11章分析化学中常用的分离和富集方法全解

第11章分析化学中常用的分离和富集方法概述气态分离法沉淀与过滤分离萃取分离法离子交换分离法色谱分离法电分离法气浮分离法膜分离海水中铀含量1－2μg[U(Ⅵ)]·L-1，不易测量，若把1L海水中的U(Ⅵ)处理到5mL溶液中，等于将U(Ⅵ)溶液富集，浓度提高了200倍，便可准确测定。1、对分离的要求：①干扰组分减少至不再干扰被测组分的测定②被测组分的损失小至忽略不计常量组分（>1％）回收率应>99.9％微量组分（0.01％－1％）回收率应>99％痕量组分（<0.01％）回收率应90％－95％或更低2、§1概述例：PbS作共沉淀载体，富集海水中的Au（Au0.2μg·L-110L）富集后的Au为1.7μg，回收率？选择性较高，可除去干扰离子或使被测组分定量分出后再测定。一些元素的挥发测定方法见P341表11－1利用物质的挥发性的差异进行分离的方法挥发和蒸馏分离法：一、常量组分的沉淀分离1、沉淀为氢氧化物大多数金属离子能形成M(OH)n↓，且溶解度差别大，可控制pH实现分离缺点：选择性较差，共沉淀现象严重。故分离效果不理想§3沉淀与过滤分离利用沉淀反应进行分离的方法Ag+,Hg22+,Hg2+,Bi3+,Cd2+,Fe3+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Mn2+,Ti(Ⅳ),Mg2+,稀土等定量沉淀两性元素：Pb2+,Zn2+,Al3+,Cr3+,Sn2+,Sn4+,Sb3+等→含氧酸根（不沉淀）NaOH浓度较大时，部分Ba2+,Sr2+,Ca2+↓Cu2+部分生成Cu(OH)2↓部分为（1）NaOH——使两性与非两性元素分离沉淀：Hg2+,Al3+,Fe3+,Cr3+,Bi3+,Sb(Ⅳ),Sn4+,Ti4+,Zr(Ⅳ),Hf(Ⅳ),Th4+,V(Ⅴ),Nb(Ⅴ),Ta(Ⅴ),Be2+等定量M(OH)n↓溶液中：Ag+,Cu2+,Cd2+,Co2+,Ni2+,Zn2+——氨络离子溶液中：Ba2+,Sr2+,Ca2+,Mg2+,K+,Na+等——单独在溶液中Pb2+,Mn2+,Fe2+部分沉淀Cr3+[O]氨水+Fe3+Fe(OH)3↓如Fe3+和Cr3+分离：加NH4+作用：①控制pH＝8－9，防止Mg(OH)2↓，减少Al(OH)3溶解②促进胶体沉淀的凝聚（电解质）③并减少沉淀对杂质的吸附（抗衡离子）（沉淀经灼烧可除去铵离子）Al3+Co2+NH3-NH4ClpH=8－9[O]（2）NH3-NH4ClpH=8－9（3）有机碱及其共轭酸(CH2)6N4，吡啶，苯胺，苯肼等与其共轭酸组成缓冲溶液，可控制pH，使某些Mn+↓如：(CH2)6N4－(CH2)6N4H+pH=5－6沉淀：Al3+,Fe3+,Ti(Ⅳ),Th(Ⅳ)等→M(OH)n↓溶液中：Mn2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+等（4）悬浊液法ZnO悬浊液可控制pH≈6，用于定量分离高价离子如Fe3+,Al3+,Cr3+,Th4+等，可除去高价金属离子部分沉淀二价离子：Be2+,Cu2+,Hg2+,Pb2+等留在溶液中的离子：Ni2+,Co2+,Mn2+,Mg2+,Ca2+,Sr2+等3、其它无机沉淀剂H2SO4，H3PO4，HF或NH4F，HCl2、沉淀为硫化物主要用于分离某些重金属离子沉淀剂：硫代乙酰胺（TAA）H+

