分离科学进展第二章.ppt

萃取百分数 分离系数 在分析化学中，为了达到分离的目的，不仅要求被萃取物质的分配比大，萃取百分数高，而且要求溶液中共存组分间的分离效果好。分离效果的好坏可用分离系数b来表示：b=DA/DB 萃取条件的选择：形成螯合物的萃取体系 HR??H++R- HR Mn+ + nR- ?? MRn HR MRn 萃取条件的选择：形成螯合物的萃取体系 萃取剂的选择：对于形成螯合物的萃取体系，应选择酸性较强的，较易电离和较易溶于水的萃取剂；萃取剂与被萃取离子螯合后所形成的螯合物越稳定越好，越易溶于有机溶剂越好；这些因素通常要综合考虑。 萃取条件的选择：形成螯合物的萃取体系 萃取溶剂的选择：被萃取的螯合物在萃取溶剂中的溶解度越大，则萃取效率越高；萃取溶剂与水的比重差别要大，粘度要小，这样便于分层，有利于操作的进行；挥发性、毒性要小，而且不易燃烧。 酸度的选择：萃取曲线（E ~ pH绘图） D = E/(100-E) = K* / [H+]n K* = (KDX Kf Kin / KDRn) ([HR]o)n 适当控制溶液酸度可以实现不同离子间的分离 萃取操作 间歇萃取法：为分析化学中最常用的萃取方法，设备简单（分液漏斗即可）； 连续萃取法：对于分配比小的体系，用间歇法需反复萃取许多次才能达到定量分离，此时需连续萃取技术。 逆流萃取法 连续萃取法 从烧瓶中不断地蒸发出萃取用的溶剂，让它冷凝下来，连续通过被萃取的溶液进行萃取，萃取液分离后仍流回原来的烧瓶中。在烧瓶中再将溶剂蒸发出来，再次经冷凝，萃取，并重复进行直到萃取完成。 需采取一定的措施保证两相的充分接触：常在溶剂入口增加多孔玻璃或使用搅拌。 连续萃取器 Friedrich 萃取器（溶剂比水轻） Schmall萃取器（溶剂比水轻但不易挥性） 连续萃取器（溶剂比水重） 索氏萃取（提取、抽提）器（固体样品） 5.1.5 溶剂萃取新技术 液相微萃取 微波辅助溶剂萃取 加速溶剂萃取 1.液相微萃取(Liquid Phase Micro-Extraction， LPME) 也称溶剂微萃取（solvent microextraction,SME）。 1996年在液-液萃取基础上发展起来的，结合了液-液萃取和固相微萃取的优点。只需极少量的有机溶剂、装置简单、操作方便、成本低。 在样品前处理方面具有重要价值。 适合萃取在水溶液中溶解度小、含有酸性或碱性官能团的痕量目标物。 LPME技术还可以方便地与后续分析仪器连接，实现在线样品前处理。 最初的液相微萃取 将一滴有机溶剂直接悬挂于色谱进样针尖，将其浸入样品水溶液中，分析物从被萃取到有机溶剂液滴中，直接注入色谱仪分析（分离＋进样）。 缺陷：悬挂于针尖的有机溶剂液滴在搅拌样品时容易脱落。 改进方法：将多孔中空纤维管固定在针头上保护和容纳有机萃取剂。同时，纤维的多孔性增加了溶剂与样品接触的表面积，从而提高萃取效率。 中空纤维管剖面图 液相微萃取的萃取模式 两相微萃取和三相微萃取。 在两相LPME中，中空纤维管壁微孔内浸入的作为萃取剂的有机溶剂与纤维腔内吸入的作为吸收液的有机溶剂相同。目标物被萃取到纤维腔内，在接收液和样品水相之间达到分配平衡。（萃取剂与萃取溶剂相同） 三相LPME 中空纤维管壁的微孔内浸入的是有机萃取剂，而纤维腔内吸入的是水溶液接收相。有机萃取剂成了样品水溶液和接收相水溶液的隔断。目标物先被有机萃取剂从样品水溶液中萃出，然后进入接收相。 可离子化的分析物从水相萃取到中空纤维孔中的有机相中，再进入水相接受液中，萃取了样品的接受液可直接注入色谱仪分析。 三相LPME的萃取装置 动态三相微萃取装置示意图 液滴微萃取 液滴萃取/进样方法是一种微量样品富集进样技术，样品富集机理为液液萃取。 如水样中的十二烷基硫酸钠，与亚甲基兰形成离子对，用氯仿液滴(~1.3 μl)收集，用光学检测法检测。若样品为多个成分，可利用该富集技术，将富集后的样品液滴引入色谱系统进行分离检测。 构思新颖，设计巧妙。 液滴收集示意图 2.微波辅助溶剂萃取 微波加热原理 密闭型微波萃取装置 开罐型微波萃取装置 加速溶剂萃取 加速溶剂萃取仪 5 萃取分离法 5.1 溶剂萃取 5.2 胶团萃取 5.3 双水相萃取 5.4 超临界流体萃取 5.5 固相萃取 5.6 溶剂微胶囊萃取 5.2 胶团萃取 1.基本概念 胶团（胶体）萃取—被萃取物以胶体或胶团形式被萃取。 胶体萃取也能用于无机物的分离，但应用较少。 如：氯仿（或CCl4）萃取胶体金； 乙醚或氯仿萃取胶体银或硫酸钡。 正向微胶团：在水溶液中加入表面活性剂达