第八章 分析化学中常用的 分离和富集方法
第八章 分析化学中常用的 分离和富集方法
8.1概述 问题的提出 控制实验条件 实际样品的复杂性 共存组分干 使用掩蔽剂 扰的消除 分离 选择灵敏度高 分析方法灵敏度的 满足对灵敏 的方法 局限性 度的要求 富集 例： 海水中U(IV)的测定 =1≈3μg/L 难以测定 富集为C=100~200ug/L 可以测定
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
分离效果 干扰成分减少至不再干扰 待测组分有效回收 分离富集过程中被测组分的损失，可用回收率来衡量。 回收率(%)=分离后测得的待测组分质量 ×100% 原来所含待测组分质量 常量组分，含量>1%， 回收率>99%以上 微量组分，含量95%或更低
分离效果 干扰成分减少至不再干扰 待测组分有效回收 % = 100% 原来所含待测组分质量 分离后测得的待测组分质量 回收率（ ） 分离富集过程中被测组分的损失，可用回收率来衡量。 常量组分， 含量 > 1%， 回收率 > 99 % 以上 微量组分， 含量 95 % 或更低
常用分离方法 沉淀分离法 挥发和蒸馏分离法 溶剂萃取分离法（液一液萃取分离法） 离子交换分离法 色谱分离法（液相色谱分离法）
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
8.1.1 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
8.1.1 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
(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,AI(OH)3或含水氧化 物如Si02.xH20、W03.xH20等。 a. NaOH法 b.NH法（NH十存在) C. 有机碱法 如：六次（亚）甲基四胺 pH=5-6 d. Zn0悬浮液法 pH=6 Zn0+H20≠Zn(OH)2 ≠Zn2++20H [Zn2][OH ]=Ksp [OH ] ChemPaster
（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 ⚫ b. NH3法（NH4 ＋存在） ⚫ c. 有机碱法 如：六次（亚）甲基四胺 pH＝5-6 ⚫ d. ZnO悬浮液法 pH＝6 ZnO + H2 O Zn(OH)2 2+ - Zn + 2OH 2+ - - [Zn ][OH ]=Ksp [OH ]= Ksp 2+ ChemPaster [Zn ]
(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[$2-]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： H2S→HS=S2 溶液中[$2-]与溶液酸度有关，因此可以控制酸度来控制 [$2]。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HS或S2一来进行均相 沉淀，沉淀的性能和分离的效果会更好
（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S 2－来进行均相 沉淀，沉淀的性能和分离的效果会更好。 − 2− H2 S HS S
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b+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Ca+之后 再加入沉淀剂Na,C03,生成CaC0沉淀，则痕量的Pb2+也同时共 沉淀下来。这里所产生的CaC0称为载体或共沉淀剂
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Na2 CO3，生成CaCO3沉淀，则痕量的Pb2+也同时共 沉淀下来。这里所产生的CaCO3称为载体或共沉淀剂
(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-PbSO
⚫ （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
(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
⚫（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