第十五章定量分析中的分离与富集方法演示文稿

第十五章定量分析中的分离与富集方法演示文稿当前第1页\共有37页\编于星期三\11点优选第十五章定量分析中的分离与富集方法当前第2页\共有37页\编于星期三\11点定量分析过程取样溶样消除干扰测定计算

掩蔽

分离(富集)方法步骤数据处理结果当前第3页\共有37页\编于星期三\11点分离的意义对分离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—消除干扰、富集微量待测组分主要组分RA>99.9%1%左右RA>99%微量组分RA>95%或更低分离因数当前第4页\共有37页\编于星期三\11点固液分离*沉淀分离*离子交换分离氢氧化物:NaOH、NH3硫化物:H2S有机沉淀剂:H2C2O4、丁二酮肟气液分离:挥发和蒸馏、克氏定氮法、Cl2预氧化I-法液液分离螯合物萃取离子缔合物萃取三元络合物萃取支撑型液膜乳状液型液膜生物膜*萃取分离液膜分离其他分离方法:

萃淋树脂、螯合树脂、浮选、*色谱分离法分离分析法:气相色谱法，液相色谱法、电泳分析法分离方法阳离子交换树脂阴离子交换树脂螯合树脂当前第5页\共有37页\编于星期三\11点氢氧化物沉淀硫化物沉淀其它沉淀剂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§15-2常用的分离和富集方法无机沉淀剂分离法有机沉淀剂分离法§15-2-1沉淀分离法当前第6页\共有37页\编于星期三\11点控制pH实现分离cM10-5molL-1

沉淀完全cM10-5molL-1沉淀不完全

缓冲液

难溶化合物悬浮液§15-2-1-1无机沉淀剂分离法氢氧化物沉淀当前第7页\共有37页\编于星期三\11点OH-:

分离两性(Zn、Pb、Sn、Al)与非两性金属离子;分离蛋白质(调pH至等电点)。NH3H2O:分离高价金属离子(Th4+、Al3+、Fe3+)与易生成氨络合物的金属(Cu、Co、Ni、Zn、Cd、Hg、Ag)。氢氧化物沉淀法的作用硫化物沉淀当前第8页\共有37页\编于星期三\11点其它沉淀剂无机沉淀法的优化条件:浓溶液,热溶液,加入大量没有干扰作用的盐，均相反应。当前第9页\共有37页\编于星期三\11点in氨性溶液+酒石酸§15-2-1-2有机沉淀剂分离法螯合物(内络盐)沉淀当前第10页\共有37页\编于星期三\11点缔合物沉淀三元配合物沉淀(R可以是H、C3H7、C6H5等)当前第11页\共有37页\编于星期三\11点例：水中痕量Hg2+(0.02gL-1)的分离含量太低，无法直接沉淀§15-2-1-3共沉淀分离法

—微痕量物质的分离富集当前第12页\共有37页\编于星期三\11点利用吸附作用微量稀土离子(CaC2O4)Cu中微量Al3+(Fe(OH)3)水中微量Pb2+(CaCO3)

富集效率高，但是选择性不好利用混晶作用痕量Ra2+(BaSO4)海水中痕量Cr3+(SrCO3)

选择性较好当前第13页\共有37页\编于星期三\11点有机共沉淀剂

选择性好，富集率高，易除去丹宁、动物胶难溶三元络合物惰性共沉淀剂+丁二酮肟二烷酯

(乙醇溶液)……¯®++-Å+难溶三元络合物甲基紫SCNZn2当前第14页\共有37页\编于星期三\11点提高沉淀分离选择性的方法利用络合掩蔽作用利用氧化还原反应，改变离子存在状态NaOHH2O2氨性溶液H2S当前第15页\共有37页\编于星期三\11点 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：丙酮、CHCl3、CCl4、苯,有机化合物(疏水性)易溶。§15-2-2溶剂萃取分离法基本原理—相似相溶萃取：将亲水性物质转化成疏水性物质，进入有机相。反萃取：恢复亲水性，再回到水相。当前第16页\共有37页\编于星期三\11点分配平衡示意图A0OrganicPhaseAw