中→H2S；NH3

中→(NH4)2S；OH-中→S2-4、利用有机沉淀剂分离优点：沉淀吸附无机杂质少，选择性高，过量沉淀剂易灼烧除去，也用于重量分析Ca2+,Sr2+,Ba2+,Th(Ⅳ)…MC2O4↓而与Al3+,Fe3+…等分离Al3+Ba2+草酸Al3+BaC2O4↓8－羟基喹啉沉淀Al3+,Fe3+等铜试剂（二乙基胺二硫代甲酸钠，简称DDTC）：用于沉淀除去重金属离子而与Al3+，碱土金属，稀土等分离。如：测水中Pb2+，测定自来水中Pb2+时，通常向水中加入大量Na2CO3，其目的是什么？利用生成的CaCO3来共沉淀分离富集Pb2+，加入大量Na2CO3→CaCO3↓微量PbCO3同时共沉淀，再溶于少量酸中1、无机共沉淀剂（1）表面吸附共沉淀采用了颗粒较小的无定形或凝乳状↓为共沉淀剂，如M(OH)n↓MSn↓。如以Fe(OH)3↓为载体，吸附富集工业废水中的UO22+，Al3+，Sn4+，Bi3+等加入某种离子及沉淀剂→沉淀（作载体）→使痕量组分定量↓→沉淀与母液分离后→溶解在少量溶剂中，以达到分离和富集的目的。二、痕量组分的共沉淀分离和富集（2）混晶共沉淀选择性高如BaSO4-PbSO4MgNH4PO4-MgNH4AsO4等2、有机共沉淀剂（应用广）优点：选择性高，沉淀溶解度小、纯净、易灼烧除去（1）利用胶体的凝聚作用如分离微量H2WO4HNO3介质中，H2WO4以带负电荷的胶体粒子存在，不易凝聚，加入共沉淀剂辛可宁，可使H2WO4定量共沉淀常用的共沉淀剂：辛可宁，丹宁，动物胶等（2）利用形成离子缔合物罗丹明阳离子

Ni2++丁二酮肟→丁二酮肟镍（水）（浓度小，不沉淀）丁二酮肟二烷酯乙醇溶液丁二酮肟二烷酯↓丁二酮肟镍↓为惰性载体，它不与Ni2+及丁二酮肟镍反应（3）利用“固体萃取剂”§4萃取分离法利用溶质在两种互不混溶的溶剂间分配性质的不同而进行分离的方法特点：设备简单，分离效果好，应用广泛；费时，有机溶剂污染环境一、萃取分离的基本原理1、萃取过程的本质：将物质由亲水性转化为疏水性的过程亲水性：离子型化合物，易溶于水，难溶于有机溶剂，形成水合离子。如无机离子(含亲水基团-OH，-SO3H，-NH2…的物质)疏水性：共价化合物，难溶于水，易溶于有机溶剂。如许多有机化合物，酚酞，油脂等（含疏水基团-CH3,-C2H5,苯基等）以Ni2+为例，说明萃取过程：Ni2++丁二酮肟pH=8-9NH3-NH4Cl丁二酮肟－Ni可被CHCl3萃取反萃取：将有机相中的物质再转入水相丁二酮肟－Ni（CHCl3中）0.5－1mol·L-1HClNi2+

A水⇌A有分配定律——（1）分配系数：KD2、分配系数和分配比如用CCl4萃取I2（无副反应）a.仅适用于稀溶液b.溶质在萃取过程中只存在一种型体不符合分配定律的体系：KD≠D3、萃取率E对符合分配定律的体系:（2）分配比D当溶质在两相中有多种存在形式时：E与D的关系：设原水样Vw

mL，内含m0g被萃取物，用VomL溶剂萃取一次后，水相中剩余被萃取物m1g，进入有机相(m0-m1)g，则D越大→E越高D一定，→E增大当D不高时，常采用多次连续萃取的方法提高E若用VomL溶剂萃取n次，则水相中剩余被萃取物例

有100mL含I210mg的水溶液，用90mLCCl4分别按下列情况萃取（1）全量一次萃取（2）每次用30mL分三次萃取。求萃取率各为多少。已知D＝85P3783T某溶液中含Fe3+10mg，用有机溶剂萃取它时，分配比为99。问用等体积溶剂萃取1次和2次，剩余Fe3+量各是多少？若在萃取2次后，分出有机层，用等体积水洗一次，会损失Fe3+多少毫克？例

