13分析化学分离方法.ppt

1 第十三章分析化学中分离与富集方法 SeparationandEnrichmentMethodsinAnalyticalChemistry 2 分离的意义 对分离的要求干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定被测组分在分离过程中的损失要小到可以不计回收率 消除干扰 富集微量待测组分 3 固液分离 气液分离 挥发和蒸馏克氏定氮法 Cl2预氧化I 法 液液分离 螯合物萃取离子缔合物萃取三元络合物萃取 支撑型液膜乳状液型液膜生物膜 其他分离方法 萃淋树脂 螯合树脂 浮选 色谱分离法分离分析法 气相色谱法 液相色谱法 电泳分析法 4 13 1沉淀分离法 1 无机沉淀剂分离法氢氧化物沉淀硫化物沉淀其它沉淀剂 有机沉淀剂分离法螯合物沉淀缔合物沉淀三元配合物沉淀 容易共沉淀 选择性不高应首先沉淀微量组分 种类多 选择性好晶型好 可灼烧除去 5 无机沉淀剂分离法 1 氢氧化物沉淀 cM 10 5mol L 1沉淀完全cM 10 5mol L 1未被沉淀 缓冲液难溶化合物悬浮液 控制pH实现分离 6 无机沉淀剂分离法 2 硫化物沉淀其它沉淀剂 7 有机沉淀剂分离法 1 螯合物 内络盐 沉淀 8 有机沉淀剂分离法 2 缔合物沉淀 9 有机沉淀剂分离法 3 三元配合物沉淀 二安替比林甲烷及其衍生物 10 共沉淀分离法 微量 痕量物质的分离富集例 水中痕量Hg2 0 02 g L 1 的分离 13 1沉淀分离法 2 含量太低 无法直接沉淀 11 共沉淀分离 1 利用吸附作用微量稀土离子 CaC2O4 Cu中微量Al Fe OH 3 水中微量Pb2 CaCO3 富集效率高 但是选择性不好 12 共沉淀分离 2 利用混晶作用痕量Ra2 BaSO4 海水中痕量Cr3 SrCO3 选择性较好 13 共沉淀分离 3 有机共沉淀剂选择性好 富集率高 易除去 14 13 2溶剂萃取分离法 1 萃取 利用不同物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同 进行分离 基本原理 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 15 分配系数 KD 13 2溶剂萃取分离法 2 分配平衡示意图 分配定律 温度一定 浓度不太大时 KD为常数 16 碘在CCl4 H2O中的分配 25 C 17 13 2溶剂萃取分离法 3 分配比 D 例 有I 存在时 I2在CCl4 H2O中的分配比 解 18 13 2溶剂萃取分离法 4 萃取效率 E 相比 D E R E 19 假设m0为被萃物总量 m1为一次萃取后水中剩余量 一次萃取 n次萃取 20 例 用8 羟基喹啉 氯仿溶液与pH 7 0时 从水溶液中萃取La3 已知D 43 今取含La3 水溶液20mL 计算用10mL萃取液萃取一次和等体积萃取两次的萃取率 解 萃取一次 等体积萃取二次 用同量溶剂多次萃取效果好 21 13 2溶剂萃取分离法 5 萃取类型及条件有机物的萃取无机离子的萃取形成内络盐形成离子缔合物形成三元配合物 22 无机离子的萃取 1 形成内络盐 23 无机离子的萃取 2 形成离子缔合物 羘离子 乙醚萃取 24 无机离子的萃取 3 形成三元配合物 溴邻苯三酚红 25 13 3色谱法 平板色谱纸色谱 PC paperchromatography 薄层色谱 TLC thinlayerchromatography 26 纸色谱 1 分离 g级物质 固定相 滤纸上的吸附水流动相 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 纸纤维中吸附的水分 中的分配系数不同 流动相因毛细现象沿纸上升 在固定相中溶解度大的上升慢 溶解度小的上升快 因而溶质得到分离 27 纸色谱 2 比移值 与标样比较可定性鉴定 28 PC检测方法 颜色显色 反应显色 剪下斑点 用适当的溶剂洗脱后测定 比色荧光 29 氨基蒽醌试样中各种异构体的定性检出 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 30 双向纸色谱法 例 氨基酸混合液点在15 15cm滤纸边2cm处 风干 展开剂用CH3OH H2O 吡啶 20 5 1 当溶剂移动至14cm处 取出风干 第一次展开 第一次展开第二次展开 将滤纸折成筒状 使斑点处于下方 再用叔丁醇 甲基乙基酮 H2O 二乙胺 10 10 5 1 展开14cm 取出风干 第二次展开 显色 茚三酮 4 乙 2 甲氮苯 冰HAc 31 薄层色谱 1 32 薄层色谱 2 33 13 4离子交换分离法 1 离子交换树脂结构 惰性网状骨架 活性基团 34 13 4离子交换分离法 2 离子交换树脂类型阳离子交换树脂 含酸性活性基团的树脂阴离子交换树脂 含碱性活性基团的树脂螯合树脂 含有特殊的螯合活性基团 35 离子交换分离法 溶液中的离子与离子交换树脂发生离子交换而分离 36 柱层析 离子交换层析法 将交换上去的离子 用适当的洗脱剂依次洗脱而分离 37 13 4 2树脂类型 1 阳离子交换树脂 含酸性活性基团的树脂 强酸型 R SO3HpH0 14不受酸度限制弱酸型 R COOHpH 4R OHpH 9 5选择性好 R SO3H Na R SO3Na H 38 13 4 2树脂类型 2 阴离子交换树脂 含碱性活性基团的树脂 强碱型 R N NH3 3ClpH0 14弱碱型 R NH2 R NHCH3pH0 7R N CH3 2pH 9 5 螯合树脂 含有特殊的螯合活性基团 39 13 4 3离子交换分离操作技术及应用 树脂的选择和处理装柱交换洗脱树脂再生 40 离子色谱法 基于各种离子与树脂的亲和力不同 41 树脂对离子的亲和力顺序 强酸型阳离子交换树脂对一价阳离子Li H Na NH4 K Rb Cs Ag Tl 对二价阳离子Mg2 Ca2 Sr2 Ba2 Fe2 Co2 Ni2 Cu2 Zn2 对不同价态离子Na Ca2 Fe3 Th4 强碱型阴离子交换树脂F OH Ac HCOO H2PO4 Cl NO3 HSO4 CrO42 SO42 42 阳离子交换分离 0 1mol LHCl为淋洗液 亲和力大的先被交换上去 后被洗脱下来 43 离子色谱法分离阴离子 填料 S2 季胺基 进样量 50 l洗脱液 0 0045mol LNa2CO3 0 002mol LNaOH 0 00075mol L4 氰基酚 44 离子色谱法 稀土金属 45 1 Li6 Cs2 Na7 Ca3 NH4 8 Mg4 K9 Sr5 Cs10 Ba 碱金