分析化学中的分离与富集方法

1、第第第第第第十二十二十二十二十二十二章章章章章章 分析化学中的分分析化学中的分分析化学中的分分析化学中的分分析化学中的分分析化学中的分离技术离技术离技术离技术离技术离技术 第一节第一节 沉淀分离法沉淀分离法一一一一一一、沉淀分离法、沉淀分离法、沉淀分离法、沉淀分离法、沉淀分离法、沉淀分离法二、溶剂萃取分离法二、溶剂萃取分离法二、溶剂萃取分离法二、溶剂萃取分离法二、溶剂萃取分离法二、溶剂萃取分离法三、层析分离法三、层析分离法三、层析分离法三、层析分离法三、层析分离法三、层析分离法四、离子交换分离法四、离子交换分离法四、离子交换分离法四、离子交换分离法四、离子交换分离法四、离子交换分离法 分析化学

2、中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法 1. 1. 1. 1. 1. 1. 分析过程中的干扰分析过程中的干扰分析过程中的干扰分析过程中的干扰分析过程中的干扰分析过程中的干扰 化学分析和化学分析和化学分析和化学分析和化学分析和化学分析和仪器分析的选择性和灵敏度不断提高，仪器分析的选择性和灵敏度不断提高，仪器分析的选择性和灵敏度不断提高，仪器分析的选择性和灵敏度不断提高，仪器分析的选择性和灵敏度不断提高，仪器分析的选择性和灵敏度不断提高， 但在很多情况下有干扰存在。干扰组分但在很多情况下有干扰存在。干扰组分但在很多情况下有干扰存在。干扰组分但在很多情况下有干扰存在。

3、干扰组分但在很多情况下有干扰存在。干扰组分但在很多情况下有干扰存在。干扰组分需需需需需需分离。分离。分离。分离。分离。分离。减免减免减免减免减免减免( ( ( ( ( (消除消除消除消除消除消除) ) ) ) ) )干扰方法干扰方法干扰方法干扰方法干扰方法干扰方法: : : : : : a a a a a a、掩蔽掩蔽掩蔽掩蔽掩蔽掩蔽: : : : : : b b b b b b、控制控制控制控制控制控制PHPHPHPHPHPH： c c c c c c、分离（采用适当的方法使待测组份与干扰组份分离）分离（采用适当的方法使待测组份与干扰组份分离）分离（采用适当的方法使待测组份与干扰组份分离）分

4、离（采用适当的方法使待测组份与干扰组份分离）分离（采用适当的方法使待测组份与干扰组份分离）分离（采用适当的方法使待测组份与干扰组份分离）微量或痕量组份的测定微量或痕量组份的测定微量或痕量组份的测定微量或痕量组份的测定微量或痕量组份的测定微量或痕量组份的测定分离、浓缩（富集）同步。分离、浓缩（富集）同步。分离、浓缩（富集）同步。分离、浓缩（富集）同步。分离、浓缩（富集）同步。分离、浓缩（富集）同步。一、概述一、概述一、概述一、概述一、概述一、概述2 2 2 2 2 2、分离在定量分析中的作用分离在定量分析中的作用分离在定量分析中的作用分离在定量分析中的作用分离在定量分析中的作用分离在定量分析中的

5、作用 (1)(1)(1)(1)(1)(1) 将被测组分从复杂体系中分离出来后测定将被测组分从复杂体系中分离出来后测定将被测组分从复杂体系中分离出来后测定将被测组分从复杂体系中分离出来后测定将被测组分从复杂体系中分离出来后测定将被测组分从复杂体系中分离出来后测定 (2) (2) (2) (2) (2) (2) 把对测定有干扰的组分分离除去把对测定有干扰的组分分离除去把对测定有干扰的组分分离除去把对测定有干扰的组分分离除去把对测定有干扰的组分分离除去把对测定有干扰的组分分离除去 (3) (3) (3) (3) (3) (3) 将性质相近的组分相互分开将性质相近的组分相互分开将性质相近的组分相互分开

6、将性质相近的组分相互分开将性质相近的组分相互分开将性质相近的组分相互分开 (4) (4) (4) (4) (4) (4) 把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的 分离前的体系：均相；两组分分离前的体系：均相；两组分分离前的体系：均相；两组分分离前的体系：均相；两组分分离前的体系：均相；两组分分离前的体系：均相；两组分A A A A A A、B B B B B B的分离；的

7、分离；的分离；的分离；的分离；的分离； 分离体系总是两相；液分离体系总是两相；液分离体系总是两相；液分离体系总是两相；液分离体系总是两相；液分离体系总是两相；液- - - - - -液；液液；液液；液液；液液；液液；液- - - - - -固；气固；气固；气固；气固；气固；气- - - - - -液；液；液；液；液；液； 3 3 3 3 3 3定量分析对分离的要求：定量分析对分离的要求：定量分析对分离的要求：定量分析对分离的要求：定量分析对分离的要求：定量分析对分离的要求： a a a a a a、分离、富集要完全。分离、富集要完全。分离、富集要完全。分离、富集要完全。分离、富集要完全。分离、

