第八章定量化学中常用的分离和富集方法概述.ppt

第8章 定量化学分析中常用的分离和富集方法 8.1 概述 8.2 沉淀分离法 8.3 溶剂萃取分离法 8.4 离子交换分离法 8.5 色谱分离法 教学内容 8.1 概述 1. 分离富集的目的（对象） （1）基体组成非常复杂，并且干扰组分量相对比较大的条件下——分离 （2）试样中待测组分的含量较低，而现有测定方法的灵敏度又不够高——富集或分离富集 2. 对分离富集的要求 （1）分离富集的回收率越接近100%分离效果越好——待测组分的损失越小——干扰组分分离完全 （2）实验方法应简便、快速。 3. 常用的分离富集方法 回收率： 实验方法：加标法测量 分离后待测组分的质量 回收率= ————————————?100% 原有试样中待测组分的量 要求：待测组分含量不同对回收率的要求也不相同 8.2 沉淀分离法 常用的沉淀分离方法 一、用无机沉淀剂的分离法 氢氧化物、硫化物、其它沉淀剂 ①氢氧化物沉淀分离 1.金属氢氧化物沉淀的溶度积有相差很大，通过控制酸度使某些金属离子相互分离。 2.氢氧化物沉淀为胶体沉淀，共沉淀严重，影响分离效果。 （1）采用“小体积”沉淀法——小体积、大浓度且有大量对测定没有干扰的盐存在下进行沉淀。 如：在大量NaCl存在下，NaOH分离Al3+与Fe3+ （2）控制pH值选择合适的沉淀剂 ——不同金属形成氢氧化物的pH值、及介质不同。 如：Al3+、Fe3+、Ti（IV）与Cu2+、Cd2+、Co2+ 、 Ni2+ 、 Zn2+ 、Mn2+的分离 （3）采用均匀沉淀法或在较热、浓溶液中沉淀并且热溶液洗涤消除共沉淀 （4）加入掩蔽剂提高分离选择性 *加入NH4Cl的作用： （1）控制溶液的pH为8—9，并且防止Mg(OH)2沉淀和减少A1(OH)3的溶解 （2）大量的NH4+作为抗衡离子，减少了氢氧化物对其它金属离子的吸附 （3）大量存在的电解质促进了胶体沉淀的凝聚，可获得含水量小，结构紧密的沉淀。 金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的pH值 加入掩蔽剂提高分离选择性 ②硫化物沉淀： （1）硫化物的溶度积相差比较大的，通过控制溶液的酸度来控制硫离子浓度，而使金属离子相互分离。 （2）硫化物沉淀分离的选择性不高 （3）硫化物沉淀多是胶体，共沉淀现象严重，甚至还存在继沉淀，可以采用硫代乙酰胺在酸性或碱性溶液中水解进行均相沉淀 （4）适用于分离除去重金属（如Pb2+…… ） 硫代乙酰胺水解 在酸性溶液中： CH3CSNH2+2H2O+H+===CH3COOH+H2S+NH4+ 在碱性溶液中： CH3CSNH2+3OH-===CH3COO-+S2-+NH3 +H2O ③其它无机沉淀剂 ④利用有机沉淀剂进行分离 有机沉淀剂具有选择性高，共沉淀现象少的特点 三、共沉淀分离和富集 1. 方法概述 2. 共沉淀剂 （1）无机共沉淀剂 会引入大量其它金属离子载体 共沉淀的选择性不高（混晶法高于吸附法） 同时实现多种离子的富集，富集效率高 （2）有机共沉淀剂 共沉淀的选择性高，富集效率高 沉淀中的有机物可以通过灼烧的方法除去 （但操作复杂） 1. 方法概述 加入某种离子同沉淀剂生成沉淀作为载体（沉淀剂），将痕量组分定量地沉淀下来，然后将沉淀分离（溶解在少量溶剂中、灼烧等方法），以达到分离和富集的目的。 对沉淀剂的要求： 要求对欲富集的痕量组分回收率高 要求共沉淀剂不干扰待富集组分的测定 （1）无机共沉淀剂 （2）有机共沉淀剂 8.3 溶剂萃取分离法 一. 萃取分离法的基本原理 二.主要的溶剂萃取体系 三.溶剂萃取分离的操作技术和应用 萃取操作的简单过程 溶质在互不相溶的两相中分配 一、溶剂萃取分离法的基本原理 1．萃取过程的本质 根据物质对水的亲疏性不同，通过适当的处理将物质从水相中萃取到有机相，最终达到分离 亲水性物质：易溶于水而难溶于有机溶剂的物质。常见的亲水基团有一OH，一SO3H，一NH2，=NH 等 疏水性或亲油性物质：具有难溶于水而易溶于有机溶剂的物质。如：有机化合物 常见的疏水基团有烷基如一CH3，一C2H3，卤代烷基，苯基、萘基等 物质含疏水基团越多，相对分子质量越大，其疏水性越强。 2．分配系数和分配比 2．分配系数和分配比 （1）分配系数 （2）分配比 （3）分配系数与分配比 （4）萃取百分率 （5） E和D的关系： a. 分配系数 分配系数的含义： 用有机溶剂从水相中萃取溶质A时，如果溶质A在两相中存在的型体相同，平衡时溶质在有机相的活度与水相的活度之比称为分配系数，用KD表示。萃取体系和温度