分析化學要點精編武漢大學 第四版 重量分析法和沉淀滴定

1、第8章 分析化學中常用的分離和富集方法81 概述分離和富集方法總要求：分離完全；被測組成的損失減少到可以忽略不計；方法簡單用回收率來衡量被測組分在分離和富集的效果， 回收率=常用加入法來測回收率質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù) 1%0.01-0.1%0.01%回收率回收率 99.9%99% 90-95%一、沉淀分離法原理：利用沉淀反應使待測組分與干擾組分分離1、常量組分的分離 氫氧化物沉淀分離A.用NaOH法：使兩性物質(zhì)與非兩性物質(zhì)分離B.氨水法：可分離的離子；加入NH4Cl的作用:P273C.有機堿：可分離的離子，D.懸濁液法硫化物沉淀分離 根據(jù)各種硫化物的溶度積相差比較大的特點，通過控制溶液的酸度來控制S

2、2-濃度，而使金屬離子相互分離。其它方法：草酸，銅鐵試劑，銅試劑2、微量組分分離 無機共沉淀劑的沉淀方式: 表面吸附共沉淀；生成混晶共沉淀 有機共沉淀劑的沉淀方式: 例:有機共沉淀劑的機理是: 1.吸留包夾 2.表面吸附 3.混晶 4.均不是二、揮發(fā)和蒸餾法 原理：利用物質(zhì)的揮發(fā)性差異而達到分離的目的。無機物：氫化物， 氟化物 氯化物， 的氯化物易揮發(fā)有機物：如C、H、S、N、P等元素的測定 8.2 液-液萃取分離法一、萃取分離法的基本原理1、萃取本質(zhì) 親水性：易溶于水而難溶于有機溶劑的性質(zhì)親水性基因：水和離子，疏水性：難溶于水而易溶于有機溶劑的性質(zhì)稱為疏水性疏水性基萃取本質(zhì)：將物質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)

3、變?yōu)槭杷缘倪^程Ni2+ Ni2+ -丁二酮肟螯合物合物進入CHCl3親水性水合離子 不帶電荷，具疏水性,萃取進入疏水性溶液反萃?。簩⒂袡C相中的物質(zhì)轉(zhuǎn)入水相的過程 2、分配系數(shù)和分配比 用分配系數(shù)和分配比來衡量萃取能力 分配系數(shù) - 分配定律，A0平衡時，A物質(zhì)在有機相中的濃度AW平衡時，A物質(zhì)在水相中的濃度KD-分配系數(shù) 熱力學常數(shù)適用范圍：濃度較低的稀溶液，且溶質(zhì)在兩相中的均以單一的相同形式存在。例：用CCl4萃取I2.分配比 D表示C0表示溶質(zhì)在有機相中各種存在形式的總濃度。CW表示溶質(zhì)在水相中各種存在形式的總濃度。分配比不是常數(shù)，與物質(zhì)的本質(zhì)、酸度，濃度有關(guān)適用范圍廣，用CCl4萃取I

4、2時，KD = D3、萃取百分率E 表示萃取的完全程度E與D關(guān)系： ：相比，相比一定時，D越大，E越大，即萃取效率越高當=1時，等體積萃取，提高萃取率的方法：提高分配比，減小相比，增加萃取次數(shù)多次萃取：設溶液中含有被萃取物質(zhì)用有機溶劑萃取一次，水相中剩余的被萃取物質(zhì)為，進入有機相的為（m0-m1）g故若再萃取一次，則剩余在水相中的物質(zhì)為m2 g萃取n次，則剩余在水相中的物質(zhì)為mn g萃取百分率 用同樣量的萃取劑分多次萃取比一次萃取的效率高.萃取原則：少量多次.例. 用有機溶劑10mL萃取100mL水溶液中的某溶質(zhì)，如果經(jīng)過3次萃取后萃取率達到99.8%，試計算萃取體系的分配比D.二、萃取體系1

5、、螯合物體系： 如 Ni丁二酮肟2、離子締合物萃取體系：3、溶劑化合物萃取體系： 如磷酸三丁酯4、簡單分子萃取體系：掌握 萃取體系名稱及典型實例三、萃取條件的選擇 螯合劑，酸度，萃取溶劑，干擾消除 M (w) + n HL(o) = MLn (o) + nH+ (w) 影響分配比的因素: 反應的平衡常數(shù)、螯合劑濃度、溶液酸度.例：對于某萃取體系, 萃取平衡可用下式表示M2+ (w) + 2 HL(o) = ML2 (o) + 2H+ (w)下標分別表示組分存在有機相和水相中.已知萃取平衡常數(shù)K=0.10.先用有機溶劑20.0ml將含有0.100mol/LHL和金屬離子全部萃入有機相中. 然后將