8、富集要完全。 （待测组分待测组分待测组分待测组分待测组分待测组分A A A A A A在分离过程中的损失要小在分离过程中的损失要小在分离过程中的损失要小在分离过程中的损失要小在分离过程中的损失要小在分离过程中的损失要小, , , , , ,干扰组分干扰组分干扰组分干扰组分干扰组分干扰组分B B B B B B的残留量小。）的残留量小。）的残留量小。）的残留量小。）的残留量小。）的残留量小。） b b b b b b、不能引入新的干扰组份；不能引入新的干扰组份；不能引入新的干扰组份；不能引入新的干扰组份；不能引入新的干扰组份；不能引入新的干扰组份； c c c c c c、操作简单快速。操作简单

9、快速。操作简单快速。操作简单快速。操作简单快速。操作简单快速。 d d d、分离富集要完全分离富集要完全分离富集要完全, , ,回收率回收率回收率RrRrRr要附合一定要求要附合一定要求要附合一定要求；回收率：欲测组份经分离富集后测得的含量回收率：欲测组份经分离富集后测得的含量回收率：欲测组份经分离富集后测得的含量回收率：欲测组份经分离富集后测得的含量回收率：欲测组份经分离富集后测得的含量回收率：欲测组份经分离富集后测得的含量QrQrQrQrQrQr与分离富集前与分离富集前与分离富集前与分离富集前与分离富集前与分离富集前 QTQTQTQTQTQT含量之比含量之比含量之比含量之比含量之比含量之比

10、 RrRrRrRrRrRr%= %= %= %= %= %= QrQrQrQrQrQr/ QT/ QT/ QT/ QT/ QT/ QT100100100100100100 或或或或或或BAAAQQAAR)( 在试样中的量在试样中的量的回收量的回收量分离后分离后 常量或微量分析中，要求常量或微量分析中，要求常量或微量分析中，要求常量或微量分析中，要求常量或微量分析中，要求常量或微量分析中，要求R R RA A A达到达到达到达到达到达到99.9%99.9%99.9%，90%90%90%-110110110%。 分离因子分离因子分离因子分离因子分离因子分离因子（分离系数）（分离系数）（分离系数）（

11、分离系数）（分离系数）（分离系数）用来表达用来表达用来表达用来表达用来表达用来表达A A A 与与与与与与B B B 的分离程度；的分离程度；的分离程度；的分离程度；的分离程度；的分离程度； 由分离因子与由分离因子与由分离因子与由分离因子与由分离因子与由分离因子与A A A、B B B 的原始比率乘积可得到最终分离后的原始比率乘积可得到最终分离后的原始比率乘积可得到最终分离后的原始比率乘积可得到最终分离后的原始比率乘积可得到最终分离后的原始比率乘积可得到最终分离后两组分的比值；两组分的比值；两组分的比值；两组分的比值；两组分的比值；两组分的比值； 分离因子分离因子分离因子分离因子分离因子分离因

12、子S S SB/A B/A B/A ： 00/)()(ABABABQQSQQ 故故故 常量分析中，要求常量分析中，要求常量分析中，要求常量分析中，要求常量分析中，要求常量分析中，要求S S SB/AB/AB/A达到达到达到达到达到达到0.0010.0010.001；痕量分析要求达到；痕量分析要求达到；痕量分析要求达到；痕量分析要求达到；痕量分析要求达到；痕量分析要求达到101010-6-6-6。ABABBAABRRQQQQS 00/)()(二、常用分离方法二、常用分离方法二、常用分离方法二、常用分离方法二、常用分离方法二、常用分离方法除了除了除了除了除了除了蒸馏、重结晶、等分离蒸馏、重结晶、等

13、分离蒸馏、重结晶、等分离蒸馏、重结晶、等分离蒸馏、重结晶、等分离蒸馏、重结晶、等分离方法外方法外方法外方法外方法外方法外, , , , , ,性质特别接近物质的分离性质特别接近物质的分离性质特别接近物质的分离性质特别接近物质的分离性质特别接近物质的分离性质特别接近物质的分离还有还有还有还有还有还有: : : : : :1.1.1.1.1.1.沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法 沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂: : : : : :液液液液液液- - - - - -固分离。固分离。固分离。固分离。固分离。固分离。2.2.2.2.2.2.溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶

14、剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法 液液液液液液- - - - - -液两相；超临界萃取。液两相；超临界萃取。液两相；超临界萃取。液两相；超临界萃取。液两相；超临界萃取。液两相；超临界萃取。 被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程；被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程；被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程；被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程；被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程；被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程； 常用分离方法常用分离方法常用分离方法3.3.3.3.3.3.离子交换分离法离子交换分离法离子交换分

15、离法离子交换分离法离子交换分离法离子交换分离法 通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交 换的离子进行反复多次交换而达到分离。换的离子进行反复多次交换而达到分离。换的离子进行反复多次交换而达到分离。换的离子进行反复多次交换而达到分离。换的离子进行反复多次交换而达到分离。换的离子进行反复多次交换而达到分离。4.4.4.4.4.4.色谱分离方法色谱分离方法色谱分离方

