分析化学中的分离与富集方法.ppt

第十五章 定量分析中的 分离与富集方法 Separation and Enrichment Methods in Quantitative Analysis 内容 w概述 w沉淀分离法 w 溶剂萃取分离法 w离子交换分离法 w色谱分离法 w现代分离与富集方法简介 重点与难点 溶剂萃取分离法原理及相关参数 离子交换分离法原理 数据分析 Calculating Cr6+与Cr3+分离; Al3+与Fe3+分离：FeCl4-用阴离子交换树脂除去 Co2+ Ni2+ CoCl42- Ni2+ HCl 9 mol/L 阴离子 交换树脂 阳离子交换分离（0.1mol/L HCl为淋洗液） 0100200300400V洗(ml) c Li+ Na+ K+(2 mol/L HCl) K+ 亲和力大的先被交换上去，后被洗脱下来 亲和力:Li+ Na+ K+ 固定相 纸色谱：特种滤纸（担体）上的吸附水或溶剂 薄层色谱：粉末（氧化铝、硅胶） 流动相（展开剂或移动相）：有机溶剂、二元或 三元混合溶剂 平板色谱 纸色谱（paper chromatography,PC） 薄层色谱(thin layer chromatography,TLC) 4. 色谱分离法 纸色谱（1） 分离g级物质 固定相滤纸上的吸附水，纸作载体 流动相溶剂（乙醇、丙酮及与水不相溶的溶剂） 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大的上升慢，KD小的上升快，因而 溶质得到分离。 纸色谱（2） 层析缸 溶剂前沿 起始线 （原点） 展开剂 y x2 x1 层 析 纸 相对比移值： 与标样比较可定性鉴定 平板色谱中定性的依据 氨基蒽醌试样中各种异构体的定性检出 1,7-氨基蒽醌 1,6-氨基蒽醌 1,8-氨基蒽醌 1-氨基蒽醌 硝基蒽醌 溶剂前沿 原点 样品： 氨基蒽醌 固定相： -溴代萘附着于滤纸纤维 素上。 展开剂： 吡啶：水（1:1） 薄层色谱（1） 薄 层 板 玻璃板上涂吸附剂层 （ SiO2 Al2O3 ） 上行法 薄层板 层 析 缸 展开剂 层 析 缸 展开剂 滤纸条 下行法 薄层板 薄层色谱（2） 薄层层析法的应用 天然产物和有机化合物的分离与鉴定 （药物，香精，氨基酸及其衍生物） 例: 3,4-苯并芘的检测 富集: 环己酮或石油醚提取，脱水后浓缩至0.1 mL 层析分离: 制板，点样，展开; 测定: 截取-乙醚洗脱-蒸干-浓H2SO4溶解, 荧光法测定（对照标样） 发展：薄层层析胶片，旋转薄层层析仪 自动进样技术，光谱扫描技术等 作业： P331习题：1、3、7 膜分离 超声分离 固相萃取 超临界萃取 加速溶剂萃取 微波辅助萃取 二、现代分离与富集方法简介 自学！ 固相萃取 固相萃取：利用固体吸附剂将液体样品中的目 标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物分离， 然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富 集目标化合物的目的。 固相萃取实质上是液相色谱分离。只是所用吸附 剂与液相色谱常用的固定相在粒度上有所不同。 固相萃取装置及操作步骤 1活化吸附剂 2上样（抽真空、加压、离心） 3洗涤和洗脱 液膜分离法 w利用有机膜将水溶液分隔为萃取相和被 萃取相。待测物质进入被萃取相与某些 试剂形成中性分子透过有机膜进入萃取 相。 w应用:酸性农药、金属离子等的分析 T/C P/Pa 固 态 三相点 气态 液态 超临界流体 临界点 超临界流体萃取 纯物质相图 超临界流体特性：具有对于分离极其有利的物理性质 ，处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上，其物理性 质介于气体与液体之间。 超临界流体与气体、液体的物理性质比较： 气体 超临界流体 液体 密度/g. cm-3 (0.62)10-3 0.20.5 0.62 扩散系数 (14)10-1 10-3 10-4 (0.22)10-5 /cm2.s-1 粘度 (13)10-4 (13)10-4 (0.23)10-2 /g.cm-1.s-1 超临界流体(SCF)兼有气液两重性的特点，它既有 与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又兼有与液 体相近的密度和对许多物质优良的溶解能力。 当超临界流体温度略高于临界温度Tc时，临界 流体压缩系数最大，此时压力微小变化可导致密度 变化。 因此，通过改变压力和温度，改变SCF的密度，便 能溶解许多不同类型的物质，达到选择性地提取各 种类型化合物的目的。 在稍高于临界温度下，改变超临界流体的压 力，可使样品中的不同组分按它们在超临界流 体中的溶解度大小不同而先后萃取出来。 在低压下溶解度大的组分先萃取，随压力增 加，难溶组分逐渐与基体分离而被萃取。 萃取过程 （1）欲测组分从样品基体中释放出来，并扩散 、溶解到超临界流体中； （2）欲测组分从萃取器中转移至收集系统； （3）降低超临界流体压力，有效地收集被萃取 的欲测组分。 萃取装置 流体 贮存 罐 泵 萃取器 阀 阀 节流器 收集器 恒温箱 超临界萃取技术的应用 SFE-CO2技术的主要应用范围 w1 食品工业 w2 医药、化妆品 (1)在生物活性物质和天然药物提取中的应用 (EPA、DHA 沙棘油 、-亚麻酸 、-胡萝卜素等 ) (2)在手性药物合成中的应用 (3)在药剂学中的应用 (4)在药物分析中的应用 w3 化学工业 常用超临界流体的临界温度与压力 流体 临临界温 度 /C 临临界压压力 /MPa 流体 临临界温 度 /C 临临界压压 力/MPa 乙烯烯9.35.04丙烷烷96.74.25 二氧化碳31.17.38氨132.511.28 乙烷烷32.24.88己烷烷234.23.03 丙烯烯91.64.62水374.222.05 微波萃取技术 微波萃取：利用极性分子可迅速吸收微波能量来 加