饮用水中含少量CHCl3，取水样100mL，用10mL戊醇萃取，有91.9％CHCl3被萃取，计算取水样10mL，用10mL戊醇萃取时，CHCl3被萃取的百分率。例吡啶是一弱碱，在水中有下列平衡：N+H2O⇌N+H+OH-吡啶在水和CHCl3间的分配系数为：（只有一种型体）求pH＝4.00时，吡啶在水和CHCl3间的分配比二、重要的萃取体系

螯合萃取剂:①能与待萃取的金属离子形成电中性螯合物②分子中含有较多的疏水基团（以利于被有机溶剂萃取）1、螯合物萃取体系重要的螯合萃取剂举例萃取剂被定量萃取元素乙酰丙酮（又可作溶剂）Al3+,Be(Ⅱ),Fe3+,Ga(Ⅲ),In(Ⅲ),Mn(Ⅱ),Mo(Ⅵ),Pd(Ⅱ),Sc(Ⅲ),Th(Ⅳ),U(Ⅳ),V(Ⅴ)8－羟基喹啉Al3+,Bi3+,Ca2+,Cd2+,Ce(ⅢⅣ),Co2+,Cr(Ⅲ),Cu2+,Fe3+,Ga(Ⅲ),Hg2+,In(Ⅲ),La3+,Mg2+,Ni2+,Pb2+,Sn2+,Zn2+等50多种铜铁试剂Al3+,Au(Ⅲ),Bi3+,Co2+,Cu2+,Fe3+,Mo(Ⅵ),Pb2+,Pd2+等双硫腙Ag+,Au(Ⅲ),Bi3+,Cd2+,Co2+,Fe2+,Hg2+,Ni2+等铜试剂（DDTC）Ag,As(Ⅲ),Au(Ⅲ),Bi3+,Cd2+,Co2+,Cr(Ⅲ),Cu2+,Fe(Ⅲ),Hg2+,Zn2+等（1）金属阳离子的离子缔合物水合金属阳离子+适当络合剂→没有或很少配位水分子的络阳离子然后与大体积的阴离子缔合形成疏水性的离子缔合物2、离子缔合物萃取体系络合剂主要是中性碱：如1,10－邻二氮菲，吡啶及其衍生物等NN3Fe2+可被CHCl3萃取（2）金属络阴离子的离子缔合物Mn+Cl-,Br-,I-,SCN-络阴离子及某些无机酸根与大分子量的有机阳离子形成疏水性离子缔合物盐析作用：在离子缔合物萃取体系中，为提高萃取效率，常加入大量的与被萃取物具有相同阴离子的盐类或酸以增加水相的极性，而使被萃取物在水相中的溶解度降低。Sb(Ⅴ)HCl甲基紫离子缔合物（被甲苯萃取）有机大阳离子：①碱性染料类：甲基紫、乙基紫、结晶紫、孔雀绿等三苯甲烷类，罗丹明类。②高分子胺类：三正辛胺，三月桂胺等3、溶剂化合物萃取体系中性磷类化合物：如磷酸三丁酯（TBP）萃取FeCl3FeCl3·3TBP被TBP萃取通过O原子上孤对电子与M络合O→M某些稳定的无机共价化合物如I2,Cl2,Br2,GeCl4,AsI3,OsO4等在水中以分子形式存在，可被CCl4，CHCl3，苯等萃取4、共价化合物萃取体系三、萃取条件的选择1、螯合物萃取体系一般MLn在水相中浓度很小，故（1）螯合剂的选择螯合剂越稳定，Kex越大（萃取效率越高）螯合剂含疏水基团越多，亲水基团越少（D大）→萃取效率高（2）溶液酸度