16、法色谱分离方法色谱分离方法色谱分离方法 层析；层析；层析；层析；层析；层析；高效高效高效高效高效高效制备色谱制备色谱制备色谱制备色谱制备色谱制备色谱( ( ( ( ( (气相气相气相气相气相气相, , , , , ,液相液相液相液相液相液相) ) ) ) ) )；5.5.5.5.5.5.膜分离技术膜分离技术膜分离技术膜分离技术膜分离技术膜分离技术 ( ( ( ( ( ( 发展较快的一种分离方法发展较快的一种分离方法发展较快的一种分离方法发展较快的一种分离方法发展较快的一种分离方法发展较快的一种分离方法) ) ) ) ) ) 模拟生物过程；模拟生物过程；模拟生物过程；模拟生物过程；模拟生物过程；

17、模拟生物过程； 利用半透膜（高选择性）淡化海水。利用半透膜（高选择性）淡化海水。利用半透膜（高选择性）淡化海水。利用半透膜（高选择性）淡化海水。利用半透膜（高选择性）淡化海水。利用半透膜（高选择性）淡化海水。 超临界萃取为代表的现代分离技术等超临界萃取为代表的现代分离技术等超临界萃取为代表的现代分离技术等超临界萃取为代表的现代分离技术等超临界萃取为代表的现代分离技术等超临界萃取为代表的现代分离技术等 第一节第一节第一节第一节第一节第一节 沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法 一、一、一、一、一、一、无机沉淀剂沉淀分离法无机沉淀剂沉淀分离法无机沉淀剂沉淀分离法无机沉淀剂沉

18、淀分离法无机沉淀剂沉淀分离法无机沉淀剂沉淀分离法 对沉淀反应的要求：对沉淀反应的要求：对沉淀反应的要求：对沉淀反应的要求：对沉淀反应的要求：对沉淀反应的要求： 所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定1.1.1.1.1.1. 氢氧化物沉淀分离法氢氧化物沉淀分离法氢氧化物沉淀分离法氢氧化物沉淀分离法氢氧化物沉淀分离法氢氧化物沉淀分离法 M M M M M Mn n n n n n+ + + + + + + n(OH+ n(OH+ n(

19、OH+ n(OH+ n(OH+ n(OH- - - - - -)= M(OH)= M(OH)= M(OH)= M(OH)= M(OH)= M(OH- - - - - -) ) ) ) ) )n n n n n n K K K K K Kspspspspspsp= M M M M M M OHOHOHOHOHOH n n n n n n 沉淀剂：沉淀剂：沉淀剂：沉淀剂：沉淀剂：沉淀剂： NaOHNaOHNaOHNaOHNaOHNaOH，NHNHNHNHNHNH3 3 3 3 3 3 H H H H H H2 2 2 2 2 2O, NHO, NHO, NHO, NHO, NHO, NH3 3 3

20、 3 3 3-NH-NH-NH-NH-NH-NH4 4 4 4 4 4CICICICICICI 影响因素：溶液影响因素：溶液影响因素：溶液影响因素：溶液影响因素：溶液影响因素：溶液pH pH pH pH pH pH ，共沉淀共沉淀共沉淀共沉淀共沉淀共沉淀特点：简单，特点：简单，特点：简单，特点：简单，特点：简单，特点：简单， 选择性差。选择性差。选择性差。选择性差。选择性差。选择性差。2.2.2.硫化物沉淀分离法硫化物沉淀分离法硫化物沉淀分离法（沉淀剂：沉淀剂：沉淀剂：H H H2 2 2S S S） 约约约约约约404040404040余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀；余种金属离子可生成难溶

21、硫化物沉淀；余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀；余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀；余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀；余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀； 各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大；各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大；各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大；各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大；各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大；各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大； 根据根据根据根据根据根据H H H H H H2 2 2 2 2 2S S S S S S的分布曲线，溶液中的分布曲线，溶液中的分布曲线，溶液中的分布曲线，溶液中的分布曲线，溶液中的分布曲线，溶液中S S S S S S2-2-2-

22、2-2-2-的浓度与的浓度与的浓度与的浓度与的浓度与的浓度与pHpHpHpHpHpH有关，控制有关，控制有关，控制有关，控制有关，控制有关，控制 溶液溶液溶液溶液溶液溶液pHpHpHpHpHpH 可控制分步沉淀。可控制分步沉淀。可控制分步沉淀。可控制分步沉淀。可控制分步沉淀。可控制分步沉淀。 H H H H H H2 2 2 2 2 2S S S S S S 有毒，气味难闻；有毒，气味难闻；有毒，气味难闻；有毒，气味难闻；有毒，气味难闻；有毒，气味难闻； 选择性差。选择性差。选择性差。选择性差。选择性差。选择性差。查看有关文献应注意：查看有关文献应注意：查看有关文献应注意：查看有关文献应注意：

23、查看有关文献应注意：查看有关文献应注意：a. a. a. a. a. a. 文献中文献中文献中文献中文献中文献中KspKspKspKspKspKsp是在极稀溶液没有其它离子存在时的溶度积；是在极稀溶液没有其它离子存在时的溶度积；是在极稀溶液没有其它离子存在时的溶度积；是在极稀溶液没有其它离子存在时的溶度积；是在极稀溶液没有其它离子存在时的溶度积；是在极稀溶液没有其它离子存在时的溶度积；b. b. b. b. b. b. 开始开始开始开始开始开始沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀和和和和和和沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀完全所控制条件不同；完全所控制条件不同；完全所控制条件不同；完全所控制条件不同；完全所控制条

