08 分离富集方法.ppt

离子交换分离法：利用离子交换剂与溶液中的离子之间发生的交换反应进行分离的方法。 11.5 离子交换分离法 无机离子交换剂 有机离子交换剂 (离子交换树脂) 1.离子交换剂的种类 特种树脂 螯合树脂 大孔树脂 萃淋树脂 纤维素交换剂 负载螯合剂树脂 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂 强酸性阳离子交换树脂 弱酸性阳离子交换树脂 强碱性阴离子交换树脂 弱碱性阴离子交换树脂 R-SO3H树脂, 如国产732 R-COOH, R-OH 树脂 R4 N+Cl- 树脂 -NH2, -NHR, -NR2 树脂 2 离子交换树脂的结构与性质 高分子聚合物，具有网状结构，稳定性好。在网状结构的骨架上连接有活性基团，如-SO3H, -COOH,-N(CH3)3Cl等，它们可以与溶液中的离子进行交换。 离子交换的过程： R-SO3H + Na+ → R-SO3Na + H+ R-N(CH3)3Cl + OH- → R-N(CH3)3OH + Cl- 交联度: 树脂合成中，二乙烯苯为交联剂，树脂中含有二乙烯苯的百分率就是该树脂的交联度。 交联度小，溶涨性能好，交换速度快，选择性差，机械强度也差； 交联度大的树脂优缺点正相反。 一般4~14％适宜。 交换容量: 每克干树脂所能交换的物质的量(mmol)。一般树脂的交换容量3~6mmol/g。 离子在离子交换树脂上的交换能力，与离子的水合离子半径、电荷与离子的极化程度有关。 3 离子交换树脂的亲合力 强酸性阳离子交换树脂 Li+ ＜H+ ＜Na+ ＜NH4+ ＜K+ ＜Rb+ ＜Cs+ ＜Ag+ ＜Tl+ U(VI)＜Mg2+＜Zn2+＜Co2+＜Cu2+＜Cd2+＜Ni2+＜Ca2+＜Sr2+＜Pb2+＜Ba2+ Na+＜Ca2+＜Al3+＜Th4+ 对于弱酸性阳离子交换树脂，H＋的亲合力大于阳离子 水合离子半径↓,电荷↑,离子的极化程度↑ ,亲和力↑ a 阳离子交换树脂 b.阴离子交换树脂 强碱型阴离子交换树脂 F-＜OH-＜CH3COO-＜HCOO-＜Cl-＜NO2-＜CN-＜Br-＜C2O42- ＜NO3- ＜HSO4- ＜I- ＜CrO42- ＜SO42- ＜Cit. 强碱型阴离子交换树脂 F-＜Cl-＜Br＜I-＜CH3COO-＜MoO42-＜PO43-＜AsO43-＜NO3-＜Tart.＜CrO42- ＜SO42- ＜OH- 操作 4 离子交换分离操作与应用 应用 装柱 离子交换 洗脱 树脂再生 制备去离子水 微量组分富集分离（Au,Pt,RE） 阴阳离子分离 11.6 色谱分离 色谱是一种多级分离技术基于被分离物质分子在两相（一为固定相，一为流动相）中分配系数的微小差别进行分离。 固定相 流动相 色谱柱 被分离组分 色谱法 液相色谱法 气相色谱法 平板色谱法 柱色谱法 薄 层 色 谱 法 纸 色 谱 法 气 液 色 谱 法 气 固 色 谱 法 分 配 色 谱 法 吸 附 色 谱 法 离 子 交 换 色 谱 法 排 阻 色 谱 法 超临界流体色谱法 亲 和 色 谱 法 1 萃取色谱 溶剂萃取原理与色谱分离技术相结合的液相分配色谱，又称反相分配色谱。多用于无机离子的分离。 以涂渍或吸留于多孔、疏水的惰性支持体的有机萃取剂为固定相，以无机化合物水溶液为流动相 支持体材料有：硅藻土、硅胶、聚四氟乙烯及聚乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，活性碳纤维。 惰性多孔且孔径分布均匀，比表面大，在流动相中不膨胀，不吸附水溶液中的离子 如正辛胺-纤维素分离Th,Zr,U(10M HCl,6M HCl, 0.05 M HCl 洗脱。 2 薄层色谱和纸色谱 平面色谱 薄层色谱固定相有硅胶，活性氧化铝及纤维素并铺在玻璃板上。纸色谱固定相多为滤纸。 * 流动相或展开剂： 正相薄层色谱中为含有少许酸或碱的有机溶剂；反相色谱多采用无机酸水溶液。正丁醇－乙醇－氨水（9：1：0.5）分离显色剂AClP-pF 纸色谱用无机酸水溶液或其与有机溶剂的混合物为流动相。乙醇－2MHCl(9:1)分离La,Ce,Pm,Eu,Dy等；丁酮－HF（6：1）单宁显色分离Nb和Ta。 2 薄层色谱和纸色谱 平面色谱 滤纸 玻璃片 载体 展开剂 展开剂 流动相 滤纸上的水 吸附剂(硅胶, Al2O3, 纤维素) 固定相 纸色谱 薄层色谱 比移值: 样品点中心到原点距离(a)与溶剂前沿到原点距离(b)的比值。 Rf = a/b = h/c 11.7 电泳和毛细管电泳分离 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。 利用这一现象对化学或生物物质进行分离分析的技术常常称为电泳技术。 纸电泳 ； 薄层