[H+]小→D大→萃取效率大。但[H+]太小时，金属离子水解而不利于萃取，故[H+]应控制合适如萃取Zn2+时，适宜pH为6.5一10，溶液的pH太低—难于生成螯合物；pH太高—形成ZnO22-（3）萃取溶剂的选择a.选择与螯合物结构相似的溶剂b.用惰性溶剂，以防止产生副反应而干扰c.萃取溶剂与水密度差别大，粘度小d.无毒，挥发性小（4）干扰离子的消除（a）控制酸度：控制适当的酸度，有时可选择性地萃取一种离子，或连续萃取几种离子例：在含Hg2+，Bi3+，Pb2+，Cd2+溶液中，控制酸度用二苯硫腙—CCl4萃取不同金属离子（b）使用掩蔽剂当控制酸度不能消除干扰时，可采用掩蔽方法。例：用二苯硫腙—CCl4萃取Ag+时，若控制pH为2，并加入EDTA，则除了Hg2+，Au(III)外，许多金属离子都不被萃取。在含Hg2+，Bi3+，Pb2+，Cd2+溶液中用二苯硫腙—CCl4萃取a.萃取Hg2+，若控制溶液的pH等于1，则Bi3+，Pb2+，Cd2+不被萃取b.要萃取Pb2+，可先将溶液的pH调至4—5，将Hg2+，Bi3+先除去，再将pH调至9—10，萃取出Pb2+四、萃取分离技术1、萃取方式（1）单级萃取（间歇萃取，常用）方法：移取一定体积试液于60－125mL分液漏斗中加入萃取剂调节至最佳分离条件加入有机溶剂盖上顶塞，充分振荡数分钟静置分层控制活塞使下层水相或有机相流入另一容器中从而分离（2）多级萃取（错流萃取）（分配比D不够大时，用此法提高分离效果）将水相固定，多次用新鲜的有机溶剂萃取（3）连续萃取分配比D较小时，循环使用溶剂进行萃取。如提取植物中有效成分2、分层萃取后应让溶液静置数分钟，待其分层，然后将两相分开。在两相的交界处，有时会出现一层乳浊液产生原因：因振荡过于激烈或反应中形成某种微溶化合物消除方法：增大萃取剂用量、加入电解质、改变溶液酸度、振荡不过于激烈3、洗涤将分配比较小的其它干扰组分从有机相中除去。洗涤方法：洗涤液的基本组成与试液相同，但不含试样。将分出的有机相与洗涤液一起振荡。使待测组分有一些损失，故适用于待测组分的分配比较大的条件下，且一般洗涤1—2次。4、反萃取反萃取：破坏被萃物的疏水性后，将被萃物从有机相再转入水相，然后再进行测定。反萃取液：酸度一定（与原试液不同），或加入一些其它试剂的水溶液。选择性反萃取：采用不同的反萃液，可以分别反萃取有机相中不同待测组分。提高了萃取分离的选择性。原理将涂有高分子固相液膜的石英纤维插入试样溶液或气样中,对待分离物质进行萃取,经过一定时间在固定相涂层和水溶液两相中达到分配平衡,从而使待测物质分离。是一种非溶剂型萃取法。2.固相微萃取分离法影响因素：1）液膜厚度及其性质：液膜越厚，固相吸附量越大，达到平衡所需时间越长；非极性固相涂层分离极性小的有机物2）搅拌效率：平衡时间由扩散速度决定3）温度：高温有利于加快扩散速度，缩短平衡时间；但使被分离组分的分配系数减少，固相上的吸附量减少4）盐的作用和溶液酸度的影响：增强离子强度，减少被分离有机物的溶解度，增大分配系数；控制溶液酸度，降低被分离有机物的溶解度，增大分配系数。3.超临界流体萃取分离法基本原理1.密度较大，接近于液体，与溶质分子的相互作用力强，像大多数液体一样，很容易溶解其它物质2.粘度较小，接近于气体，传质速率很高3.表面张力小，容易渗透固体颗粒，并保持较大的流速，可使萃取过程在高效、快速而又经济的条件下进行。超临界流体性质：萃取剂：超临界流体—一种介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态。只能在物质的温度和压力超过临界点时才能存在二氧化碳、氨和氧化亚氮1）超临界流体发生源分离流程：萃取剂（常温常压态）→超临界流体2）超临界流体萃取部分超临界流体溶解被萃取的溶质→与试样基体分开3）溶质减压吸附分离部分超临界流体挥发逸出，溶质被吸附在吸收管的多孔填料表面→溶剂淋洗吸收管，收集溶质操作方式：动态、静态、循环萃取影响因素：1）压力低压，溶解度大的溶质先被萃取2）温度萃取温度：影响萃取剂的密度和溶质的蒸汽压低温：温度升高→降低流体密度，溶解能力降低，析出溶质；高温：温度升高→溶质的蒸汽压提高，提高溶质挥发度，增大萃取率；吸收管和收集器的温度：溶质溶解吸附会放热，降低温度有利于提高收集率3）萃取时间被萃取物质的溶解度越大，在基体中的传质速率越大，萃取效率越高4）其它溶剂的影响加入其它少量溶剂改变对溶质的溶解能力，使该技术可用于极性较大的化合物的萃取分离应用1食品工业：植物动物油脂的提取及脱色等。2医药、化妆品：鱼油中的高级脂肪酸(EPA、DHA等）的提取；药效成分(生物碱、甙等)的提取化妆品原料(美肤效果剂、表面活性剂等)的提取。3化学工业：石油残渣油的脱沥；原油的回收、润滑油的再生；烃的分离、煤液化油的提取；含有难分解物质的废液的处理；用超临界流体色谱仪进行分析和分离。4医药工业：生物活性物质和天然药物提取；手性药物合成；药剂学；药物分析。4.微波萃取分离法利用微波能强化溶剂萃取的效率，使固体或半固体试样中的某些有机物成分与基体有效地分离，并能保持分析对象的原本化合物状态。微波萃取分离法包括试样粉碎、与溶剂混合、微波辐射、分离萃取等步骤，萃取过程一般在特定的密闭容器中进行。微波萃取分离法具有快速、节能、节省溶剂、污染小、仪器设备简单廉价，并可同时处理多份试样等优点，所以应用很广。影响因素：试样的种类、含量、溶剂、基体的含水量、微波能的强弱、照射时间长短特点：（1）分离效率高（2）适用于带相反电荷的离子之间的分离，还可用于带相同电荷或性质相近的离子之间的分离（3）适用于微量组分的富集和高纯物质的制备（4）缺点：操作较麻烦，周期长。一般只用于解决某些比较复杂的分离问题。§5离子交换分离法

