普通高等教育课程电子教案系列 naab DUT §13.1沉淀分离法 第十三章§13.2溶剂萃取分离法 分析化学中 的分离与富813.3色谱法 集方法§134离子交换分离法 薄板层析装置 §13.5现代分离技术简介
2021年6月24日4时 52分 第十三章 分析化学中 的分离与富 集方法 §13.1 沉淀分离法 §13.2 溶剂萃取分离法 §13.3 色谱法 §13.4 离子交换分离法 §13.5 现代分离技术简介
大连理工大学 Anal chem 第十三章分析化学中的分离与富集方法 分离富集在分析化学中的作用: (1)将被测组分从复杂体系中分离出来后测定; (2)把对测定有干扰的组分分离除去; (3)将性质相近的组分相互分开; (4)把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的。 分离的指标:回收率Rr 待测组分分离或富集前后所测得的含量之比值 R 0×100% 常量组分:R1999>%; 痕量组份:R90%~110%之间; 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 第十三章 分析化学中的分离与富集方法 分离富集在分析化学中的作用： (1) 将被测组分从复杂体系中分离出来后测定； (2) 把对测定有干扰的组分分离除去； (3) 将性质相近的组分相互分开； (4) 把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的。 分离的指标：回收率 RT 待测组分分离或富集前后所测得的含量之比值 % Q Q R T T T 100 0 = 常量组分： RT99.9 > ％； 痕量组份： RT 90％～110％之间；
大连理工大学 Anal chem §13.1沉淀分离法 131.1无机沉淀剂沉淀分离法 1.氢氧化物沉淀分离法 沉淀剂: NaOH:可控制pH≥12。常用于两性金属离子和非 两性金属离子的分离 NH4OH:可以将pH控制在9左右,常用来沉淀不与 NH3形成配离子的许多种金属离子 影响因素: 溶液pH,共沉淀(该法选择性较差,非晶形沉淀) 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 §13.1 沉淀分离法 13.1.1 无机沉淀剂沉淀分离法 1. 氢氧化物沉淀分离法 沉淀剂： NaOH: 可控制pH≥12。常用于两性金属离子和非 两性金属离子的分离。 NH4OH: 可以将pH控制在9左右，常用来沉淀不与 NH3 形成配离子的许多种金属离子。 影响因素： 溶液pH ，共沉淀(该法选择性较差, 非晶形沉淀)
大连理工大学 Anal chem 表各种金属离子氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH 开始沉淀时的pH沉淀完全时的pH 氢氧化物溶度积KsP IM=0.01 M]=0.01 mol·L moI·L1 Sn(oh) 1×1057 0.5 TO(OH)21×10-9 0.5 2.0 SnOH)21×1027 1.7 3.7 Fe(OH)31×1038 3.5 AOH)31×1032 4.1 5.4 Cr(Oh)3 1×10-31 4.6 5.9 Zn(OH)21×1017 6.5 8.5 Fe(oh)2 1×1015 7.5 9.5 N(OH)21×1018 4 8.4 Mn(OH21×103 8.8 108 Mg(OH)21×101 9.6 11.6 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 表 各种金属离子氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH 氢氧化物 溶度积 KSP 开始沉淀时的 pH [M]=0.01 mol·L -1 沉淀完全时的 pH [M]=0.01 mol·L -1 Sn(OH)4 1×10-57 0.5 1.3 TiO(OH)2 1×10-29 0.5 2.0 Sn(OH) 2 1×10-27 1.7 3.7 Fe(OH) 3 1×10-38 2.2 3.5 Al(OH) 3 1×10-32 4.1 5.4 Cr(OH) 3 1×10-31 4.6 5.9 Zn(OH) 2 1×10-17 6.5 8.5 Fe(OH) 2 1×10-15 7.5 9.5 Ni(OH) 2 1×10-18 6.4 8.4 Mn(OH) 2 1×10-13 8.8 10.8 Mg(OH) 2 1×10-11 9.6 11.6
大连理工大学 Anal chem 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余种: 利用其溶解度相差悬殊,因而可以通过控制溶液 中[S2]的办法使硫化物分步沉淀实现分离 可通过控制适当的酸度来控制[S2]: H H+ HS HS +h+ H 缺点:选择性较差;非晶形沉淀,吸附现象严重 2S有毒,气味难闻 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 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余种; 利用其溶解度相差悬殊，因而可以通过控制溶液 中［S 2- ]的办法使硫化物分步沉淀实现分离。 可通过控制适当的酸度来控制[S 2- ]： 缺点：选择性较差；非晶形沉淀，吸附现象严重。 H2S 有毒，气味难闻
