课件：第四章无机化合物的制备和表征.ppt

3.7 热分析 热分析是测试物质的物理和化学性能随温度变化的技术。 常用的热分析技术有： 热重分析(TG) 差热分析(DTA) 差示扫描量热分析(DSC)。 热重分析(TG)是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。热重法试验得到的曲线称为TG(热重)曲线。TG曲线以温度作横坐标，以试样的失重作纵坐标，显示试样的质量随温度的升高而发生的变化。下图是CaC2O4?H2O的TG曲线，由图可以发现CaC2O4?H2O的热分解过程： CaC2O4?H2O CaC2O4 CaCO3 CaO －H2O 100－226°C －CO 346－420°C －CO2 660－846°C 差热分析(DTA)是在试样与参比物处于控制速率下进行加热或冷却的环境中，在相同的温度条件时，记录两者之间的温度差随时间或温度的变化，差示扫描量热分析(DSC)记录的则是在二者之间建立零温度差所需的能量随时间或温度的变化。 典型的DTA曲线和DSC曲线 DSC(或DTA)反映的是所测试样在不同的温度范围内发生的一系列伴随着热现象的物理或化学变化，换言之，凡是有热量变化的物理和化学现象(见下表)都可以借助于DTA或DSC的方法来进行精确的分析，并能定量地加以描述。 上图是实验测得的CaC2O4·H2O的TG、DTG和DSC的联合曲线图，分别表示CaC2O4·H2O热分解时发生了三个吸热反应。其中，TG曲线显示的是试样的质量随温度的升高而发生的变化。DSC(或DTA)反映的是所测试样在不同的温度范围内发生的一系列伴随着热现象的物理或化学变化。 参考资料 1、徐如人 庞文琴主编 无机合成与制备化学 高等教育出版社 2001.6 2、 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 无机合成和制备是材料科学发展的先导，它对化学学科发展的深远意义，正如美国化学家Lippard所指出的：“化学最重要的是制造新物质。化学不但研究自然界的本质，而且创造出新分子、新催化剂以及具有特殊反应性的新化 合物。化学学科通过合成优美而对称的分子，赋予人们创造的艺术；化学以新的方式重排原子的能力，赋予人们从事创造性劳动的机会，而这正是其他科学所不能媲美的” 接《固体无机 》 §2 无机分离技术 2.1 溶剂萃取法 溶剂萃取是指在被分离物质的水溶液中，加入与水互不混溶的有机溶剂，借助于萃取剂的作用，使一种或几种组分进入有机相，而另一些组分仍留在水相，从而达到分离的目的。 在萃取体系中，有机相一般由萃取剂、稀释剂和添加剂三部分组成。 萃取剂在萃取过程中起关键作用，它可与要被分离的金属离子形成稳定性不同的配合物(萃合物)，稳定性越大，萃取率就越高，萃取就是依据萃取剂与不同金属离子的络合稳定常数的差异将其分离的。常见的萃取剂有磷酸三丁酯(TBP)、甲基膦酸二甲庚酯(P350)、三烷基胺(N235)、氯化三烷基甲胺(N263)、噻吩甲酰基三氟丙酮(HTTA)、八羟基喹啉(HOX)等。 为了提高萃取率和分离系数，水相中也常加入一些掩蔽剂、盐析剂等，pH值的控制也是一个重要的影响因素。 萃取到有机相的金属离子需要再反萃取到水相。所谓反萃取就是破坏有机相中的萃合物的结构、生成易溶于水相的化合物(或生成既不溶于有机相也不溶于水相的沉淀)，而使被萃物从有机相转入水相(或生成沉淀)。所以萃取剂络合金属离子的能力不能太强，否则反萃取较难。 在萃取化学中，常用分配比(D)、分离系数(β)、相比(R)及萃取率(E)等参数来表示萃取分离的好坏。 分配比D是指当萃取体系达到平衡时，被萃物在有机相的总浓度与在水相中的总浓度之比，D值越大，说明被萃物越易进入有机相。 分离系数β是指两种被分离的元素在同一萃取体系内，在同样萃取条件下分配比的比值。 相比R是指在一个萃取体系中，有机相和水相体积之比，R＝V有/V水。萃取率E是萃入有机相物质的量与物质在萃取前原始水溶液中物质总量的百分比。 根据萃取剂的性质和萃取机理以及萃取过程中生成萃合物的性质可以将萃取体系分为 简单分子萃取体系 中性络合萃取体系 螯合萃取体系 离子缔合萃取体系 协同萃取体系 高温萃取体系六大类。 超临界CO2萃取 超临界CO2萃取特别适应于脂溶性、高 沸点、热敏性