利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进行分离的方法。是一种固—液分离法。一、离子交换剂的种类和性质1、离子交换剂的种类具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物网状结构的骨架部分一般很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂在网的各处都有许多可被交换的活性基团（1）天然沸石：交换容量小，使用pH值范围窄（2）高价金属磷酸盐、高价金属水合氧化物无机离子交换剂：有机离子交换剂——离子交换树脂弱碱型：R-NH2R-NHCH3RN(CH3)2

对OH-亲和力大，不易在碱性溶液中使用强碱型：在中性、酸性、碱性溶液中都可使用强酸型：nR—SO3HnR—SO3H+Mn+＝(R—SO3-)nM+nH+

适用于酸性、中性和碱性溶液弱酸型：nR—COOH(pH>4)，R—OH(pH>9.5)nR—COOH+Mn+＝(R—COO)nM+nH+对H+离子的亲合能力强，不适用于强酸溶液，易用酸洗脱，选择性高，适用于分离强度不同的有机碱（1）阳离子交换树脂（活性基团为酸性，用于交换溶液中的阳离子）（2）阴离子交换树脂（活性交换基团为碱性，用于交换溶液中的阴离子）将阴离子树脂水化后，如RN+(CH3)3OH-所联的OH-可交换阴离子交换反应：R—N+(CH3)3OH-+NO3-＝R—N+(CH3)3

