Anulynical Chemistry 第八章 分忻化学中 常用分离第富集方滋 Methods for Separation and Enrichment
Analytical Chemistry 第八章 Methods for Separation and Enrichment
8.1概论 问题的提出 控制实验条件 实际样品的复杂性 干扰的消除 使用掩蔽剂 分离separation 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UV)的测定 enrichment C=1-3μg/L 难以测定 富集为C=100-200ugD 可以测定 把1L海水中的U(W)处理到5ml的溶液中
8.1 概论 问题的提出 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 例： 海水中 U(IV) 的测定 enrichment C = 1 ~ 3 g / L 难以测定 富集为 C = 100 ~ 200 g / L 可以测定 把1L海水中的U(IV)处理到5ml的溶液中
样品中的待测组 分含量是未知的 如何测量回收率 干扰成分减少至不再干扰 被测组分的损失小至忽略 回收率： 不计（回收率越高越好） 回收率(%)= 分离后测量值 ×100% 原始含量 recovery 要求：待测组分含量不同对回收率的要求也不相同 质量分数 大于1% 0.01%一1% 低于0.01% 回收率 99.9% 99% 90%一95% 实验方法：加标法测量
回收率： ▪ 要求：待测组分含量不同对回收率的要求也不相同 质量分数 大于 1％ 0．01％一 1％ 低于 0．01％ 回收率 99．9％ 99％ 90％一 95％ recovery 对分离的要求(分离完全的含 义 ) 干扰成分减少至不再干扰 被测组分的损失小至忽略 不计(回收率越高越好) % = 100% 原始含量 分离后测量值 回收率（ ） 实验方法：加标法测量 样品中的待测组 分含量是未知的 如何测量回收率
加标回收率实验 X2ks量已知 XIAs X15 X1As+X2s 分离测量的X2As的质量 回收率= ×100% 加入的X2As的质量
加标回收率实验 分离测量的X2As ’的质量 ▪ 回收率= —————————————100% 加入的X2As的质量
常用分离方法 沉淀分离法 Precipitation 溶剂萃取分离浸 Solvent extraction 离子交换分离浸 Ion exchange 色谱分离法 Chromatography 挥发和蒸馏分离湿 Volatilization and distillation
常用分离方法 沉淀分离法 溶剂萃取分离法 离子交换分离法 色谱分离法 挥发和蒸馏分离法 Precipitation Solvent extraction Ion exchange Chromatography Volatilization and distillation
沉淀分离与富集 依据溶度积分步沉淀原理 通过控制「OH选择性沉淀分离 pH-12,NaOH 分离两性离子：AL,Zn,Cr,Sn,Pb,Sb不沉淀 pH89,NH 分离络氨离子：Ag,Co,Ni,Zn,Cd,Cu,Mg不沉淀 pH5~6,Zn0悬浊 液或有机碱 沉淀：AL,Fe(,TiV,ThV),Bi 例如常见阳离子的两酸两碱分离 分组 I Ⅱ Ⅲ V V 组试剂 HCI H2SO NHCI NH3 NaOH 可溶组* Ag, Ca, Fe(III), Cu, Na, Sr, Mn(), Mg, 沉淀出 Hg(), K 的离子 Ba, Al, Cd, (Pb) Zn, Pb Hg(), Co, Ni NH4 Cr (III)
沉淀分离与富集 ——依据溶度积分步沉淀原理 氢氧化物沉淀分离 通过控制 [OH- ] 选择性沉淀分离 pH≥12，NaOH 分离两性离子：Al, Zn, Cr, Sn, Pb, Sb 不沉淀 pH 8~9, NH3 分离络氨离子：Ag, Co, Ni, Zn, Cd, Cu,(Mg) 不沉淀 pH 5~ 6, ZnO悬浊 液或有机碱 沉淀：Al, Fe(III), Ti(IV), Th(IV), Bi . 例如常见阳离子的两酸两碱分离 分组 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 组试剂 HCl H2SO4 NH4Cl - NH3 NaOH 可溶组* 沉淀出 的离子 Ag, Hg (I), (Pb) Ca, Sr, Ba, Pb Fe (III), Mn (II), Al, Hg (II), Cr (III) Cu, Mg, Cd, Co, Ni Na, K, Zn, NH4 +
阵发和蒸馏分离法 1.分离原理一挥发性的差异 2.适用性：常量和微量组分的分离分析 3.方法特点： 选择性高 分离富集同时进行 4.一些元素及化合物的挥发和蒸馏分离条件
