分析化学中的分离与富集方法培训课件.ppt

2 痕量组分的富集和共沉淀分离 无机共沉淀剂进行共沉淀 有机共沉淀剂进行共沉淀 利用表面吸附进行痕量组分的共沉淀富集, 选择性不高。共沉淀剂为Fe(OH)3, Al(OH)3等胶状沉淀, 微溶性的硫化物，如Al(OH)3作载体共沉淀Fe3 +,TiO2+; HgS共沉淀Pb2+ 利用生成混晶进行共沉淀，选择性较好，如硫酸铅-硫酸鋇，磷酸铵镁-砷酸铵镁等 利用胶体的凝聚作用进行共沉淀, 如动物胶、丹宁 离子缔合共沉淀，如甲基紫与InI4-。 利用“固体萃取剂”进行共沉淀，例 1-萘酚的乙醇溶液中，1-萘酚沉淀，并将U(VI)与1-亚硝基-2-萘酚的螯合物共沉淀下来。 精品 1.萃取分离机理 13.4萃取分离法 相似溶解相似 带电荷的物质亲水，不易被有机溶剂萃取 可溶的呈电中性的物质疏水易为有机溶剂萃取 萃取剂 镍(II) ＋丁二酮肟 ?丁二酮肟-镍(II) ‖? CHCl3 带电荷,亲水 电中性,疏水 萃取溶剂 精品 分配系数: 有机溶剂从水相中萃取溶质A，若A在两相中的存在形态相同，平衡时，在有机相的浓度为[A]o, 水相的浓度为[A]w 之比，用KD表示。 分配定律 分配比: 物质A在两相中可能存在多种形态，在两相中的各形态浓度总和(c)之比，用D表示。 2 分配定律、分配系数和分配比 KD= [A]o [A]w D = = cAo cAw [A1]o+[A2]o+…+[An]o [A1]w+[A2]w+…+[An]w 精品 如果用Vo (mL) 溶剂萃取含有mo (g) 溶质A的Vw (mL)试液，一次萃取后，水相中剩余m1(g)的溶质A，进入有机相的溶质A为(mo-m1) (g), 此时分配比为： m1=mo[Vw/(DVo + Vw)] 萃取两次后，水相中剩余物质A为m2(g) m2=mo[Vw/(DVo + Vw)]2 … 萃取n次后，水相中剩余物质A为mn(g) mn=mo[Vw/(DVo + Vw)]n D = = cAo cAw (mo-m1)/Vo m1/Vw 精品 3 萃取率 式中，Vw/Vo称相 当Vw/Vo＝1时, E=D/(D+1)×100％ 在D＞10时，E＞90%, D＞100, E＞99% 萃取率用于衡量萃取得总效果，用E表示 E＝ ×100％ 溶质A在有机相中的总量 溶质A的总量 ＝ ×100％ coVo coVo+cwVw E＝ ×100％ D D+(Vw/Vo) 精品 4 萃取体系和萃取平衡 萃取平衡 萃取剂多为有机弱酸碱, 中性形式易疏水而溶于有机溶剂，一元弱酸（HL）在两相中平衡有： HL(o) ? HL(w) D = = [HL]o [HL]w+[L]w [HL]o [HL]w(1+Ka/[H+]) KD 1+Ka/[H+] = = KD δ(HL) pH＝pKa时，D=1/2·KD; pH≤ pKa-1时，水相中萃取剂几乎全部以HL形式存在，D≈KD ;在pH＞pKa时，D变得很小。 精品 萃取体系 螯合物萃取体系 离子缔合物萃取体系 溶剂化合物萃取体系 共价化合物(简单分子)萃取体系 精品 a 螯合萃取体系 螯合物萃取是金属离子萃取的主要方式，萃取剂是螯合剂，形成的螯合物为中性，溶于有机溶剂被萃取。 如双硫腙与Hg2+的络合物，8-羟基喹啉与La3+的络合物等属螯合物萃取体系。 精品 总的萃取平衡方程式为：M(w)+nHL(o) =MLn(o)+nH+(w) 萃取平衡常数Kex Kex决定于螯合物的分配系数KD(MLn)和累积稳定常数βn以及螯合剂的分配系数KD(HL)和它的离解常数（Ka） 螯合物萃取体系存在的几个平衡关系如下图： Kex = = [MLn]o[H+]wn [M]w[HL]on KD(MLn)βn [KD(HL)Ka(HL)]n 精品 如果水溶液中仅是游离的金属离子，有机相中仅是螯合物一种MLn形态，则： D =