6、20.0ml水與有機相混合進行反萃取.試問,如果水相中氫離子濃度為0.40mol/L,金屬離子反萃取率能否達到99.9%?解：，用水反萃取后,進入水相的質(zhì)量:即反萃取率：四、萃取分離技術(shù)1、萃取方式單級； 多級； 連續(xù)2、分層3、洗滌4、反萃取8.3離子交換分離法離子交換分離法：利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換作用而使離子分離的方法一、離子交換劑的種類和性質(zhì)1、分類 無機離子交換劑有機離子交換劑A、 陽離子交換樹脂樹脂的活性交換基因為酸性，它的陽離子可被溶液中的陽離子所交換。強酸性 ：， 在酸性、中性和堿性溶液中均可使用弱酸性 ：-COOH， pH4使用酚羥基 : -OH pH9使用 B、

7、 陰離子交換樹脂樹脂的活性交換基團為堿性的，它的陰離子可被溶液中的其它陰離子交換。強堿型：季胺基，在酸性、中性和堿性溶液中均可使用弱堿型：伯胺基，仲胺基, 不宜在堿性溶液中使用 陰離子交換樹脂在水溶液中先發(fā)生水化作用，其中的可交換基團OH-再與其它的陰離子發(fā)生交換作用 R-NH2 + H2O = R-NH3+OH- R-NH3+OH-+ Cl- = R-NH3+Cl- + OH-C、 螯合樹脂 含有與金屬離子生成螯合物的特殊基因，能選擇性的交換某些金屬離子。D、 大孔樹脂進行功能基反應則成為大孔陰陽離子交換樹脂不進行功能基反應則作為吸附樹脂使用E、 氧化還原樹脂F(xiàn)、 萃淋樹脂G、 纖維交換劑2

8、、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu) 是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物，在骨架上有可供離子交換的活性基因。常用的聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂，是以苯乙烯和二乙烯苯聚合后經(jīng)磺化制得的聚合物3、交聯(lián)度和交換容量交聯(lián)度：樹脂中所含交聯(lián)劑的質(zhì)量百分數(shù)與交換性能關(guān)系：交聯(lián)度低 網(wǎng)眼大，溶脹大，選擇性不高，以4-14%為宜。交換容量 1g干樹脂所能交換離子的量（mmol），一般3-6mmoL/g 影響因素：它決定于樹脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)所含活性基團的數(shù)目二、離子交換樹脂的親和力樹脂對離子的親和力，反映了離子在交換樹脂上的交換能力。離子半徑越小，電荷越高，極化程度越大，親和力越大。1、強酸型陽離子交換樹脂 a、不同價態(tài)的離子，電荷越高，親和

9、力越大 Na+Ca2+Al3+ b、當離子價態(tài)相同時，水合離子半徑越小，親和力越大 Li+H+Na+NH4+K+Rb+Cs+Ag+ C、二價離子的親和力順序 Mg2+Zn2+Co2+Cu2+Cd2+Ni2+Ca2+Pb2+Ba2+2、強堿型陰離子交換樹脂 親和力順序：F-OH-Cl-NO2-CN-Br-C2O42-NO3-HSO4-I-SO42- 弱酸型樹脂對H+ 的親和力最大，弱堿型樹脂對 OH-的親和力最大離子交換分離的基礎：由于樹脂對離子親和力強弱的不同，進行離子交換時，就有一定的選擇性。若各離子濃度相同，則親和力大的離子先被交換上去，若選用適當?shù)南疵搫┫疵?，則親和力小的先被洗脫下來，從

10、而分離。三、離子交換分離操作技術(shù)1、交換過程始漏點始漏量總交換量始漏量，控制流速2、洗脫過程用洗脫液將交換到樹脂上的離子置換下來的過程洗脫曲線，洗脫順序與親和力的關(guān)系陽離子交換樹脂用HCl洗脫陰離子: NaOH、NaCl、HCl3、樹脂的再生 陽離子型 用 處理 陰離子型 用 處理四、應用1、水的凈化； 2、富集 ； 3、離子的分離 了解水的凈化過程8.4 液相色譜分離法一、紙上色譜分離法1、分離原理：濾紙作載體，利用紙上吸著的水分作固定相，另取一有機溶劑作流動相（展開劑），根據(jù)不同物質(zhì)在兩相間的分配比不同而進行分離2、比移值Rf 用比移值來衡量各組分的分離情況Rf=1，D值很大，被測組分不溶于固定相Rf=0，D值很小，被測組分不溶于流動相Rf值越大的組分,分配比越大;不同組的分 Rf相差越大,分離效果越好.3、應用二、薄層色譜分離法 1、方法原理 吸附劑：硅膠，Al2O3 吸附解吸再吸附再解吸的過程吸附劑和展開劑的一般選擇原則是：非極性組分的分離，選用活