萃淋树脂、螯合树脂、浮选、色谱分离法,气固分离-超临界流体萃取,挥发和蒸馏分离法,利用有些物质所具有的挥发性或低沸点的特性，用挥发的方法或蒸馏的方法将它们与干扰物质进行分离,对非金属元素特别有效,沉淀分离法,无机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法共沉淀分离和富集,氢氧化物沉淀,无机沉淀剂沉淀分离法,金属硫化物沉淀 控制酸度，溶液中S2-不同，根据溶度积，在不同酸度析出硫化物沉淀,As2S3,12M HCl;HgS,7.5M HCl;CuS,7.0M HCl;CdS,0.7M HCl;PbS,0.35M HCl;ZnS,0.02M HCl;FeS,0.0001M HCl;MnS,0.00008 M HCl,有机沉淀剂 草酸:沉淀Ca,Sr,Ba,RE,Th 铜铁试剂(N-亚硝基苯基羟铵):强酸中沉淀Cu,Fe,Zr,Ti,Ce.Th,V,Nb,Ta等，微酸中沉淀Al,Zn,Co,Mn,Be,Th,Ga,In,Tl等。主要用于1:9的硫酸介质中沉淀Fe(III),Ti(IV),V(V)等与Al,Cr,Co,Ni分离 铜试剂(二乙胺基二硫代甲酸钠，DDTC)沉淀Cu,Cd,Ag,Co,Ni,Hg.Pb.Bi,Zn等重金属离子，与稀土、碱土金属离子及铝等分开,共沉淀分离法,无机共沉淀剂进行共沉淀,有机共沉淀剂进行共沉淀,利用表面吸附进行痕量组分的共沉淀富集,选择性不高。共沉淀剂为Fe(OH)3,Al(OH)3等胶状沉淀,微溶性的硫化物，如Al(OH)3作载体共沉淀Fe3+,TiO2+;HgS共沉淀Pb2+利用生成混晶进行共沉淀，选择性较好，如硫酸铅-硫酸鋇，磷酸铵镁-砷酸铵镁等,利用胶体的凝聚作用进行共沉淀,如动物胶、丹宁 离子缔合共沉淀，如甲基紫与InI4-。利用“固体萃取剂”进行共沉淀，例 1-萘酚的乙醇溶液中，1-萘酚沉淀，并将U(VI)与1-亚硝基-2-萘酚的螯合物共沉淀下来。,溶剂萃取分离法,基本原理依据:“相似相溶”,物质在极性不同的溶剂中 溶解度不同.水:极性,离子型化合物(亲水性)易溶.有机溶剂(丙酮,CHCl3,CCl4,苯):有机化合物(疏水性)易溶.萃取:将亲水性物质转化成疏水性化合物而 进入有机相.反萃取:恢复亲水性,再回到水相.,分配平衡示意图,1.分配系数,在一定温度下,浓度不太大时,KD为常数,称分配定律。,I2W(gL-1),碘在CCl4H2O中的分配（25）,KD,2.分配比,例：有I-存在时,I2在CCl4H2O中的分配,3.萃取率,相比 R,在不同KI浓度下的I2在CCl4-H2O体系中的D和E(R=1),相比确定时,分配比D 越大,萃取率E 越高。,若D=5，R=1 时，一次萃取率 E=83%若D=5，R=1/3 时，一次萃取率 E=94%若D=5，R=1 时，三次总萃取率 E=99.5%用同量溶剂多次萃取效果好,萃取次数与萃取率的关系,溶剂萃取的主要类型,配合物萃取体系 离子缔合物萃取体系 三元配合物萃取体系,色谱分离法,色谱是一种多级分离技术基于被分离物质分子在两相（一为固定相，一为流动相）中分配系数的微小差别进行分离。,固定相 流动相色谱柱被分离组分,原理：根据溶质A在流动相与固定相（纸纤维中吸着的水分）中的分配系数不同，流动相因毛细现象沿纸上升，KD大的前进慢，KD小的上升快，因而溶质得到分离。,纸色谱法,固定相滤纸上的吸附水流动相溶剂（乙醇、丙醇、丙酮及与水不相溶 的溶剂）,纸色谱示意图,Rf 0.02，A、B可分离.,与标样比较可定性鉴定,薄层色谱法,薄层色谱法点样及展开过程,展开后的薄层板,离子交换分离法：利用离子交换剂与溶液中的离子之间发生的交换反应进行分离的方法。,离子交换分离法,离子交换树脂,离子交换树脂的种类,特种树脂,螯合树脂大孔树脂萃淋树脂纤维素交换剂,阳离子交换树脂,阴离子交换树脂,离子交换树脂的结构与性质,高分子聚合物，具有网状结构，稳定性好。在网状结构的骨架上连接有活性基团，如-SO3H,-COOH,-N(CH3)3Cl等，它们可以与溶液中的离子进行交换。,离子交换的过程：R-SO3H+Na+R-SO3Na+H+R-N(CH3)3Cl+OH-R-N(CH3)3OH+Cl-,交联度:树脂合成中，二乙烯苯为交联剂，树脂中含有二乙烯苯的百分率就是该树脂的交联度。交联度小，溶涨性能好，交换速度快，选择性差，机械强度也差；交联度大的树脂优缺点正相反。一般414适宜。交换容量:每克干树脂所能交换的物质的量(mmol)。一般树脂的交换容量36mmol/g。,离子在离子交换树脂上的交换能力，与离子的水合离子半径、电荷与离子的极化程度有关。,离子交换树脂的亲合力,强酸性阳离子交换树脂 Li+H+Na+NH4+K+Rb+Cs+Ag+Tl+U(VI)Mg2+Zn2+Co2+Cu2+Cd2+Ni2+Ca2+Sr2+Pb2+Ba2+Na+Ca2+Al3+Th4+对于弱酸性阳离子交换树脂，H的亲合力大于阳离子,水合离子半径,电荷,离子的极化程度,亲和力,a 阳离子交换树脂,b.阴离子交换树脂,强碱型阴离子交换树脂F-OH-CH3COO-HCOO-Cl-NO2-CN-Br-C2O42-NO3-HSO4-I-CrO42-SO42-Cit.强碱型阴离子交换树脂F-Cl-BrI-CH3COO-MoO42-PO43-AsO43-NO3-Tart.CrO42-SO42-OH-,其它分离方法,毛细管电泳分离法固相微萃取超临界流体萃取分离法液膜萃取分离法微波萃取分离法,生物试样的前处理,生物试样的制备（1）血浆：加抗凝剂，离心（2）血清：不加抗凝剂，离心（3）尿液：混匀，水解，分离，浓缩（4）毛发：洗涤，干燥（5）唾液：离心,生物试样的保存,控制溶液的pH加入保护剂或防腐剂冷藏或冷冻,蛋白质的去除,沉淀法：TCA超速离心酸消化酶消化,生物试样的消化,干式消化湿式消化光辐射消化酶消化,高温干式消化,低温干式消化,