挥发和蒸馏分离法 1. 分离原理——挥发性的差异 2. 适用性：常量和微量组分的分离分析 3. 方法特点： ▪ 选择性高 ▪ 分离富集同时进行 4. 一些元素及化合物的挥发和蒸馏分离条件
P276 表8-8某些元素的挥发和蒸馏分离的条件 组 挥发性物质 分离条件 应用 分 B B(OCH3)3 酸性介质溶液中加甲醇加热蒸馏 B的测定或除去B (75—80°C) BF3 NO,+F蒸馏 分离出B,然后测定 C02 通氧条件下燃烧（约1100°C) 钢铁或有机物中C的测定 H,O 有机物中日的测定 S S0, 通氧条件下燃烧（约1300°C) 钢铁或矿石中C的测定 N NH, (H,SO,+CSO,+H,O2消化为 铵盐或有机物中、的测定或 NH)NaO用加热 除去NL Si SiFa HF+HS0,加热蒸馏（约200°C) 除去Si或SiO,测定中分离Si F SiF SiO2+H,SO,加热蒸馏（约200°C) F的分离和测定 CN HCN 且，SO加热蒸馏 环境水质中CN的测定 As AsH, Zn+H,SO 微量As的测定 Se AsCL3、AsBr HCI(Br)+H,SO加热蒸馏 除去As(Se、Te、Sb、Sn) Te gSe、Te、 (大量) Sn Sb、Sn) g 单质 H,SO,+还原剂（如SCL,)通气 冷原子吸收测定痕量日g HgCl 浓C1蒸干或通C1气入HSO: 除去Ig 溶液中.(>300°C) CrO,Cl HC+HCO4煮沸 钢铁分析中除去C
表 8-8 某些元素的挥发和蒸馏分离的条件 组 分 挥发性物质 分离条件 应用 B(OCH3 )3 酸性介质溶液中加甲醇加热蒸馏 （75—80C） B B 的测定或除去 B BF3 HNO3 + HF 蒸馏 分离出 B，然后测定 C CO2 钢铁或有机物中 C 的测定 H H2O 通氧条件下燃烧（约 1100C） 有机物中 H 的测定 S SO2 通氧条件下燃烧（约 1300C） 钢铁或矿石中 C 的测定 N NH3 （ H2SO4+CuSO4+H2O2 消化为 NH4 +）NaOH 加热 铵盐或有机物中 N 的测定或 除去 NH4 + Si SiF4 HF+ H2SO4加热蒸馏（约 200C） 除去 Si 或 SiO2测定中分离 Si F SiF4 SiO2+ H2SO4加热蒸馏（约 200C） F 的分离和测定 CNHCN H2SO4加热蒸馏 环境水质中 CN-的测定 As AsH3 Zn+ H2SO4 微量 As 的测定 Se Te Sb Sn AsCl3、AsBr3 （ Se、Te、 Sb、Sn） HCl（HBr）+ H2SO4加热蒸馏 除去 As（ Se、Te、Sb、Sn） （大量） 单质 H2SO4+还原剂（如 SnCl Hg 2）通气 冷原子吸收测定痕量 Hg HgCl2 浓 HCl 蒸干或通 Cl2 气入 H2SO4 溶液中（>300C） 除去 Hg Cr CrO2Cl2 HCl+HClO4煮沸 钢铁分析中除去 Cr P276
8.2液-液萃取分离法 萃取操作的简单过程 梨形分液漏斗 试液 有机溶剂 溶质在互不相溶的两相中分配 萃取分离法： 在含有被分离物质的水溶液中，加入萃取剂和与水 不相混溶的有机溶剂，震荡，利用物质在两相中的分配 不同的性质，使一些组分进入有机相中，使另一些组分 仍留在水相中，从而达到分离的目的
8.2 液–液萃取分离法 萃取分离法: 在含有被分离物质的水溶液中，加入萃取剂和与水 不相混溶的有机溶剂，震荡，利用物质在两相中的分配 不同的性质，使一些组分进入有机相中，使另一些组分 仍留在水相中，从而达到分离的目的。 梨形分液漏斗 萃取操作的简单过程 ▪ 溶质在互不相溶的两相中分配
8.2.1 萃取分离的基本原理 易溶于水而难溶于有机溶剂的 性质。常见的亲水基团有 萃取分离的依据 OH-SO3H,-NH2,NH-等 hydrophilic 亲水性 离子型化合物， 极性 物质 相互转换 hydrophobic 疏水性 共价键化合物 弱极性或非极性 萃取分离的实质 难溶于水而易溶于有机溶剂的性质。烷基如 CHL,-C2H,卤代烷基，芳香基等。 将待萃取组分由亲水性转化为疏水性，使其萃入有机相中。 例，8羟基喹啉-CHCL对A3+的萃取 反萃取 Back extraction 萃取的反过程（将组分从有机溶液中萃取到水溶液中）
8.2.1 萃取分离的基本原理 萃取分离的依据 物质 亲水性 疏水性 离子型化合物 极性 共价键化合物 弱极性或非极性 相互转换 萃取分离的实质 将待萃取组分由亲水性转化为疏水性，使其萃入有机相中。 例，8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取 反萃取 萃取的反过程（将组分从有机溶液中萃取到水溶液中） hydrophilic hydrophobic Back extraction 易溶于水而难溶于有机溶剂的 性质。常见的亲水基团有- OH,-SO3H，-NH2 ,-NH-等 难溶于水而易溶于有机溶剂的性质。烷基如 -CH3 , -C2H5 ,卤代烷基，芳香基等