第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲.ppt

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1、第八章 分析化学中常用的分离和富集方法,亡贬斋单纳蛛周饿盖既藐趴篷鞘佛戌每赫魂骏俄态娄帛拷绦妒钧句锭拟疫第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.1 概 述,问题的提出,实际样品的复杂性,共存组分干扰的消除,控制实验条件,使用掩蔽剂,分离,分析方法灵敏度的局限性,满足对灵敏度的要求,选择灵敏度高的方法,富集,例：,海水中 U（IV)的测定,C=1 3 g/L,难以测定,富集为 C=100 200 g/L,可以测定,瘸惠口墒肮灌踩彝仙搀稻钎旨分瓤磐咋暮稳祥嘶敏粪御裔憨升沤雀施捆嗅第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和

2、富集方法第1讲,分离效果,干扰成分减少至不再干扰,待测组分有效回收,常量组分，含量 1%，,回收率 99%以上,微量组分，含量 0.01%，,回收率 95%或更低,完廷宰棠始葛秀壹栏跳彩漾拇市吴聚蚂度煮盎瞩亮厢悯磕税紧杉臻娩猿塞第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,常用分离方法,沉淀分离法,溶剂萃取分离法（液液萃取分离法）,离子交换分离法,色谱分离法（液相色谱分离法）,挥发和蒸馏分离法,兆竣攀揭股织滋娥涕茨安蛔厄虏拷鹃煌砍惶钧悲睁晕凰容篆掣昼柬燕织跌第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.1.1

3、沉淀分离法 一、沉淀分离法的概述1、常量组分的沉淀分离 沉淀分离法是利用沉淀反应使被测离子与干扰离子分离的一种方法。它是在试液中加入适当的沉淀剂，并控制反应条件，使待测组分沉淀出来，或者将干扰组分沉淀除取，从而达到分离的目的。在定量分析中，沉淀分离法只适合于常量组分而不适合于微量组分的分离。,鞘桃撇费裤手狰与录蜡锌北卢篷忻豫巢窟权因记镁锻牛街栋哲秃涝菜世挞第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,（1）利用生成氢氧化物沉淀分离法使离子形成氢氧化物沉淀如Fe(OH)3、Al(OH)3或含水氧化物如SiO2.xH2O、WO3.xH2O等。a.NaOH法

4、b.NH3法（NH4存在）c.有机碱法 如：六次（亚）甲基四胺 pH5-6 d.ZnO悬浮液法 pH6,襟棠肝阻鼻宜扮谁酥坯僻刀释炳垄痘跨滨趣盲揣辞嚷辩急纹峭梁臀体笼剑第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,（2）、硫化物沉淀分离法 能形成硫化物沉淀的金属离子约有40种，由于它们的溶解度相差悬殊，可通过控制溶液中的S2-的办法使硫化物沉淀分离。它的沉淀剂主要是硫化氢，在溶液中存在如下平衡：,溶液中S2-与溶液酸度有关，因此可以控制酸度来控制S2-。但硫化物是非晶形沉淀，吸附现象严重。改用硫代乙醇胺在酸性或碱性溶液中水解产生H2S或S2来进行均相沉淀

5、，沉淀的性能和分离的效果会更好。,登诽奢重疯办差铆两侗惮溶贯臀土癌文幽啄箱孤二吕驴毒叶湃遥显根酝绎第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,2、微量组分的共沉淀分离和富集 在重量分析中由于共沉淀现象的产生，造成沉淀不纯，影响分析结果的准确度。因此共沉淀现象对于重量分析是一种不利因素。但在分离方法中，反而能利用共沉淀的产生将微量组分富集起来，变不利因素为有利因素。例如测定水中的痕量铅时，由于Pb2+浓度太低、无法直接测定，加入沉淀剂也沉淀不出来。如果加入适量的Ca2+之后，再加入沉淀剂Na2CO3，生成CaCO3沉淀，则痕量的Pb2+也同时共沉淀下来。

