第11章分析化学中常用的分离富集方法

1、11.1概述11.2气态分离法11.3沉淀与过滤分离11.4萃取分离法11.5离子交换分离法11.6色谱分离11.7电分离法11.8气浮分离法11.9膜分离,11.1概述,分离富集,升华:固体物质不经过液态就变成气态的过程,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,

2、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,例,用乙醚萃取从一肉样品中除去脂，脂的D=2,现有乙醚90ml,有人介绍分三次每次30ml对分散在30ml水中的含有0.1g脂的1.0g肉制品进行萃取，那么一次90ml和三次30ml分别萃取，哪一个好？计算：一次90ml，x=0.1(30/(290)+301=0.014g三次30ml，x=0.1(30/(230)+303=0.0037g,萃取体系,螯合物萃取体系离子缔合物萃取体系溶剂化合物萃取体系共价化合物(简单分子)萃取体系,a螯合萃取体系螯合物萃取是金属离子萃取的主要方式，萃取剂是螯合剂，形成的螯合物为中性，溶于有机

3、溶剂被萃取。如双硫腙与Hg2+的络合物，8-羟基喹啉与La3+的络合物等属螯合物萃取体系。,萃取时有机相中萃取剂的量远远大于水溶液中金属离子的量，进入水相和络合物消耗的萃取剂可以忽略不计。即是HLoc(HL)o,上式变为,实际萃取过程涉及副反应，采用条件萃取常数Kex描述萃取平衡：,lgD=lgKex-lgaM-nlgaHL+nlgc(HL)o+npHw,水溶液的pH值是影响螯合物萃取的一个很重要因素分配比决定于萃取平衡常数、萃取剂浓度和水溶液的酸度,固相微萃取技术始于1992年，(加拿大的JanuszPawliszyn),原理：超临界流体萃取:气-固萃取萃取剂:超临界条件下的气体粘度低，接近

4、零的表面张力，比很多液体容易渗透固体颗粒，易于除去。,8超临界流体萃取,超临界萃取分离设备组成及流程：,超临界流体:1822年,BaronC.Cagnaird发现，如果加热某气体在一定的温度以上时，无论施加多大的压力都不能迫使该气体成为液体，那个温度叫临界温度。在这个温度使气体变为液体的最低压力，叫临界压力。在这个条件以上的任意气体知道处于超临界。,一些气体的临界温度和压力,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。,11.5离子交换分离法,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，

5、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。,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-,11.6色谱分离,1萃取色谱,溶剂萃取原理与色谱分离技术相结合的液相分配色谱，又称反相分配色谱。多用于无机离子的分离。,以涂渍或吸留于多孔、疏水

6、的惰性支持体的有机萃取剂为固定相，以无机化合物水溶液为流动相支持体材料有：硅藻土、硅胶、聚四氟乙烯及聚乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，活性碳纤维。惰性多孔且孔径分布均匀，比表面大，在流动相中不膨胀，不吸附水溶液中的离子如正辛胺-纤维素分离Th,Zr,U(10MHCl,6MHCl,0.05MHCl洗脱。,2薄层色谱和纸色谱,平面色谱,比移值:样品点中心到原点距离(a)与溶剂前沿到原点距离(b)的比值。Rf=a/b=h/c,11.7电泳和毛细管电泳分离,电泳:在电场作用下，电解质中带电粒子以不同的速度向电荷相反的方向迁移的现象。,利用这一现象对化学或生物物质进行分离分析的技术常常称为电泳技术。纸电泳；薄层

7、电泳；聚丙稀酰胺电泳；琼脂糖电泳等。等电聚焦电泳；等速电泳柱状电泳；U形电泳；高效毛细管电泳,电渗流的淌度与管壁的Zeta电势有关，电渗流在毛细管分离中起重要作用，多数情况下电渗流流速是电泳速度的57倍，在CE条件下，电渗流从阳极流向阴极，利用它可将正、负和中性离子一起朝一个方向产生速差迁移，进行分离。,影响电渗流的因素有:电场强度、毛细管材料、溶液pH值、电解质成分及浓度、温度、添加剂等。,电渗流,电渗流:毛细管中液体在外加电场作用下相对于带电的管壁整体向一个方向移动。,1进气口；2浮选池；3聚乙烯过滤器；4泡沫；5法蓝盘；6试样、试剂导入口；7硅相交；8排出口；9接收器。,离子溶液中，加入

8、适当络合剂，调至适当酸度，生成络合物离子，再加入与络离子带相反电荷的表面活性剂，形成离子缔合物，通入气体，鼓泡，吸附在气泡表面上浮至溶液表面。影响因素有酸度；表面活性剂；离子强度；络合剂；气泡大小HCl中，十六烷基吡啶，分离富集Zn2+(1.2mol/LHCl),Sb3+(0.75mol/LHCl)、Bi3+(0.4mol/LHCl).,1离子气浮分离法,在含有被分离组分的水溶液上部覆盖一层与水不混溶的有机溶剂，当附着有被分离组分的表面活性剂气泡升至水溶液上部，气泡就会溶入有机相或悬浮在两相界面成为第三相，从而分离。溶剂气浮吸光光度法就是把溶剂气浮分离法与吸光光度法相结合，达到高灵敏选择性的测定痕量组分，如Au(III)-I-次甲基蓝离子缔合体系的溶剂气浮吸光光度法。,3溶剂气浮分离法,液膜萃取分离涉及到三个液相：试样液，萃取液和这两者之间的薄膜。分离原理类似液液萃取和反萃取。被分离组分从试样液进入液膜相当于萃取，再从液膜进入接受液（反萃液）相当于反萃取，可以说液膜萃取分离是液液萃取分离中萃取与反萃取的结合,液膜萃取原理见示意图1.试样液池；2.液膜；