24、件不同；完全所控制条件不同；c. c. c. c. c. c. 沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀的溶解度会因的溶解度会因的溶解度会因的溶解度会因的溶解度会因的溶解度会因沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀条件不同而改变。条件不同而改变。条件不同而改变。条件不同而改变。条件不同而改变。条件不同而改变。二、有机试剂沉淀分离法二、有机试剂沉淀分离法二、有机试剂沉淀分离法二、有机试剂沉淀分离法二、有机试剂沉淀分离法二、有机试剂沉淀分离法 特点：特点：特点：特点：特点：特点： 高选择性、高灵敏度；应用普遍；高选择性、高灵敏度；应用普遍；高选择性、高灵敏度；应用普遍；高选择性、高灵敏度；应用普遍；高选择性、高灵敏度；应用普遍

25、；高选择性、高灵敏度；应用普遍；1.1.1.1.1.1.螯合物沉淀螯合物沉淀螯合物沉淀螯合物沉淀螯合物沉淀螯合物沉淀：有机有机有机有机有机有机沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀剂常具有的官能团剂常具有的官能团剂常具有的官能团剂常具有的官能团剂常具有的官能团剂常具有的官能团- - - - - -COOH,-OHCOOH,-OHCOOH,-OHCOOH,-OHCOOH,-OHCOOH,-OH -NOH,-SH,-SO -NOH,-SH,-SO -NOH,-SH,-SO -NOH,-SH,-SO -NOH,-SH,-SO -NOH,-SH,-SO3 3 3 3 3 3 H H H H H H 等等等等等等 ,

26、 , , , , ,其中的其中的其中的其中的其中的其中的H H H H H H+ + + + + +可被可被可被可被可被可被 M M M M M Mn n n n n n+ + + + + +置换置换置换置换置换置换. . . . . .由于此类内配由于此类内配由于此类内配由于此类内配由于此类内配由于此类内配 盐不带电荷盐不带电荷盐不带电荷盐不带电荷盐不带电荷盐不带电荷, , , , , ,有较多的憎水基团有较多的憎水基团有较多的憎水基团有较多的憎水基团有较多的憎水基团有较多的憎水基团, , , , , ,难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水. . . . . . 8-8-8-8-

27、8-8-羟基喹啉与羟基喹啉与羟基喹啉与羟基喹啉与羟基喹啉与羟基喹啉与MgMgMgMgMgMg2+2+2+2+2+2+生成六元环结构的螯合物沉淀；生成六元环结构的螯合物沉淀；生成六元环结构的螯合物沉淀；生成六元环结构的螯合物沉淀；生成六元环结构的螯合物沉淀；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；在氨缓冲溶液中，可实现镁与碱金属及碱土金属的分离；在氨缓冲溶液中，可实现镁与碱金属及碱土金属的分离；在氨缓冲溶液中，可实现镁与碱金属及碱土金属的分离；在氨缓冲溶液中，可实现镁与碱金属及碱土金属的分离；在氨缓冲溶液中，可实现镁与碱金属及碱土金属的分离； 2. 2.

28、2. 2. 2. 2.缔合物沉淀缔合物沉淀缔合物沉淀缔合物沉淀缔合物沉淀缔合物沉淀: : : : : :有机有机有机沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀剂在水中离解成带正电荷或带负电剂在水中离解成带正电荷或带负电剂在水中离解成带正电荷或带负电剂在水中离解成带正电荷或带负电剂在水中离解成带正电荷或带负电剂在水中离解成带正电荷或带负电 荷的大体积离子，与带不同电荷的金属离子或金属离子配荷的大体积离子，与带不同电荷的金属离子或金属离子配荷的大体积离子，与带不同电荷的金属离子或金属离子配荷的大体积离子，与带不同电荷的金属离子或金属离子配荷的大体积离子，与带不同电荷的金属离子或金属离子配荷的大体积离子，与带不同电荷

29、的金属离子或金属离子配 位离子位离子位离子位离子位离子位离子缔合，缔合，缔合，缔合，缔合，缔合，成为不带成为不带成为不带成为不带成为不带成为不带电荷的难溶于水的中性分子而沉淀电荷的难溶于水的中性分子而沉淀电荷的难溶于水的中性分子而沉淀电荷的难溶于水的中性分子而沉淀电荷的难溶于水的中性分子而沉淀电荷的难溶于水的中性分子而沉淀 四苯基硼化物与四苯基硼化物与四苯基硼化物与四苯基硼化物与四苯基硼化物与四苯基硼化物与K K K K K K+ + + + + +的反应产物；溶度积的反应产物；溶度积的反应产物；溶度积的反应产物；溶度积的反应产物；溶度积的反应产物；溶度积2.252.252.252.252.2

