分离富集方法-材化无机非.ppt

1、1,第十五章 定量分析中分离及富集方法,Separation and Enrichment Methods in Quantitative Analysis,2,实际工作中的问题?,实际样品的复杂性,干扰的消除,控制实验条件,使用掩蔽剂,分离 separation,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enrichment,3,分离富集的要求,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,4,沉淀分离法（1）,无机沉淀剂分离法 氢氧化物沉淀 两酸两碱 硫化物沉淀 其他沉淀剂,有机沉淀剂分离法 螯合物沉淀 缔合物沉淀 三元

2、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,共沉淀分离法 微量、痕量物质的分离富集 例：水中痕量Pb2+的测定 加入Na2CO3或CaCO3（剧烈摇动） CaCO3 + Pb2+ 加酸溶解后测定,沉淀分离法（2）,6,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,7,分配系数（KD）,溶剂萃取分离法（2）,分配平衡示意图,（分配定律）,温

3、度压力一定，浓度不太大时，KD为常数,8,溶剂萃取分离法（3）,分配比（D）,例：有I-存在时，I2在CCl4H2O中的分配比,解：,9,溶剂萃取分离法（4）,萃取效率（E）,相比,D E R E,10,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：,11,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20 mL，计算用10mL萃取液萃取一次和用5mL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！,12,溶剂萃取分离法（5）,分离因子（）,萃取组分,共存组分,DA 与DB相差

4、越大，越大，萃取分离的选择性越好，两种组分可以定量分离。,13,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 形成螯合物 形成离子缔合物 形成三元配合物 溶剂化合物,14,萃取分离技术,萃取方式 分层 洗涤 反萃取,间歇萃取（单级萃取） 连续萃取（多级萃取）,15,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） 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 其他树脂大孔树脂、萃淋树脂、纤维交换剂等,16,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：RSO3Hp

5、H 0-14 不受酸度限制 弱酸型：RCOOHpH4 ROHpH9.5 选择性好,R-SO3H + Na+,R-SO3Na + H+,17,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(CH3)3Cl pH 0-14 弱碱型：R NH2 ，RNHCH3 pH 0-7 RN(CH3)2pH 9.5,18,树脂的性能指标,交联度：树脂中所含交联剂的质量百分率 树脂的交联度大，则对水的溶胀性能差，网眼小，交换速度慢；交换的选择性好；机械强度好。 交换容量 ： 每克干树脂所能交换的离子物质的量(mmol/g) 离子交换的亲和力 总原则：亲和力与水合离子的半径、电荷及离子的极化

6、程度有关。水合离子的半径越小，电荷越高，离子的极化程度越大，其亲和力也越大。 示例：Li+，Na+，K+的水合离子的电荷数目相同，但它们水合离子半径依次减小，树脂对它们亲和力依次增强。,19,树脂对离子的亲和力顺序(1),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+ 稀土元素的亲和力随原子序数增大而减小。 弱酸型阳离子交换树脂： H+的亲和力比其它阳离子大，其它同强酸型。,20,

7、树脂对离子的亲和力顺序(2),强碱型阴离子交换树脂 F- OH- Ac- CH3COO- HCOO- C1- NO2-CN-Br-C2O42- NO3- HSO4- I- CrO42- SO42- 弱碱型阴离子交换树脂： F-C1-Br-I-CH3COO-MoO52-PO43-AsO43-NO3-酒石酸根离子CrO42-SO42-OH-,21,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,22,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。,23,色谱法,平板色谱 纸色谱（PC, paper chromatography） 薄层色谱(TLC, thin layer chromatography),24,纸色谱（1）,分离g级物质,固定相滤纸上的吸附水或其他物质 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。,25,纸色谱（2）,比移值：,与标样比较可定性鉴定,点样、展开、干燥、显色,26,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