NO3-

+OH-

R—NH2+H2O＝R—N+H3OH-R—N+H3OH-+SO42-＝(R—N+H3

)2SO42-

+OH–

特点：①选择性高②交换容量低③制备难度大，成本高树脂含有特殊的活性基团，可与某些金属离子形成螯合物，适用于分离富集金属离子或某些有机化合物（3）螯合树脂树脂内部有永久微孔，无论是湿态或干态比凝胶树脂有更多、更大的孔道，表面积大，离子容易迁移扩散，富集速度快。孔径平均为200Å—1000Å，适用于无机、有机离子，特别适用于大分子物质的分离。可以应用于水体系和非水体系。不需溶胀的情况下可以使用。耐氧化、耐磨、耐冷热变化具有较高的稳定性。（4）大孔树脂树脂含可逆的氧化还原基团，可与溶液中离子发生电子转移反应，实现分离富集的作用在树脂上进行氧化还原反应，而不引入杂质，提高产品纯度（5）氧化还原树脂：（6）其它树脂（萃淋树脂、纤维交换剂等）2、离子交换树脂的特性（1）交联度二乙烯苯（交联剂）苯乙烯长链每克干树脂所能交换离子相当于一价离子的物质的量(mmol·g-1)，一般3～6mmol·g-1。树脂中所含交联剂（如二乙烯苯）的质量百分率树脂的交联度小，则对水的溶胀性能好，网眼大，交换反应速度快；交换的选择性差；机械强度也差。树脂的交联度一般4％一14％为宜。（2）交换容量交换容量可以用实验的方法测得它决定于树脂网状结构内所含活性基团的数目弱酸性或弱碱性交换树脂的交换容量与pH值有关例、称取1g干树脂，置于250mL锥形瓶中，准确加入0.1mol·L-1NaOH标准溶液100mL，塞紧后振荡，放置过夜，移取上层清液25mL，以酚酞为指示剂，用0.1mol·L-1HCl标液12.5mL滴定至红色消失，计算树脂交换容量。解：干树脂（强酸型）与Na+交换，剩余NaOH用HCl滴定阳离子交换树脂：练习：称取某OH-型阴离子交换树脂1.00g置于锥形瓶中，加入0.100mol∙L-1HCl100mL浸泡一昼夜。用移液管吸取25.00mL上层清液，以甲基红为指示剂，用0.1000mol∙L-1NaOH溶液滴定，耗用12.50mL,计算树脂的交换容量。R—A++B+

⇌R—B++A+KB/A>1—树脂对B+的亲和力比A+大，B+能比较牢固地结合在树脂上KB/A<1—树脂对B+的亲和力比A+小二、离子交换树脂的亲和力（一）离子交换平衡树脂吸附离子，主要靠静电力。将含阳离子A+的交换树脂RA+浸入到含阳离子B+的溶液中，交换反应为：同一类树脂，对不同离子的K不同（亲和力不同），即离子交换有一定的选择性，KB/A—树脂的选择性系数亲和力大的先被交换上去,后被洗脱下来（三）亲和力顺序1、强酸型阳离子交换树脂（1）不同价态离子，电荷越高，亲和力越大。

Na+＜Ca2+＜Al3+＜Th（IV）（2）当离子价态相同时,亲和力随着水合离子半径减小而增大。一价离子：Li+＜H+＜Na+＜NH4+＜K+＜Rb+＜Cs+＜Ag+＜Tl+

二价离子：UO22+＜Mg2+＜Zn2+＜Co2+＜Cu2+＜Cd2+＜Ni2+＜Ca2+＜Sr2+＜Pb2+＜Ba2+

（3）稀土元素的亲和力随原子序数增大而减小。

La3+＞Ce3+＞Pr3+＞Nd3+＞Sm3+＞Eu3+＞Gd3+＞Tb3+＞Dy3+＞Y3+＞Ho3+

＞Er3+＞Tm3+

＞Yb3+＞Lu3+＞Sc3+

（二）影响亲和力的因素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。3、强碱型阴离子交换树脂F-＜OH-＜CH3COO-＜HCOO-＜C1-＜NO2-＜CN-＜Br-＜C2O42-＜NO3-＜HSO4-＜I-＜CrO42-＜SO42-＜柠檬酸根离子4、弱碱型阴离子交换树脂F-＜C1-＜Br-＜I-＜CH3COO-＜MoO52-＜PO43-＜AsO43-＜NO3-＜酒石酸根离子＜CrO42-＜SO42-＜OH-2、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。将钢铁溶解，使铁、铝转化为Fe3+、Al3+后，加入足量的NaCl（或HCl）使Fe3+转化为，再通过阴离子交换树脂，在流出液中测定Al3+（2）净化、除杂质和转型a.强酸型阳离子交换树脂：用4mol·L-1的HCl浸泡1－2天，酸滤掉，用蒸馏水洗净——转化为R-SO3H（H+型）b.强碱型阴离子交换树脂：用NaOH浸泡1－2天，碱滤掉，用蒸馏水洗净——转化为R-N+(CH3)3OH-（OH-型）三、离子交换分离操作1、树脂的选择和处理（1）据分离对象的要求，选择适当类型和粒度的树脂如：钢铁中微量铝的测定，可用离子交换法消除铁的干扰。离子交换树脂玻璃纤维交换柱2、装柱3、交换交界层：部分被交换的树脂层称为交界层始漏点：流出液中开始出现未被交换的离子（承接检验有试液离子）始漏量：达始漏点时，被交换到柱子上的离子的量（mmol）<树脂的总交换容量总交换容量：是指柱上树脂所能交换的总量。IVV0流出曲线始漏量阳离子交换树脂：用HCl洗脱，洗脱后树脂转为H+型阴离子交换树脂：用NaOH（NaCl