大连理工大学 Anal chem 13.12有机沉淀剂沉淀分离法 有机沉淀剂的选择性和灵敏度较高,生成的沉淀 性能好。有机沉淀剂与金属离子形成的沉淀主要有: 1.蝥合物沉淀 8-羟基喹啉与Mg2生成六元环结构的螯合物沉淀,在氨缓冲 溶液中可实现镁与碱金属及碱土金属的分离; 2.缔合物沉淀 四苯基硼化物与K+的反应产物,溶度积2.25×10-8; 3三元配合物沉淀 提高选择性和灵敏度的一条途径 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 13.1.2 有机沉淀剂沉淀分离法 有机沉淀剂的选择性和灵敏度较高，生成的沉淀 性能好。有机沉淀剂与金属离子形成的沉淀主要有： 1.螯合物沉淀 8-羟基喹啉与Mg2+生成六元环结构的螯合物沉淀,在氨缓冲 溶液中可实现镁与碱金属及碱土金属的分离； 2.缔合物沉淀 四苯基硼化物与K+的反应产物, 溶度积2.25×10-8； 3.三元配合物沉淀 提高选择性和灵敏度的一条途径；
大连理工大学 Anal chem 13.1.3共沉淀分离法 利用共沉淀现象富集痕量组分,达到分离目的 1.利用吸附作用进行共沉淀分离 利用CaC2O4作载体,可将微量稀土离子的草酸盐吸附 2利用生成混晶进行共沉淀分离 海水中亿万分之一的Cd2+,可用SrCO3作载体,生成 SrCO3和CdCO3混晶沉淀而富集。 3.利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离 作用机理与无机共沉淀剂不同:形成固溶体 有机大分子物质;选择性较好;可藉灼烧而除去 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 13.1.3 共沉淀分离法 利用共沉淀现象富集痕 量组分，达到分离目的。 1. 利用吸附作用进行共沉淀分离 利用 CaC2O4 作载体，可将微量稀土离子的草酸盐吸附。 2. 利用生成混晶进行共沉淀分离 海水中亿万分之一的 Cd2+ ，可用 SrCO3 作载体，生成 SrCO3 和 CdCO3 混晶沉淀而富集。 3. 利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离 作用机理与无机共沉淀剂不同：形成固溶体。 有机大分子物质；选择性较好；可藉灼烧而除去
大连理工大学 Anal chem §13.2溶剂萃取分离法 132.1分配系数,分配比和萃取效率,分离因数 1.分配系数 萃取是溶质在两相中经过充分振摇,达到平衡后 按一定比例重新分配的过程。分配系数: 水 A 有 A K D [A]水 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 §13.2 溶剂萃取分离法 13.2.1 分配系数，分配比和萃取效率，分离因数 1.分配系数 萃取是溶质在两相中经过充分振摇，达到平衡后 按一定比例重新分配的过程。分配系数： 水 有 [A] [A] K D = A水 A有
大连理工大学 Anal chem 讨论: (1)不同溶质在不同的溶剂中具有不同的K值; (2)K值越大表示该溶质在有机溶剂层中的溶解度越大; (3)当混合物中各组分的K值很接近时,须通过不断更新 溶剂进行多次抽提才能彼此分离; (4)分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关,但分 配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度 是指饱和状态,萃取则常用于稀溶液; 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 讨论： (1) 不同溶质在不同的溶剂中具有不同的 K 值； (2) K 值越大表示该溶质在有机溶剂层中的溶解度越大； (3) 当混合物中各组分的K 值很接近时，须通过不断更新 溶剂进行多次抽提才能彼此分离； (4) 分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分 配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度 是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；
大连理工大学 Anal chem 2.分配比和萃取效率 分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况, 如果有多种存在形式,则引入分配比: D 有 水 C有、C水分配平衡后,溶质(包括所有的存在形 式)分别在有机层、水层中的总浓度。 当溶质以单一形式存在时,KD=D 2021年6月24日4时52 分
2021年6月24日4时52 分 2. 分配比和萃取效率 分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况， 如果有多种存在形式，则引入分配比： c有 、c水 分配平衡后，溶质（包括所有的存在形 式）分别在有机层、水层中的总浓度。 当溶质以单一形式存在时，KD = D 水 有 c c D =