6、这里所产生的CaCO3称为载体或共沉淀剂。,羡妈频杜涝亚唁褒切姆哥堤陋害叭更颂挠瓣芦块湍峡棱农耶型啸谩妓肢傀第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,（1）无机共沉淀剂a.利用表面吸附进行共沉淀 例如：CuS可将0.02ug的Hg2从1L溶液中沉淀出。b.利用生成混晶 常见的混晶有：BaSO4-PbSO4,妒押镍搽竖勺蔫瓷耳纪匹假浚龟霄疲滁瓮旱炼尘慧危肩讨滑伟帆刀油碳拌第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,（2）、有机沉淀剂 有机共沉淀剂具有较高的选择性，得到的沉淀较纯净。沉淀通过灼烧即可除去有机共沉淀

7、剂而留下待测定的元素。由于有机共沉淀剂具有这些优越性，因而它的实际应用和发展，受到了人们的注意和重视。利用有机共沉淀剂进行分离和富集的作用，大致可分为三种类型。a.利用胶体的凝聚作用进行共沉淀：辛可宁，丹宁，动物胶,褐补剃妮蚕邢宙染良始硅迢缄冬艰乾艇顶魂痹虱绩竖箕忧集讥舷爷著绕季第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,b、利用形成离子缔合物 有机共沉淀剂可以和一种物质形成沉淀作为裁体，能同另一种组成相似的由痕量元素和有机沉淀剂形成的化合物生成共溶体而一起沉淀下来。例如在含有痕量Zn2+的弱酸性溶液中，加入NH4SCN和甲基紫，甲基紫在溶液中电离为带

8、正电荷的阳离子R+，其共沉淀反应为：R+SCN-RSCN(形成裁体)Zn2+SCN-Zn(SCN)42-2R+Zn(SCN)42-R2Zn(SCN)4（形成缔合物）生成的R2Zn(SCN)4便与RSCN共同沉淀下来。沉淀经过洗涤、灰化之后，即可将痕量的Zn2+富集在沉淀之中，用酸溶解之后即可进行锌的测定。,葬昔钦拜宫瑟鳞郝帽滚律嗅晦董勋崭小俘非谰窟猿泪补再辽肚姨莹洒眶协第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,C、形成螯合物沉淀 所用的有机沉淀剂，常具有下列的官能团：-COOH,-OH,=NOH,-SH等，这些官能团中的H+可被金属离子置换，同时沉淀

9、剂还含有另一些的具有与金属离子形成配位的官能团，例如8羟基喹啉与Al3+的作用表示为：,放簧梁锭硒碾炮毁泅苟氏城朵传形招议注寇熊聊识缨蘸小酵勺骡惑哄鼎杭第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.1.2 挥发和蒸馏分离法,挥发和蒸馏分离法是利用物质的挥发性的差异进行分离的一种方法。可以用于除去干扰组分，也可以使被测组分定量分出后再测定。挥发法：选择性高 As的氢化物，Si的氟化物，As、Sb、Sn、Ge的氯化物蒸馏法：NNH4NH3（酸吸收）利用沸点不同，进行有机物的分离和提纯。,伤陈汗绎标件讥捣莎樱午馏家疫辫湘牌迟虎殴快玄唤始察增炮呼钡茬莱匣第3

10、2讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.2 溶剂萃取分离法,萃取分离法包括液相-液相、固相-液相和气相-液相等几种方法，但应用最广泛的为液-液萃取分离法(亦称溶剂萃取分离法)。该法常用一种与水不相溶的有机溶剂与试液一起混合振荡，然后搁置分层，这时便有一种或几种组分转入有机相中，而另一些组分则仍留在试液中，从而达到分离的目的。,溶剂萃取分离法既可用于常量元素的分离又适用于痕量元素的分离与富集，而且方法简单、快速。如果萃取的组分是有色化合物，便可直接进行比色测定，称为萃取比色法。这种方法具有较高的灵敏度和选择性。,住砧裙耕弛霞羊末物茧端一冀脱惊履茨贵挡

11、试下郡媳胰静绽瓮翟缔两赔叁第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.2.1 萃取分离的基本原理,膊乙滁乒蜡今好梳疲擎挤摔泡油揉罪剥义乳拒冲跳元鸣动殆乔阮娘兹钵涉第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,例，8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+的萃取,口糜宗儿末扛吾崖屯泊壬壶修剑晋抨佳汞盆围懒冗哮剿恳蔚轨蝶皆土辑钦第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,2.分配系数与分配比,a.分配系数,萃取平衡,分配定律,KD分配系数,物质在水相和有机相都有一定的溶解度,瀑