30、52.25101010101010-8-8-8-8-8-8； 3.3.3.三元配合物沉淀三元配合物沉淀三元配合物沉淀 提高选择性和灵敏度；提高选择性和灵敏度；提高选择性和灵敏度；提高选择性和灵敏度；提高选择性和灵敏度；提高选择性和灵敏度； 欲沉淀组份与两种不同的配位体形成三元混配络合物欲沉淀组份与两种不同的配位体形成三元混配络合物欲沉淀组份与两种不同的配位体形成三元混配络合物欲沉淀组份与两种不同的配位体形成三元混配络合物欲沉淀组份与两种不同的配位体形成三元混配络合物欲沉淀组份与两种不同的配位体形成三元混配络合物 和三元离子缔合物和三元离子缔合物和三元离子缔合物和三元离子缔合物和三元离子缔合物和

31、三元离子缔合物 例例例例例例HFHFHFHFHFHF介质中介质中介质中介质中介质中介质中 B B B B B B3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ + F + F + F + F + F + F - - - - - -+ + + + + + 二安替比林甲烷二安替比林甲烷二安替比林甲烷二安替比林甲烷二安替比林甲烷二安替比林甲烷 三、三、三、三、三、三、共沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法 利用共沉淀现象分离和富集痕量组份利用共沉淀现象分离和富集痕量组份利用共沉淀现象分离和富集痕量组份利用共沉淀现象分离和富集痕量组份利用共沉淀现象分离和富集痕量组份利用共沉淀现象

32、分离和富集痕量组份. . . . . . 1.1.1.1.1.1.利用吸附作用进行共沉淀分离利用吸附作用进行共沉淀分离利用吸附作用进行共沉淀分离利用吸附作用进行共沉淀分离利用吸附作用进行共沉淀分离利用吸附作用进行共沉淀分离; ; ; ; ; ; 2. 2. 2. 2. 2. 2.利用生成混晶进行共沉淀分离利用生成混晶进行共沉淀分离利用生成混晶进行共沉淀分离利用生成混晶进行共沉淀分离利用生成混晶进行共沉淀分离利用生成混晶进行共沉淀分离; ; ; ; ; ; 3. 3. 3. 3. 3. 3.利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离利用有机共沉淀剂

33、进行共沉淀分离利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离; ; ; ; ; ; 第二节第二节第二节第二节第二节第二节 溶溶溶溶溶溶 剂剂剂剂剂剂 萃萃萃萃萃萃 取取取取取取 分分分分分分 离离离离离离 法法法法法法 定义定义定义定义定义定义： 被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程。被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程。被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程。被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程。被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程。被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程。 特点特点特点特点特点特点：萃取分离体系由互不相溶的两液相组成

34、；：萃取分离体系由互不相溶的两液相组成；：萃取分离体系由互不相溶的两液相组成；：萃取分离体系由互不相溶的两液相组成；：萃取分离体系由互不相溶的两液相组成；：萃取分离体系由互不相溶的两液相组成； 原理原理原理原理原理原理：被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异；：被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异；：被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异；：被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异；：被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异；：被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异；一一一一一一. . . . . .分配系数分配系数分配系数分配系数分配系数分配系数 两相中的浓度比值为一常

35、数（分配系数）两相中的浓度比值为一常数（分配系数）两相中的浓度比值为一常数（分配系数）两相中的浓度比值为一常数（分配系数）两相中的浓度比值为一常数（分配系数）两相中的浓度比值为一常数（分配系数）恒温，恒压恒温，恒压 21ccKc c c1 1 1 、c c c2 2 2 分配平衡后，溶质在上、下层液相中的浓度。分配平衡后，溶质在上、下层液相中的浓度。分配平衡后，溶质在上、下层液相中的浓度。分配平衡后，溶质在上、下层液相中的浓度。分配平衡后，溶质在上、下层液相中的浓度。分配平衡后，溶质在上、下层液相中的浓度。 水水有有AAKD 水有AA 溶质在两相中达到平衡后溶质在两相中达到平衡后溶质在两相中达

36、到平衡后溶质在两相中达到平衡后溶质在两相中达到平衡后溶质在两相中达到平衡后, , ,按一定比例重新分配按一定比例重新分配按一定比例重新分配按一定比例重新分配按一定比例重新分配按一定比例重新分配, , ,讨论：讨论：讨论：讨论：讨论：讨论：（1 1 1）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的 K K K 值；值；值；值；值；值；（2 2 2）K K K 值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大；值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大

37、；值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大；值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大；值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大；值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大； （3 3 3）当混合物中各组分的）当混合物中各组分的）当混合物中各组分的）当混合物中各组分的）当混合物中各组分的）当混合物中各组分的K K K 值很接近时，须通过不断更新值很接近时，须通过不断更新值很接近时，须通过不断更新值很接近时，须通过不断更新值很接近时，须通过不断更新值很接近时，须通过不断更新 溶剂进行多次抽提才能彼此分离；溶剂进行多次抽提才能彼此分离；溶剂进行多次抽提才能彼此分离；溶剂进行多次抽提才能彼此分离；溶剂进

38、行多次抽提才能彼此分离；溶剂进行多次抽提才能彼此分离；（4 4 4）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分 配配配配配配 系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。

39、溶解度是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；溶解度是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；溶解度是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；溶解度是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；溶解度是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；溶解度是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液； 水水有有AAKD 分配比分配比分配比分配比分配比分配比 分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况， 有多种存在形式，则引入分配比：有多种存在形式，则

