f分析化学电子教案第二版.D12章节.ppt

　　 二、 液-液萃取分离法　　 液-液萃取分离法是利用被分离组分在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，把被分离组分从一种液相(如水相)转移到另一种液相(如有机相)以达到分离的方法。该法所用仪器设备简单，操作比较方便，分离效果好，既能用于主要组分的分离，更适合于微量组分的分离和富集。如果被萃取的是有色化合物，还可以直接在有机相中比色测定。因此溶剂萃取，在微量分析中有重要意义。 1.分配系数、分配比、萃取效率、分离因素　 用有机溶剂从水溶液中萃取溶质A，A在两相之间有一定的分配关系。如果溶质在水相和有机相中的存在形式相同，都为A，达到平衡后： 　 对于分配比D较大的物质，用该种有机溶剂萃取时，溶质的 绝大部分将进入有机相中，这时萃取效率就高。根据分配比可 以计算萃取效率。　　 当溶质A的水溶液用有机溶剂萃取时，如已知水溶液的体 积为V水，有机溶剂的体积为V有，则萃取效率E等于： 分配平衡中的平衡常数KD称为分配系数。在萃取分离中，实 际上采用的是两相中溶质总浓度之比，称分配比D： 可见萃取效率由分配比D和体积比V水/V有决定。D愈大，萃取效率愈高。如果D固定，减小V水／V有，即增大有机溶剂的用量，也可以提高萃取效率，但后者的效果不太显著。在实际工作中，对于分配比D较小的溶质，常常采取分几次加入溶剂，连续几次萃取的方法，以提高萃取效率。　　为了达到分离的目的，不但萃取效率要高，而且还要考虑共存组分间的分离效果要好，一般用分离因素β来表示分离效果。β是两种不同组分分配比的比值，即 DA和DB相差越大，因而β值越大，表示两种组分分离效率 越高，即萃取的选择性越好。如果DA和DB相差不多，则两 种组分在该萃取体系中得不到分离。 　2. 萃取操作与反萃取　　在分析工作中，萃取操作一般用间歇法，在梨形分液漏斗中进行，对于分配系数较小的物质的萃取，则可以在各种不同形式的连续萃取器中进行连续萃取。在萃取过程中，如果在被萃取离子进入有机相的同时还有少量干扰离子亦转入有机相时，可以采用洗涤的方法除去杂质离子。分离以后，如果需要将被萃取的物质再转到水相中进行测定，可以改变条件进行反萃取。 　三、 层析分离法　　层析分离法是由一种流动相带着试样经过固定相，试样中的组分在两相之间进行反复的分配，由于各种组分在两相之间的分配系数不同，它们的移动速度也不一样，从而达到互相分离的目的。层析分离的原理与气相色谱的分离原理基本相同。层析分离法按操作的形式不同，可分为以下几种。 　1. 柱层析　　把吸附剂如氧化铝或硅胶等，装在一支玻璃柱中，做成色谱柱，然后将试液加在柱上。若试液中含有A、B两种组分，则A和B便被吸附剂(固定相)吸附在柱的上端，如下图(a)。再用一种洗脱剂(亦称展开剂)进行洗脱，这时柱内就连续不断地发生溶解、吸附,再溶解、再吸附的现象。如果展开剂与吸附剂对于二者溶解能力和吸附能力不同，设A的分配系数比B小，在洗脱剂的解脱作用下，A、B组分向下流动的速度也不相同，这时A和B在柱中分别形成两个色带，如图(b)，再继续冲洗，A和B两个色带距离越来越大，由于A的吸附能力较弱，最后A先洗脱下来，如图(c)，这样便可将A、B两种组分分离。 试样A和B两种组分在柱层析上分离示意图 　　2. 纸层析　　纸层析是用纸作载体的一种层析方法。这种方法设备简单，便于操作，是一种微量分离方法。　　纸层析法是先将滤纸放在含饱和水蒸气的空气中，滤纸吸收水分(一般吸收20%左右)作为固定相，将试液点在滤纸条的原点处，如图(a)所示。然后使展开剂从有试液斑点的一端靠滤纸的毛细管作用向另一端扩散，当展开剂通过斑点时，试液中的各组分便随着展开剂向前流动，并在水与展开剂两相间进行分配，由于各种组分的分配比不同，移动速度不同，便可以彼此分离开来，如图(b)所示。 (a) 纸层析分离法 (b) 两组分分离色谱 (c) 比移值的计算　 纸层析分离示意图 　 各组分在滤纸上移动的位置，如图所示。常用比移值R f表示。???? 　 在一定实验条件下，每种物质都有它特定的R f值，R f值也成为各种物质定性分析的依据。从各物质R f值的相差大小可判断彼此能否分离，在一般情况下，如果斑点比较集中，则R f值相差0.02以上时，即可以互相分离。　　3. 薄层层析法　　薄层层析法是在纸层析的基础上发展起来的。它是在一平滑的玻璃板上，铺一层厚约0.25 mm的吸附剂(氧化铝、硅胶、纤维素粉等)，代替滤纸作为固定相，其原理、操作与纸层析法基本相同。 　 此法的优点是展开所需时间短，比柱层析和纸层析分离速度快、效率高，斑点不易扩散，因而检出灵敏度可比纸层析高10～100倍。薄板负荷试样量大，为试剂纯化分离提供了方便，