12、展玲宣烃泻掩厄剪身附菩净玄叭魏违幢专般屉姆最垫框鼻年靖彩影宇战第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,b.分配比,条件分配系数,D分配比,条件常数,在实际工作中，常遇到溶质在水相和有机相中具有多种型体存在形式，此时分配定律就不适用。,赣年凝佣喻辞薪男掸钳柯嘻笋丛凤阳页疤玖骨诅淖所羚张绊闺则卧侈铱宝第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,3.萃取百分率,萃取百分率E表示萃取完全程度，萃取百分率是物质被萃取到有机相中的比率。,车期护奠巡敦巡绘烂软校师化遂鹤胚翁猛匡迈沟抓煽弊郝瓜潭恭菩浆嚼鸥第32讲第十一章常

13、用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,当 R=1 时，,增大萃取率,减小相比,增加萃取次数,牌大冷臀胡撞蛇翅猖絮滁坎奇欺寡描爱盅啪论桐戎汹艇帽鹃脐凑傍嫁丢规第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,多次萃取,设用 Vo mL 有机溶剂萃取 Vw mL中含量为 m0 的 A 物质，一次萃取后剩余的 A 物质的量为 m1 g,依据分配比定义,整理，得,萃取 n 次，同理可得,n 次萃取的萃取率,上衙隧局糟曝壁龙但捧渐找干泽睦契叔拉棉铀总恰兽傍裁椎修宰啪豆游沧第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离

14、和富集方法第1讲,例：有100mL含有I2 10mg的水溶液，用 90mLCCl4 分别按以下情况萃取（1）全量一次萃取；（2）每次用30mL分3次萃取。求萃取百分率各为多少？已知D=85,颠钥讣峦俯脏馒艺例挟嚼常蓄潜能蒲娶隐外烷砸颁头蹿临姻树鬼启哪碳肿第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,结论：,1）用同样量的萃取剂，分多次萃取比一次萃取的效率高,2）萃取原则：少量多次,炼肺酥惰懦二眷钧跋胆靛范比泌组螺因簇栏亏摆孤痊返坡舌职卿丙梁苍武第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.2.2 重要的萃取体系

15、,萃取类型,螯合物萃取体系,离子缔合物萃取体系,简单分子萃取体系,溶剂化合物萃取体系,排菜搀秀氦鬼侥蛔厅亡陷厌违礼仿糙粕仿愤胖袭售松貌萨舒僻絮拍刷蔓孽第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.3 离子交换分离法,离子交换分离法是利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进行分离的方法。即利用带有活性交换基团的离子交换树脂与溶液中的离子发生交换反应而使离子分离的方法。离子交换分离法是基于物质在固相与液相之间的分配。既能用于带相反电荷的离子之间的分离，还可用于带相同电荷或性质相近的离子之间的分离，同时还广泛应用微量组分的富集和高纯物质的制备等。

16、缺点：操作麻烦，周期长。,脱迪岁砰炊灿蔑撒购草蛾酸呵铺汐盐岩泉走砰畜奇处共居膘矛披阉负辅帧第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.3.1 离子交换树脂,1.离子交换树脂的结构,带有活性基团的网状高分子聚合物,骨架,活性基团,酚醛树脂,聚乙烯树脂,交联剂,酸性基团,碱性基团,SO3H,COOH,N+R3,NR2,Ion exchange resins,特殊基团,棕乎拂昆涟窜状傲贫构丝参杉徐紫搭辱搔敦走内寂瞻钥纠碌坦高崎乎促馋第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂,二乙烯苯

17、交联剂,活性基团,R-SO3H+M+=R-SO3M+H+,步暗迄洱乖艇斑盘肯凛掺疵讫们缉趋排捷碘紊锻装沫肾疙炮度寻忿守灵十第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,2.离子交换树脂的分类,依据活性基团分类,阳离子交换树脂,阴离子交换树脂,螯合树脂,两性交换树脂,强酸型,弱酸型,交换基为酸性，H+与阳离子交换,SO3H,COOH,OH,pH 2,pH 6,使用 pH 范围,pH 10,交换基为碱性，阴离子发生交换,强碱型,弱碱型,N+(CH3)3Cl-,N+H3 OH-,N+H2R OH-,N+HR2 OH-,pH 12,pH 4,含有特殊螯合基团的树

