分析化學(xué)課件第八章市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、第八章第八章定量分析化學(xué)中常用分離和富集方法常用分離和富集方法 Methods for Separation and Enrichment (Concentrate)1第1頁(yè)第1頁(yè)8.1 概論8.2.1 常量組分沉淀分離8.2.2 微量組分共沉淀分離與富集8.2 沉淀分離法8.3 溶劑萃取分離法8.3.1 萃取分離基本原理8.3.2 萃取分離類(lèi)型及條件8.3.3 萃取分離試驗(yàn)辦法8.3.4 萃取分離在分析化學(xué)中應(yīng)用8.3.5 萃取分離技術(shù)發(fā)展（自主研究學(xué)習(xí)）2第2頁(yè)第2頁(yè)8.1 概論問(wèn)題提出實(shí)際樣品復(fù)雜性干擾消除控制試驗(yàn)條件使用掩蔽劑分離 separation分析辦法靈敏度不足滿足對(duì)靈敏度要求

2、選擇靈敏度高辦法富集enrichment 例：海水中 U （IV) 測(cè)定C = 1 3 g / L難以測(cè)定富集為 C = 100 200 g / L能夠測(cè)定3第3頁(yè)第3頁(yè)分離效果干擾成份減少至不再干擾待測(cè)組分有效回收質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1%，回收率 99.9 % 以上質(zhì)量分?jǐn)?shù) 95 % 或更低質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.01% 1%回收率 99 %樣品中待測(cè)組分含量是未知如何測(cè)量回收率？Recovery4第4頁(yè)第4頁(yè)慣用分離辦法沉淀分離法溶劑萃取分離法離子互換分離法色譜分離法揮發(fā)和蒸餾分離法PrecipitationSolvent extractionIon exchangeChromatographyVolatil

3、ization and distillation5第5頁(yè)第5頁(yè)沉淀分離與富集依據(jù)溶度積分步沉淀原理氫氧化物沉淀分離通過(guò)控制 OH- 選擇性沉淀分離pH12，NaOH分離兩性離子：Al, Zn, Cr, Sn, Pb, Sb 不沉淀pH 89, NH3分離絡(luò)氨離子：Ag, Co, Ni, Zn, Cd, Cu,(Mg) 不沉淀pH 5 6, ZnO懸濁液或有機(jī)堿沉淀：Al, Fe(III), Ti(IV), Th(IV), Bi .比如常見(jiàn)陽(yáng)離子兩酸兩堿分離分組組試劑HClH2SO4NH4Cl - NH3NaOH可溶組*沉淀出離子Ag Hg (I) (Pb)Ca Sr Ba PbFe (III)

4、 Mn (II) Al Hg (II) Cr (III)CuMgCdCoNiNaKZnNH4+有機(jī)（酸堿）小分子分離？6第6頁(yè)第6頁(yè)8.3 溶劑萃取分離法萃取分離法在含有被分離物質(zhì)水溶液中，加入萃取劑和與水不相混溶有機(jī)溶劑，震蕩，利用物質(zhì)在兩相中分派不同性質(zhì)，使一些組分進(jìn)入有機(jī)相中，使另一些組分仍留在水相中，從而達(dá)到分離目標(biāo)。梨形分液漏斗 例：I2萃取7第7頁(yè)第7頁(yè)8第8頁(yè)第8頁(yè)8.3.1 萃取分離基本原理萃取分離依據(jù)物質(zhì)親水性疏水性離子型化合物極性共價(jià)鍵化合物弱極性或非極性互相轉(zhuǎn)換萃取分離實(shí)質(zhì)將待萃取組分由親水性轉(zhuǎn)化為疏水性，使其萃入有機(jī)相中。例，8-羥基喹啉-CHCl3對(duì)Al 3+ 萃取反

5、萃取萃取反過(guò)程（將組分從有機(jī)溶液中萃取到水溶液中）hydrophilichydrophobicBack extraction9第9頁(yè)第9頁(yè)例，8-羥基喹啉-CHCl3對(duì)Al 3+ 萃取3親水疏水溶于CHCl38-羥基喹啉CHCl3萃取劑溶劑水合離子正電性被中和，親水水分子被疏水有機(jī)大分子取代10第10頁(yè)第10頁(yè)分派系數(shù)與分派比分派系數(shù) partition coefficientHA (w) HA (o)萃取平衡分派定律Water 在水相中Organic 在有機(jī)相中下標(biāo)KD分派系數(shù)熱力學(xué)常數(shù)分派比 distribution ratio條件分派系數(shù)HA (w) HA (o)KaA(HA)i締合醋酸

6、在苯和水中分派D分派比條件常數(shù)11第11頁(yè)第11頁(yè)萃取率 The percent extracted稱為相比R 可近似地反應(yīng)溶質(zhì)濃縮效率當(dāng) R = 1 時(shí)，其中DE %1001.00.01100500D1101001000E %50919999.9增大萃取率減小相比增長(zhǎng)萃取次數(shù)12第12頁(yè)第12頁(yè)多次萃取設(shè)用 Vo mL 有機(jī)溶劑萃取 Vw mL中含量為 m0 A 物質(zhì)，一次萃取后剩余 A 物質(zhì)量為 m1 g據(jù)分派比定義整理，得萃取 n 次，同理可得n 次萃取萃取率 例：用 CCl4 萃取 I2 (R=1)Vo =100 mL，m0 = 0.20 g，D = 851)、萃取一次 ，m1 = 0

7、.0023 g ，E % = 98.82)、分兩次萃取，每次用50 mL 有機(jī)溶劑 m2 = 0.00016 g ，E % = 99.9結(jié)論13第13頁(yè)第13頁(yè)1） 用同樣量萃取劑，分多次萃取比一次萃取效率高結(jié)論：2）萃取原則：少許多次N ?14第14頁(yè)第14頁(yè)8.3.2 萃取分離類(lèi)型與條件萃取類(lèi)型螯合物萃取離子締合物萃取簡(jiǎn)樸分子萃取溶劑配合萃取螯合物萃取 chelate extraction生成螯合物萃取被三氯甲烷萃取15第15頁(yè)第15頁(yè)離子締合物萃取 ion association extraction陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)靜電引力相結(jié)合形成電中性疏水化合物而被有機(jī)溶劑萃取。M+(w) + A

8、-(w) = M+A-(o)例：HCl 介質(zhì)中乙醚萃取FeCl4-(CH3CH2)2O + H+ = (CH3CH2)2O+H(CH3CH2)2O+H + FeCl4- = (CH3CH2)2OH +FeCl4 - 被 (CH3CH2)2O 萃取例：堿性染料在酸性介質(zhì)中萃取絡(luò)陰離子+BF4-次甲基藍(lán)陽(yáng)離子被苯、甲苯等惰性溶劑萃取通常在酸性介質(zhì)中進(jìn)行16第16頁(yè)第16頁(yè)連續(xù)萃取法Higher-density solvent extractionLow-density solution being extractedExtraction solventVaporBoiling flask containing high-density extracting solvent and extracted soluteDiverter for drops of condensate of high-density solventCondensateReflux condenserHeat返回17第17頁(yè)第17頁(yè)Lower-density solvent extractionHeatHigh-density solution being extractedExtracting solventCondensateReflux condenserVaporFlask containing