40、引入分配比：有多种存在形式，则引入分配比：有多种存在形式，则引入分配比：有多种存在形式，则引入分配比：有多种存在形式，则引入分配比： c c c1 1 1总总总总总总 、c c c2 2 2总总总总总总 分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式）分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式）分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式）分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式）分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式）分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式） 分别在上、下层液相中的总浓度。分别在上、下层液相中的总浓度。分别在上、下层液相中的总浓度。分别在上、下层液相中的总浓度。分别在上、下层液相中的总浓度。分别在上、下层液

41、相中的总浓度。 当溶质以为单一形式存在时，当溶质以为单一形式存在时，当溶质以为单一形式存在时，当溶质以为单一形式存在时，当溶质以为单一形式存在时，当溶质以为单一形式存在时，K K K= = =D D D恒温，恒压总总21ccD二、间歇操作的萃取效率二、间歇操作的萃取效率二、间歇操作的萃取效率二、间歇操作的萃取效率二、间歇操作的萃取效率二、间歇操作的萃取效率 设试样水溶液体积为设试样水溶液体积为设试样水溶液体积为设试样水溶液体积为设试样水溶液体积为设试样水溶液体积为V V V水水水水水水（mLmLmL），），），），），），组分组分组分组分组分组分A A A的总量为的总量为的总量为的总量为的总量

42、为的总量为X X XA A A（mmolmmolmmol) ) )，加入加入加入加入加入加入 有机溶剂体积有机溶剂体积有机溶剂体积有机溶剂体积有机溶剂体积有机溶剂体积V V V有有有有有有（mLmLmL），），），），），），经过一次萃取后，经过一次萃取后，经过一次萃取后，经过一次萃取后，经过一次萃取后，经过一次萃取后，A A A在水相中的残留量为在水相中的残留量为在水相中的残留量为在水相中的残留量为在水相中的残留量为在水相中的残留量为 Y Y YA A A（mmolmmolmmol），），），），），），其分配系数其分配系数其分配系数其分配系数其分配系数其分配系数K K K：水水有有水水有有

43、）（VYVYXccKAAA/ 以回收率表示萃取效率，则组分以回收率表示萃取效率，则组分以回收率表示萃取效率，则组分以回收率表示萃取效率，则组分以回收率表示萃取效率，则组分以回收率表示萃取效率，则组分A A A的萃取率的萃取率的萃取率的萃取率的萃取率的萃取率R R RA A A的定义是：的定义是：的定义是：的定义是：的定义是：的定义是：有有有有水水水水有有有有）（）（）（在两相中的总量在两相中的总量组分组分在有机相中的量在有机相中的量组分组分VcVcVcXYXAAEAAAAAAA 1 10 00 0%V VV VD DD DE E有有水水 D D D 越大越大越大越大越大越大, , ,萃取效率欲

44、高萃取效率欲高萃取效率欲高萃取效率欲高萃取效率欲高萃取效率欲高. . .若设若设若设若设若设若设D=10, D=10, D=10, V V V有有有有有有= = =V V V水水水水水水 萃取一次后水溶液中萃取一次后水溶液中萃取一次后水溶液中萃取一次后水溶液中萃取一次后水溶液中萃取一次后水溶液中A A A的浓度为的浓度为的浓度为的浓度为的浓度为的浓度为C C C1:1:1: C C C0 0 0V V V水水水水水水 = = = C C C1 1 1 V V V水水水水水水 + + + C C C1 1 1有有有有有有V V V有有有有有有= = = C C C1 1 1 V V V水水水水水

45、水 + + + C C C1 1 1 DV DV DV有有有有有有 C C C1 1 1= = = C C C0 0 0V V V水水水水水水 / ( / ( / (V V V水水水水水水 + + + DVDVDV有有有有有有 ) = ) = ) = C C C0 0 0(1/1+D)=(1/1+D)=(1/1+D)= C C C0 0 0(1/11)(1/11)(1/11) C C C2 2 2= = = C C C0 0 0(1/1+D)(1/1+D)(1/1+D)2 2 2 = = = C C C0 0 0(1/121)(1/121)(1/121) C C C3 3 3= = = C C

46、 C0 0 0(1/1+D)(1/1+D)(1/1+D)3 3 3 = = = C C C0 0 0(1/1331)(1/1331)(1/1331) 1 10 00 0%V VV VDDDD有有水水E E nnD11C 若若若若若若V V V有有有有有有=10=10=10V V V水水水水水水 萃取一次后萃取一次后萃取一次后萃取一次后萃取一次后萃取一次后水溶液中水溶液中水溶液中水溶液中水溶液中水溶液中A A A的浓度为的浓度为的浓度为的浓度为的浓度为的浓度为: : : C C C1 1 1=(C=(C=(C0 0 0 1/101/101/10)/(10+1/10)= C)/(10+1/10)=

47、 C)/(10+1/10)= C0 0 0/101/101/101有机溶剂用的量多，但效果不如前者有机溶剂用的量多，但效果不如前者有机溶剂用的量多，但效果不如前者有机溶剂用的量多，但效果不如前者有机溶剂用的量多，但效果不如前者有机溶剂用的量多，但效果不如前者D D D一定一定一定一定一定一定, , ,减小减小减小减小减小减小V V V水水水水水水/ / / V V V有有有有有有, , ,可提高可提高可提高可提高可提高可提高%R%R%RA A A . . .实际工作中实际工作中实际工作中实际工作中实际工作中实际工作中, , , D D D 小小小小小小, , ,用连续几次萃取的方法用连续几次萃