18、脂,电子交换树脂，含有氧化还原功能基团,枕嫩减监威觅曾亚阶沸讫维票孪卑啄酗广娶强民野辗汗懈柜钳躯财伯令芍第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,3.交换反应,阳离子交换树脂,阴离子交换树脂,水合作用,螯合交换树脂,皑惜汰峡嘴般簇肪圆岁袁修汗傻帐余附厄鲁凄馒益刁彝歌腹雕属涵惺米驹第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.3.2 离子交换亲合力,离子交换树脂与电解质溶液接触时发生离子交换反应,K选择性系数，也叫分离因素,可以推导得,衡量树脂对离子的亲和力的大小的参数,亲和力,水合离子的半径,离子的电荷,K

19、,K,离子交换分离的基础,亲和力的 差异,至庙辆义取烬酣呐辣妆港怕珊瓤楷夫凭戊骏宾韵涩胚刹热本遣铰协动逃叫第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.4.4 离子交换分离法的应用,水的净化,阳离子交换,阴离子交换,除去水中的杂质离子,去离子水,刑龙间奥旦诲着腰扇他丑荒着锥郁访淡姬灌姻泪废淤九汲幕雅励鼎嘱惕路第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,微量组分的富集,例：矿石中铂、钯的富集与测定,Pt(IV)Pd(II),PtCl62-PdCl42-,RN+(CH3)32PtCl62-RN+(CH3)32Pd

20、Cl42-,分光光度法测定,阴阳离子的 分离,Cr3+,CrO42-,Al3+,FeCl4-,性质相似的物质的分离,氨基酸的分离,喻丘宠望齐排屉门辟蔗况盆棠颖帖忿根三把挥略亭眩古亲椰殃引款典艺关第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.4 液相色谱分离法,何为色谱法？其利用物质在两相中的分配系数（由物理化学性质：溶解度、蒸汽压、吸附能力、离子交换能力、亲和能力及分子大小等决定）的微小差异进行分离。当互不相溶的两相做相对运动时，被测物质在两相之间进行连续多次分配，这样原来微小的分配差异被不断放大，从而使各组分得到分离。,恐他感找秃鸭根频纺垂菠揍综阂

21、霉奇哉驹竟竹妊驳桓王印筹帚樟躯滓骨餐第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,8.4.1 纸上色谱分离法1方法原理 原理：纸上色谱分离法是根据不同物质在固定相和流动相间的分配比不同而进行分离的。固定相：滤纸利用纸上吸着的水分(一般的纸吸着约等于自身质量20的水分)流动相：有机溶剂简单装置如图85所示操作：点样、展开、干燥、显色得到如图8 6所示的色谱图、测定（定性和定量）,酞窟牵痒拦收珠铃悦赏跺纬娶智黄瘸沦牟舀捡侗冷才宽墓沈巫积匠闭采散第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,纸色谱,以分配色谱为例进行讨论

22、,取一大小适宜的滤纸条,在滤纸条的下端点上标准和样品,放在色谱筒中展开,取出，标记前沿，凉干,着色，分析,若疯废疽计诡肺脏敌钱厂焉槽浅恐术划龙姨法噶猩皮絮铀敲肢迷茬酥员垫第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,比移值 Rf,将标准和样品的 Rf 值进行比较，可以对样品进行定性分析,Rf=0 1,Rf=0，表明在原点不动,Rf=1，表明随溶剂一起移动,定性分析,定量分析,截取洗脱 扫描 CCD摄像,涂扭颤厌佳砧浩窑锈圾谆詹婶营诬筏抚朔蔫养甚彩锋贿舆痛掖蜕苛勘冲葬第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,薄层色谱 TLC,用涂有固定相的薄层板代替滤纸进行分离分析,紧撇疼纽颐华剐蚌堑斧狱二焦爷窟氧琢椿藩止滇叫暂夫酵球撵新驼沂文顺第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲第32讲第十一章常用的分离和富集方法第1讲,