或HCl）洗脱，洗脱后树脂转为OH-或Cl-型用洗脱剂(或淋洗剂)将交换到树脂上的离子置换下来的过程。4、洗脱洗脱过程和洗脱曲线以流出液中该离子浓度为纵坐标，洗脱液体积为横坐标作图V1：开始流出被交换上离子的洗脱液体积。V2：流出的洗脱液中检测不到被交换离子的洗脱液体积Li+，Na+，K+离子淋洗曲线几种离子同时被交换在柱上，洗脱过程也就是分离过程：亲和力小的离子先被洗脱，而亲和力最大的离子后被洗脱强酸型阳离子交换树脂分离示例Cl-,K+,Na+,Ag+

的分离K：亲和力H+<Na+<K+<Ag+H2O交换exchange游离状态洗脱eluteH+<Na+<K+<Ag+CtNa+K+Ag+淋洗曲线交换：当溶液中离子浓度相同时，亲和力大的优先被交换洗脱：当溶液中离子浓度相同时，亲和力小的优先被洗脱分离K+，Na+混合物，亲和力K+>Na+用HCl洗脱时，先被洗脱，后被洗脱5、树脂再生阳离子交换树脂，用3mol·L-1HCl处理，转化为H+型阴离子交换树脂，用1mol·L-1NaOH处理，转化为OH-型对强酸型阳离子交换树脂交换柱，下列离子用H+离子洗脱的顺序是？Th4+，Na+，Ca2+，Al3+先被交换到树脂上KNa+K+五、离子交换分离法的应用1、制备去离子水R-SO3H+M+

⇌R-SO3M+H+RN+H3OH-+X-

⇌RN+H3X-+OH-H++OH-⇌H2OH+OH-阳离子交换阴离子交换去离子水

2、微量组分的富集例：矿石中痕量铂、钯的富集与测定Pt(IV)Pd(II)浓HClPtCl62-PdCl42-RN+(CH3)3OH-[RN+(CH3)3]2PtCl62-[RN+(CH3)3]2PdCl42-分光光度法测定高温灰化王水浸取3、阴阳离子的分离BaSO4重量法测SO42-。Fe3+，Al3+干扰——强酸型阳离子交换树脂4、相同电荷离子的分离叶绿素

叶绿素叶黄素

'，

"叶黄素

色谱法（层析法、色层法）Chromatography1905年俄国植物学家M.G.茨维特（Tswett）提出CaCO3

固定相stationaryphase石油醚

流动相mobilephase§6色谱分离法展开示意图分离原理：利用物质在两相中的分配系数（由物理化学性质：溶解度、蒸汽压、吸附能力、离子交换能力、亲和能力及分子大小等决定）的微小差异进行分离。当互不相溶的两相做相对运动时，被测物质在两相之间进行连续多次分配，这样原来微小的分配差异被不断放大，从而使各组分得到分离。色谱分离法的分类

（按流动相与固定相聚集态分类）气相色谱液相色谱超临界流体色谱毛细管电泳气-固色谱气-液色谱液-固色谱液-液色谱流动相：气体、液体、超临界流体固定相：液体、固体1、方法原理固定相：固体吸附剂（如硅胶、活性氧化铝、纤维素等）制成糊状，均匀涂在平滑的玻璃板上，涂层厚度约为0.25mm——制成薄层板流动相：有机溶剂分离机理：吸附薄层板干燥，活化后，在下端用毛细管点上试样，放入盛有展开剂的密闭的层析缸中，试样各组分在两相间反复被溶解吸附，易被吸附的组分移动慢，从而产生差速迁移而得到分离，各组分经显色后得不同斑点，可定量测定。用比移值Rf衡量分离情况一、薄层色谱法展开方法层析缸和层析槽展开薄层色谱法点样及展开过程取一大小适宜的薄层板在薄层板的下端点上标准和样品放在层析筒中展开取出，标记前沿，晾干着色，分析简单分离装置如P369图11-11所示Rf值最大等于1（随溶剂一起上升到前沿），最小等于0（组分不随溶剂移动）。Rf值是衡量各组分的分离情况的数值（Rf>0.02即可得到分离）。Rf值相差越大，分离效果越好使用Rf值定性：将标准和样品的Rf