WaterPhase分配定律温度一定，浓度不太大时，KD为常数严格来说：中性分子≈1分配系数(KD)当前第17页\共有37页\编于星期三\11点碘在CCl4-H2O中的分配(25oC)[I2]o(g/L)[I2]w(g/L)KD25.610.291387.916.540.193485.510.880.127685.36.970.081885.2当前第18页\共有37页\编于星期三\11点例：有I-存在时，I2在CCl4－H2O中的分配比解：分配比(D)当前第19页\共有37页\编于星期三\11点相比DERE萃取效率(E)当前第20页\共有37页\编于星期三\11点D对E的关系曲线(R=1)0501001000100.10.001E100%D当前第21页\共有37页\编于星期三\11点m0：被萃物总量m1：一次萃取后水中余量一次萃取n次萃取当前第22页\共有37页\编于星期三\11点例：用8-羟基喹啉-氯仿溶液与pH=7.0时，从水溶液中萃取La3+(已知D=43)。今取含La3+水溶液20mL，计算用10mL萃取液萃取一次和等体积萃取两次的萃取率。解：萃取一次等体积萃取二次用同量溶剂多次萃取效果好！当前第23页\共有37页\编于星期三\11点+催化剂分散剂磺化§15-2-3离子交换分离法离子交换树脂结构(惰性网状骨架+活性基团)当前第24页\共有37页\编于星期三\11点交联度

交联度大，树脂结构致密，孔隙小，溶涨小，交换速度慢，但是分离选择性高。 交联度小，反之(通常交联度约为8-12%)。交换容量

每千克干树脂所能交换的物质的量(3-6mmol/g)。颗粒度

用目表示，简单交换(50-100目)。离子交换树脂性质当前第25页\共有37页\编于星期三\11点阳离子交换树脂—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。离子交换树脂类型当前第26页\共有37页\编于星期三\11点A+BABAB离子交换层析法：将交换上去的离子，用适当的洗脱剂依次洗脱而分离。当前第27页\共有37页\编于星期三\11点阳离子交换树脂：含酸性活性基团的树脂。强酸型：R—SO3H pH0-14

不受酸度限制弱酸型：R—COOH pH<4 R—OH pH<9.5

选择性好R-SO3H+Na+R-SO3Na+H+交换洗脱当前第28页\共有37页\编于星期三\11点阴离子交换树脂：含碱性活性基团的树脂。强碱型：R—N(NH3)3Cl

pH0-14弱碱型：R—NH2、R—NHCH3

pH0-7

R—N(CH3)2

pH>9.5交换洗脱螯合树脂：含有特殊的螯合活性基团。当前第29页\共有37页\编于星期三\11点强酸型阳离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+强碱型阴离子交换树脂F-<OH-<Ac-<HCOO-<H2PO4-<Cl-<NO3-<HSO4-<CrO42-<SO42-树脂对离子的亲和力顺序当前第30页\共有37页\编于星期三\11点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当前第31页\共有37页\编于星期三\11点平板色谱纸色谱薄层色谱柱色谱§15-2-4色谱分离法当前第32页\共有37页\编于星期三\11点—分离μg级物质固定相—滤纸上的吸附水流动相—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(纸纤维中吸着的水分)中的分配系数不同，流动相因毛细现象沿纸上升，KD大的上升慢，KD小的上升快，因而溶质得到分离。纸色谱当前第33页\共有37页\编于星期三\11点层析缸溶剂前沿起始线(原点)展开剂yx2x1层析纸与标样比较可定性鉴定比移值：当前第34页\共有37页\编于星期三\11点PC检测方法：颜色显色(反应显色)剪下斑点，用适当的溶剂洗脱后测定(比色荧光)氨基酸的Rf值展开剂正丁醇+吡啶+水

0.200.290.600.200.330.241:1:1正丁醇+醋酸+水

0.23

0.230.700.280.220.1112:3:5天冬氨酸甘氨酸白氨酸谷氨酸丝氨酸组氨酸当前第35页\共有37页\编于星期三\11点氨基蒽醌试