.Ono 第九章 化学分析中的分离方法
分离(separation)的目的一是把被测组分分离出来进行测定;一 是把样品中各种互相干扰的组分都分离开来,然后分别进行测定。 》离方苦自分卖 固液分离 液-液分离 气-液分离 沉淀分离法 溶剂萃取 挥发分离 离子交换法 液膜分离 蒸馏分离 色谱法 May 2003 2 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 2 分离(separation)的目的一是把被测组分分离出来进行测定;一 是把样品中各种互相干扰的组分都分离开来,然后分别进行测定。 沉淀分离法 离子交换法 色谱法 固液分离 溶剂萃取 液膜分离 液-液分离 挥发分离 蒸馏分离 气-液分离
化学分析中对分离的要求 被测组分在分离过程中的损失应尽可能的小,这种损失常 用被测组分的回收率来衡量。 RA- 分离后A的测定值 样品中A的总量 回收率R越高越好。 组分之间尽可能分离完全,在互相的测定中彼此不再干扰。 分离效果的好坏一般用分离因数来表示。 SA/B RB RA 若A的回收率约为100%, 则SA/B=RB 对痕量组分的分离,一般要采取适当措施使该组分得到 浓缩和富集,富集效果可用富集倍数来表示。 May 2003 3 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 3 化学分析中对分离的要求 被测组分在分离过程中的损失应尽可能的小,这种损失常 用被测组分的回收率来衡量。 RA = 分离后A的测定值 样品中A的总量 回收率R越高越好。 组分之间尽可能分离完全,在互相的测定中彼此不再干扰。 分离效果的好坏一般用分离因数来表示。 B A / B A R S R = 若A的回收率约为100%,则 S R A / B B = 。 对痕量组分的分离,一般要采取适当措施使该组分得到 浓缩和富集,富集效果可用富集倍数来表示
§10一1沉淀分离法 定义 利用沉淀反应把被测组分和干扰组分分开。 原理 利用沉淀反应的溶度积原理。 分类 1.无机沉淀剂分离: 在无机沉淀剂中,最有代表性的有NaOH、NHHs等。 2.有机沉淀剂分离; 有机沉淀剂种类繁多,具有选择性高、共沉淀不严重、沉 淀晶形好的特点。 H May 2003 4 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 4 §10-1 定义 利用沉淀反应把被测组分和干扰组分分开。 原理 利用沉淀反应的溶度积原理。 分类 1. 无机沉淀剂分离; 在无机沉淀剂中,最有代表性的有NaOH、 NH3 、 H S2 等。 2. 有机沉淀剂分离; 有机沉淀剂种类繁多,具有选择性高、共沉淀不严重、沉 淀晶形好的特点。 CH3 C N OH CH3 C N OH CH3 C N O CH3 C N O + Ni 2+ N C O N C O Ni H H CH3 CH3 + H +
3。共沉淀的分离与富集 在微量组分测定中,却往往又利用共沉淀现象来分离和富集那些含 量极低、浓度甚稀的不能用常规沉淀方法分离出来的组分。 4.提高沉淀分离选择性的方法 1)控制溶液的酸度 最常用的方法。 2)利用络合掩蔽作用 利用掩蔽剂提高分离的选择性是经常被采用的手段之一。 3)利用氧化还原反应 许多元素可以处于多种氧化态,而不同氧化态对同一种试剂 的作用常常不同,因此通过预先氧化或还原,改变离子的价 态,可以实现分离的目的。 May 2003 5 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 5 3. 共沉淀的分离与富集 在微量组分测定中,却往往又利用共沉淀现象来分离和富集那些含 量极低、浓度甚稀的不能用常规沉淀方法分离出来的组分。 4. 提高沉淀分离选择性的方法 1) 2) 3) 最常用的方法。 利用掩蔽剂提高分离的选择性是经常被采用的手段之一。 许多元素可以处于多种氧化态,而不同氧化态对同一种试剂 的作用常常不同,因此通过预先氧化或还原,改变离子的价 态,可以实现分离的目的
§10一2溶剂萃取分离法 溶剂萃取是指利用与水不相混溶的有机溶剂与试液一起振荡,试液 中一些组分进入有机相而与其他组分分离的方法。 、 萃取分离的基本原理 1.萃取分离机理 当有机溶剂(有机相)与水溶液(水相) 混合振荡时,由于一些组分的疏水性而 从水相转入有机相,而亲水性的组分留 在水相中,这样就实现了提取和分离。 2.分配系数与分配此 液一液萃取 May 2003 6 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 6 §10-2 溶剂萃取是指利用与水不相混溶的有机溶剂与试液一起振荡,试液 中一些组分进入有机相而与其他组分分离的方法。 1. 萃取分离机理 当有机溶剂(有机相)与水溶液(水相) 混合振荡时,由于一些组分的疏水性而 从水相转入有机相,而亲水性的组分留 在水相中,这样就实现了提取和分离。 2. 分配系数与分配比 液-液萃取