值进行比较，可以对样品进行定性分析比移值（Rf）：Rf＝a／b2．比移值

a为斑点中心到原点的距离cmb为溶剂前沿到原点的距离cm3、吸附剂和展开剂的选择原则分离非极性组分：用活性强的吸附剂、非极性展开剂。极性小的组分Rf大分离极性组分：用活性弱的吸附剂、极性展开剂。极性大的组分Rf大4、应用硅胶G（含煅石膏作粘合剂）薄层，适当展开剂分离各种有机磷农药。用硅胶G薄层，以丙酮—氯仿（6：94）为展开剂，分离和测定食品中黄曲霉B1等致癌物质。二、纸上色谱分离法1、方法原理固定相：滤纸上的水——利用纸上吸着的水分（一般的纸吸着约等于自身质量20％－25％的水分，其中约6％能通过氢键与滤纸纤维羟基结合，不随流动相移动——固定相）流动相：有机溶剂（展开剂）分离机理：根据不同物质在固定相和流动相间的分配比不同而进行分离的。操作：点样、展开、干燥、显色得到色谱图、测定（定性和定量）2.应用甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸混合氨基酸的分离展开剂：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：2

显色：茚三酮葡萄糖、麦芽糖和木糖混合糖类的分离展开剂：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：5

显色：用硝酸银氨溶液喷洒，即出现Ag的褐色斑点。定性：由Rf值可判断是哪种糖；葡萄糖的Rf为0.16，麦芽糖的Rf为0.11，木糖的Rf是0.28。分离性质相近的金属元素，如矿石中铌N(V)－Ta(V)的分离三、反相分配色谱分离法固定相：有机相，载体-有机萃取剂流动相：水相应用：用三正辛胺－纤维素色谱柱，分别用10mol·L-1盐酸，6mol·L-1盐酸和0.05mol·L-1硝酸为洗脱液，可以将Th（IV），Zr（IV）和UO22+很好地分离。操作方法：将试液调至萃取所需要的最佳条件，并控制一定的流速流经色谱柱；用同样的流速及与试液相似的水溶液洗涤柱床；控制一定的流速、温度；根据待分离组分的性质选择不同的洗脱液淋洗，使各组分分离。原理：装柱引入试液加洗脱剂：萃取－反萃取－萃取重复分配反萃取、实现分离§7电泳分离法依据是带电粒子在迁移率上的差别。电泳：在电场作用下，电解质中带电粒子以不同的速度向电荷相反的方向迁移的现象。Q：电荷η：黏度r：粒子半径环糊精类型对手性分离的影响

分离条件:背景电解质，15mmol/L[CD]-50mmol/L磷酸盐缓冲溶液，pH=2.5；分离电压，20kV；柱温，20℃

HP-β-CDDM-β-CDβ-CD取样少（1-10nL）分离效率高（柱效100万理论塔板数）分离速度快（10-30min）灵敏度高（10-15-10-20mol·L-1）毛细管电泳分离法：1）毛细管区带电泳（CZE）淌度-离子态物质2）胶束电动色谱（MEKC）胶束与中性分子3）毛细管凝胶电泳（CGE）分子尺寸，“分子筛”聚合物4）毛细管等电聚焦电泳（CIEF）等电点5）毛细管等速电泳（CITP）移动界面，两缓冲体系等速迁移高效毛细管电泳分离根据操作方式的不同可分为:§8气浮分离法气泡吸附分离法、浮选分离、泡沫浮选分离从底部通入大量气泡溶质吸附在气泡上并随之上升泡沫层某些物质(如离子、分子、胶体、固体颗粒、悬浮微粒)，因其表面活性不同，可被吸附或粘附在从溶液中升起的泡沫表面上，从而与母液分离。本身没有表面活性的物质，经加入表面活性剂后可变为有活性的物质加入表面活性物质后：气相——非极性端水相——极性端（与待分离的离子或极性分子结合在一起：物理或化学作用）当通入气泡时：表面活性剂就将这些物质连在一起定向排列在气