48、取的方法用连续几次萃取的方法用连续几次萃取的方法用连续几次萃取的方法用连续几次萃取的方法. . .可提高可提高可提高可提高可提高可提高%E%E%EA A A三、萃取体系的分类和萃取条件的选择三、萃取体系的分类和萃取条件的选择三、萃取体系的分类和萃取条件的选择三、萃取体系的分类和萃取条件的选择三、萃取体系的分类和萃取条件的选择三、萃取体系的分类和萃取条件的选择 萃取体系的分类萃取体系的分类萃取体系的分类萃取体系的分类萃取体系的分类萃取体系的分类: : : （1 1 1）形成内配盐的萃取体系形成内配盐的萃取体系形成内配盐的萃取体系形成内配盐的萃取体系形成内配盐的萃取体系形成内配盐的萃取体系; ;

49、; （2 2 2）形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系; ; ; （3 3 3）形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系; ; ; 溶剂选择的一般规律溶剂选择的一般规律溶剂选择的一般规律溶剂选择的一般规律溶剂选择的一般规律溶剂选择的一般规律: : :1. 1. 1.选择一种对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小的选择一种对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小的选择一种对被分离物质溶解度大而

50、对杂质溶解度小的选择一种对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小的选择一种对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小的选择一种对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小的 溶剂，使被分离物溶剂，使被分离物溶剂，使被分离物溶剂，使被分离物溶剂，使被分离物溶剂，使被分离物质从混合组分中有选择性地分离；质从混合组分中有选择性地分离；质从混合组分中有选择性地分离；质从混合组分中有选择性地分离；质从混合组分中有选择性地分离；质从混合组分中有选择性地分离；2. 2. 2.选择一种被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大的溶剂，使杂质分离；选择一种被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大的溶剂，使杂质分离；选择一种被分离物质溶解度小而

51、对杂质溶解度大的溶剂，使杂质分离；选择一种被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大的溶剂，使杂质分离；选择一种被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大的溶剂，使杂质分离；选择一种被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大的溶剂，使杂质分离；溶剂的选择原则：溶剂的选择原则：溶剂的选择原则：溶剂的选择原则：溶剂的选择原则：溶剂的选择原则：“相似相溶相似相溶相似相溶相似相溶相似相溶相似相溶”； 有机物的萃取类似有机物的萃取类似有机物的萃取类似有机物的萃取类似有机物的萃取类似有机物的萃取类似 两种组分的分离两种组分的分离两种组分的分离两种组分的分离两种组分的分离两种组分的分离用分离因数用分离因数用分离因数用分离因数用分离

52、因数用分离因数 表示：表示：表示：表示：表示：表示：BADD 快速溶剂萃取仪快速溶剂萃取仪快速溶剂萃取仪快速溶剂萃取仪快速溶剂萃取仪快速溶剂萃取仪 第第第第第第十二十二十二十二十二十二章章章章章章 分析化学中的分分析化学中的分分析化学中的分分析化学中的分分析化学中的分分析化学中的分离技术离技术离技术离技术离技术离技术一、纸层析和薄层层一、纸层析和薄层层析分离过程析分离过程二、操作技术二、操作技术三、特点及应用三、特点及应用第三节第三节第三节第三节第三节第三节纸层析和薄层层析法纸层析和薄层层析法纸层析和薄层层析法纸层析和薄层层析法纸层析和薄层层析法纸层析和薄层层析法一、纸层析和薄层层析分离过程一

53、、纸层析和薄层层析分离过程一、纸层析和薄层层析分离过程一、纸层析和薄层层析分离过程一、纸层析和薄层层析分离过程一、纸层析和薄层层析分离过程色谱分析法色谱分析法色谱分析法: : :分离效能高。分离效能高。分离效能高。与其它色谱方法不同：在分离过程中一般不使用动力源。与其它色谱方法不同：在分离过程中一般不使用动力源。与其它色谱方法不同：在分离过程中一般不使用动力源。 纸层析和薄层层析纸层析和薄层层析纸层析和薄层层析流动相的移动是依靠毛流动相的移动是依靠毛流动相的移动是依靠毛细管作用。细管作用。细管作用。 将试样点在色谱滤纸将试样点在色谱滤纸将试样点在色谱滤纸或层析板的一端，并将或层析板的一端，并将

54、或层析板的一端，并将该端浸在作为流动相的该端浸在作为流动相的该端浸在作为流动相的溶剂（常称之为展开剂溶剂（常称之为展开剂溶剂（常称之为展开剂）中，随着溶剂向上的）中，随着溶剂向上的）中，随着溶剂向上的移动，经过试样点时，移动，经过试样点时，移动，经过试样点时，带动试样向上运动。带动试样向上运动。带动试样向上运动。相对比移值相对比移值相对比移值相对比移值相对比移值相对比移值-R R R R R Rf f f f f f 衡量不同分子的分离情况衡量不同分子的分离情况衡量不同分子的分离情况RfRfRfRfRfRf = = = = = = 组分移动的距离组分移动的距离组分移动的距离组分移动的距离组分移