用有机溶剂从水相中萃取溶质A时,如果溶质A在两相中存在的型体 相同,平衡时在有机相中的浓度A与水相中的浓度Aw之比(严 格说应为活度比)称为分配系数,用K即表示。在给定的温度下,KD是 一常数。 [Alo [Alw 此式称为分配定律。 3。萃取率 用途:衡量萃取的总效果。 溶质A在有机相中的总量 ×100% 溶质A的总量 May 2003 7 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 7 用有机溶剂从水相中萃取溶质A时,如果溶质A在两相中存在的型体 相同,平衡时在有机相中的浓度 与水相中的浓度 之比(严 格说应为活度比)称为分配系数,用 表示。在给定的温度下, 是 一常数。 此式称为分配定律。 o [A] [A]W KD KD o D W [A] K [A] = 3. 萃取率 用途:衡量萃取的总效果 。 溶 质 A在 有 机相 中 的 总 量 E 100% 溶 质 A的 总 量 =
萃取率与分配比的关系是 E CoVo ×100% CoVo+CwVw Co D E= Cw ×100%= -×100% + D+ Cw Vo Vo 式中又称相比(phase ratio),用R表示。 ©单次萃取:水相中溶质的残留量 m1=mVw/DV。+VwJ ●多次萃取:n次萃取后水相中溶质的残留量 mn mo[Vw /(DVo +Vw)] May 2003 8 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 8 萃取率与分配比的关系是 o o o o w w c V E 100% c V c V = + o w o w w w o o c c D E 100% 100% c V V D c V V = = + + 式中又称相比(phase ratio),用R表示。 w o V V 单次萃取:水相中溶质的残留量 m m [V (DV V )] 1 o w o w = + n m m [V (DV V )] n o w o w = + 多次萃取:n次萃取后水相中溶质的残留量
二、萃取类型和萃取条件的选择 三、溶剂萃取在分析化学中的应用 利用溶剂萃取法可将待测元素分离或富集,从而消除了干扰,提高 了分析方法的灵敏度。 1.萃取分离 通过萃取可以把待测元素与干扰元素分离。 2.萃取富集 萃取富集就是将含量极少或浓度很低的待测组分,通过萃取富集于小 体积中,提高待测组分的浓度。 3.苹取比色 萃取分离时,加入恰当的试剂,可使被萃取的组分形成有色化合物, 在有机相中直接比色测定(或测吸光度)。 May 2003 9 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 9 利用溶剂萃取法可将待测元素分离或富集,从而消除了干扰,提高 了分析方法的灵敏度。 1. 萃取分离 通过萃取可以把待测元素与干扰元素分离。 2. 萃取富集 3. 萃取比色 萃取富集就是将含量极少或浓度很低的待测组分,通过萃取富集于小 体积中,提高待测组分的浓度。 萃取分离时,加入恰当的试剂,可使被萃取的组分形成有色化合物, 在有机相中直接比色测定(或测吸光度)
§10一3离子交换分离 利用离子交换树脂与试液中的离子发 方法叫离子交换分离法。 各种离子与离子交换树脂交换能力不 可选用适当的洗脱剂依次洗脱,从而 特点 )分离效率高,既能用于带相反电 能实现带相同电荷的离子间的分 2)所用设备简单,操作也不复杂, 还可反复再生使用。 制备纯水的离子交换装置 May 2003 10 第八章化学分析中的分离方法
May 2003 第八章 化学分析中的分离方法 10 §10-3 利用离子交换树脂与试液中的离子发生交换作用而使离子分离的 方法叫离子交换分离法。 各种离子与离子交换树脂交换能力不同,被交换到树脂上的离子 可选用适当的洗脱剂依次洗脱,从而达到彼此之间的分离。 特点 1) 分离效率高,既能用于带相反电荷的离子间的分离,也 能实现带相同电荷的离子间的分离, 2) 所用设备简单,操作也不复杂,交换容量可大可小,树脂 还可反复再生使用