分析化学：第十五章 定量分析中分离及富集方法

1、1第十五章 定量分析中分离及富集方法Separation and Enrichment Methods in Quantitative Analysis2实际工作中的问题?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enrichment 3分离富集的要求干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定被测组分在分离过程中的损失要小到可以不计回收率1%RA99.9%0.011%RA99%痕量组分RA: 90%95%4沉淀分离法无机沉淀剂分离法氢氧化物沉淀（金属离子）两酸两碱（HCl, H2SO4, NH4Cl-NH

2、3, NaOH)硫化物沉淀（硫化物溶解度)其他沉淀剂有机沉淀剂分离法螯合物沉淀缔合物沉淀三元配合物沉淀容易共沉淀，选择性不高应首先沉淀微量组分种类多，选择性好晶型好，可灼烧除去5溶剂萃取分离法（1）萃取：利用不同物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，进行分离。基本原理相似相溶物质在极性不同的溶剂中溶解度不同水： 极性，离子型化合物（亲水性）易溶有机溶剂：（CHCl3，CCl4，苯）有机化合物（疏水性）易溶6分配系数（KD）溶剂萃取分离法（2）分配平衡示意图A有 Organic PhaseA水 Water Phase（分配定律）温度压力一定，浓度不太大时，KD为常数7溶剂萃取分离法（3）分配比

3、（D）例：有I-存在时，I2在CCl4H2O中的分配比解：8溶剂萃取分离法（4）萃取效率（E）相比D ER E9假设m0为被萃物总量；m1为一次萃取后水中剩余量。一次萃取：n次萃取：10例：用8-羟基喹啉-氯仿溶液于pH=7.0时，从水溶液中萃取La3+（已知D=43）。今取含La3+水溶液20 mL，计算用10mL萃取液萃取一次和用5mL萃取两次的萃取率。解：萃取一次等体积萃取二次用同量溶剂多次萃取效果好！（少量多次）11溶剂萃取分离法（5）分离因子（）萃取组分共存组分DA 与DB相差越大，越大，萃取分离的选择性越好，两种组分可以定量分离。12溶剂萃取分离法（5）萃取类型及条件（相似相溶原则

4、）有机物的萃取无机离子的萃取（亲水疏水）形成螯合物形成离子缔合物形成三元配合物溶剂化合物13离子交换分离法（1）离子交换树脂结构（惰性网状骨架碳链和苯环+活性基团）离子交换树脂类型阳离子交换树脂含酸性活性基团的树脂阴离子交换树脂含碱性活性基团的树脂螯合树脂含有特殊的螯合活性基团其他树脂大孔树脂、萃淋树脂、纤维交换剂等14树脂类型（1）阳离子交换树脂：含酸性活性基团的树脂。强酸型：RSO3HpH 0-14 不受酸度限制弱酸型：RCOOHpH4 ROHpH9.5 选择性好R-SO3H + Na+R-SO3Na + H+交换洗脱15树脂类型（2）阴离子交换树脂：含碱性活性基团的树脂。强碱型：R N(

5、CH3)3 pH 0-14弱碱型：R NH2 ，RNHCH3 pH 0-7 RN(CH3)2pH 9.5交换洗脱16树脂的性能指标交联度：树脂中所含交联剂的质量百分率树脂的交联度大，则对水的溶胀性能差，网眼小，交换速度慢；交换的选择性好；机械强度高。交换容量 ： 每克干树脂所能交换的离子物质的量(mmol/g)离子交换的亲和力总原则：亲和力与水合离子的半径、电荷及离子的极化程度有关。水合离子的半径越小，电荷越高，离子的极化程度越大，其亲和力也越大。示例：Li+，Na+，K+的水合离子的电荷数目相同，但它们水合离子半径依次减小，树脂对它们亲和力依次增强。17树脂对离子的亲和力顺序(1)强酸型阳离

6、子交换树脂对一价阳离子Li+ H+ Na+ NH4+ K+ Rb+ Cs+ Ag+ Tl+对二价阳离子Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Fe2+ Co2+ Ni2 +Cu2+ Zn2+对不同价态离子Na+ Ca2+ Fe3+ Th4+稀土元素的亲和力随原子序数增大而减小。弱酸型阳离子交换树脂：H+的亲和力比其它阳离子大，其它同强酸型。18树脂对离子的亲和力顺序(2)强碱型阴离子交换树脂F- OH- Ac- CH3COO- HCOO- C1- NO2-CN-Br-C2O42- NO3- HSO4- I- CrO42- SO42-弱碱型阴离子交换树脂：F-C1-Br-I-CH3COO-MoO

7、52-PO43-AsO43-NO3-酒石酸根离子CrO42-SO42-OH-19离子交换分离操作技术及应用离子交换树脂玻璃纤维交换柱树脂的选择和处理装柱交换洗脱树脂再生20色谱法平板色谱纸色谱（PC, paper chromatography）薄层色谱(TLC, thin layer chromatography)21纸色谱（1）分离g级物质固定相滤纸上的吸附水或其他物质流动相溶剂（乙醇、丙酮及与水不相溶的溶剂）原理：根据溶质A在流动相与固定相（纸纤维中吸附的水分）中的分配系数不同，流动相因毛细现象沿纸上升，在固定相中溶解度大的上升慢，溶解度小的上升快，因而溶质得到分离。22纸色谱（2）层析缸溶剂前沿起始线（原点）展开剂yx2x1层析纸比移值：与标样比较可定性鉴定点样、展开、干燥、显色23氨基蒽醌试样中各种异构体的定性检出1,7-氨基蒽醌1,6-氨基蒽醌1,8-氨基蒽醌1-氨基蒽醌硝基蒽醌溶剂前沿原点样品：氨基蒽醌固定相：-溴