55、动的距离组分移动的距离 / / / / / / 溶剂前沿的距离溶剂前沿的距离溶剂前沿的距离溶剂前沿的距离溶剂前沿的距离溶剂前沿的距离R R Rf f f的说明：的说明：的说明：斑点移动的距离与展开的时间有关。条件一定斑点移动的距离与展开的时间有关。条件一定斑点移动的距离与展开的时间有关。条件一定 R R Rf f f不变。不变。不变。影响影响影响影响影响影响R R R R R Rf f f f f f的因素：的因素：的因素：的因素：的因素：的因素：温度：温度：温度：层析种类：纸，板等层析种类：纸，板等层析种类：纸，板等展开方法：溶剂；方向；展开方法：溶剂；方向；展开方法：溶剂；方向；蒸汽；光等

56、蒸汽；光等蒸汽；光等二、操作技术二、操作技术二、操作技术二、操作技术二、操作技术二、操作技术1.1.1.1.1.1.层析纸和层析板层析纸和层析板层析纸和层析板层析纸和层析板层析纸和层析板层析纸和层析板 特制的色层滤纸。按需要剪裁成长条形（或筒型）。特制的色层滤纸。按需要剪裁成长条形（或筒型）。特制的色层滤纸。按需要剪裁成长条形（或筒型）。 层析板是用专门的涂布器把浆状的吸附剂（硅胶或氧化铝）层析板是用专门的涂布器把浆状的吸附剂（硅胶或氧化铝）层析板是用专门的涂布器把浆状的吸附剂（硅胶或氧化铝） 均匀涂在长条形玻璃板上（厚度均匀涂在长条形玻璃板上（厚度均匀涂在长条形玻璃板上（厚度0.150.15

57、0.150.50.50.5mmmmmm）。）。）。 软板、硬板软板、硬板软板、硬板软板、硬板软板、硬板软板、硬板 二、操作技术二、操作技术二、操作技术二、操作技术二、操作技术二、操作技术1.1.1.1.1.1.层析纸和层析板层析纸和层析板层析纸和层析板层析纸和层析板层析纸和层析板层析纸和层析板 ( ( ( ( ( (软板、硬板软板、硬板软板、硬板软板、硬板软板、硬板软板、硬板 ) ) ) ) ) )吸附剂要求：与溶剂、展开剂、及欲分离的试样不发生化学吸附剂要求：与溶剂、展开剂、及欲分离的试样不发生化学吸附剂要求：与溶剂、展开剂、及欲分离的试样不发生化学 反应反应反应 （氧化铝或硅胶）（氧化铝或

58、硅胶）（氧化铝或硅胶） 颗粒细颗粒细颗粒细 使用前需活化后使用。使用前需活化后使用。使用前需活化后使用。2. 2. 2. 2. 2. 2. 点样点样点样点样点样点样 用微量注射器或玻璃毛细管吸取用微量注射器或玻璃毛细管吸取用微量注射器或玻璃毛细管吸取一定量试样点在原点上。试样点的直一定量试样点在原点上。试样点的直一定量试样点在原点上。试样点的直径一般应小于径一般应小于径一般应小于5 5 5mmmmmm。可并排点多个试可并排点多个试可并排点多个试样同时展开。样同时展开。样同时展开。3.3.3.3.3.3.展开剂展开剂展开剂展开剂展开剂展开剂 相似相溶原理相似相溶原理相似相溶原理 一种或多种溶剂按

59、一一种或多种溶剂按一一种或多种溶剂按一 定比例组成定比例组成定比例组成. . .展开方式展开方式展开方式: : :一般为上升法一般为上升法一般为上升法; ; ;双向展开双向展开双向展开( ( (层析层析层析) ) )法法法如用纸层析分离氨基如用纸层析分离氨基如用纸层析分离氨基酸时，常用的展开剂酸时，常用的展开剂酸时，常用的展开剂组成和配比为：组成和配比为：组成和配比为：正丁醇正丁醇正丁醇: : :乙酸：水乙酸：水乙酸：水 4 4 4 ：1 1 1 ：1 1 14.4.4.4.4.4.显色、检测显色、检测显色、检测显色、检测显色、检测显色、检测 有些组份在紫外光照射下产生荧光，可在紫外灯下用有些

60、组份在紫外光照射下产生荧光，可在紫外灯下用有些组份在紫外光照射下产生荧光，可在紫外灯下用铅笔将组份斑点描绘出来。铅笔将组份斑点描绘出来。铅笔将组份斑点描绘出来。常用的显色方法：常用的显色方法：常用的显色方法：有喷洒显色剂、有喷洒显色剂、有喷洒显色剂、碘蒸气熏或氨水熏等。碘蒸气熏或氨水熏等。碘蒸气熏或氨水熏等。三、特点及应用三、特点及应用三、特点及应用三、特点及应用三、特点及应用三、特点及应用 平板色谱简单、方便、及操作费用低，平板色谱简单、方便、及操作费用低，平板色谱简单、方便、及操作费用低，平板色谱简单、方便、及操作费用低，平板色谱简单、方便、及操作费用低，平板色谱简单、方便、及操作费用低，