第十五章定量分析中的分離與富集方法

第十五章定量分析中的分離與富集方法第一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一消除干擾的方法控制分析條件加掩蔽劑分離實(shí)際樣品：多種成分共存，彼此干擾影響準(zhǔn)確度無法測定①

分離被測組分②

除去干擾組分③

分離性質(zhì)相近的組分④

富集微量和痕量組分§15-1概述第二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一定量分析過程取樣溶樣消除干擾測定計算

掩蔽

分離(富集)方法步驟數(shù)據(jù)處理結(jié)果第三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一分離的意義對分離的要求干擾組分應(yīng)減小至不再干擾被測組分的測定被測組分在分離過程中的損失要小到可以不計回收率—消除干擾、富集微量待測組分主要組分RA>99.9%1%左右RA>99%微量組分RA>95%或更低分離因數(shù)第四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一固液分離*沉淀分離*離子交換分離氫氧化物:NaOH、NH3硫化物:H2S有機(jī)沉淀劑:H2C2O4、丁二酮肟氣液分離:揮發(fā)和蒸餾、克氏定氮法、Cl2預(yù)氧化I-法液液分離螯合物萃取離子締合物萃取三元絡(luò)合物萃取支撐型液膜乳狀液型液膜生物膜*萃取分離液膜分離其他分離方法:

萃淋樹脂、螯合樹脂、浮選、*色譜分離法分離分析法:氣相色譜法，液相色譜法、電泳分析法分離方法陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂螯合樹脂第五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一氫氧化物沉淀硫化物沉淀其它沉淀劑螯合物沉淀締合物沉淀三元配合物沉淀容易共沉淀，選擇性不高應(yīng)首先沉淀微量組分。種類多，選擇性好晶型好，可灼燒除去§15-2常用的分離和富集方法無機(jī)沉淀劑分離法有機(jī)沉淀劑分離法§15-2-1沉淀分離法第六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一控制pH實(shí)現(xiàn)分離cM10-5molL-1

沉淀完全cM10-5molL-1沉淀不完全

緩沖液

難溶化合物懸浮液§15-2-1-1無機(jī)沉淀劑分離法氫氧化物沉淀第七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一OH-:

分離兩性(Zn、Pb、Sn、Al)與非兩性金屬離子;分離蛋白質(zhì)(調(diào)pH至等電點(diǎn))。NH3H2O:分離高價金屬離子(Th4+、Al3+、Fe3+)與易生成氨絡(luò)合物的金屬(Cu、Co、Ni、Zn、Cd、Hg、Ag)。氫氧化物沉淀法的作用硫化物沉淀第八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一其它沉淀劑無機(jī)沉淀法的優(yōu)化條件:濃溶液,熱溶液,加入大量沒有干擾作用的鹽，均相反應(yīng)。第九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一in氨性溶液+酒石酸§15-2-1-2有機(jī)沉淀劑分離法螯合物(內(nèi)絡(luò)鹽)沉淀第十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一締合物沉淀三元配合物沉淀(R可以是H、C3H7、C6H5等)第十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一例：水中痕量Hg2+(0.02gL-1)的分離含量太低，無法直接沉淀§15-2-1-3共沉淀分離法

—微痕量物質(zhì)的分離富集第十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一利用吸附作用微量稀土離子(CaC2O4)Cu中微量Al3+(Fe(OH)3)水中微量Pb2+(CaCO3)

富集效率高，但是選擇性不好利用混晶作用痕量Ra2+(BaSO4)海水中痕量Cr3+(SrCO3)

選擇性較好第十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一有機(jī)共沉淀劑

選擇性好，富集率高，易除去丹寧、動物膠難溶三元絡(luò)合物惰性共沉淀劑+丁二酮肟二烷酯

(乙醇溶液)……ˉ?++-?+難溶三元絡(luò)合物甲基紫SCNZn2第十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一提高沉淀分離選擇性的方法利用絡(luò)合掩蔽作用利用氧化還原反應(yīng)，改變離子存在狀態(tài)NaOHH2O2氨性溶液H2S第十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一 物質(zhì)在極性不同的溶劑中溶解度不同。

水:

極性，離子型化合物（親水性）易溶。

有機(jī)溶劑：丙酮、CHCl3、CCl4、苯,有機(jī)化合物(疏水性)易溶?！?5-2-2溶劑萃取分離法基本原理—相似相溶萃?。簩⒂H水性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成疏水性物質(zhì)，進(jìn)入有機(jī)相。反萃?。夯謴?fù)親水性，再回到水相。第十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一分配平衡示意圖A0OrganicPhaseAw

WaterPhase分配定律溫度一定，濃度不太大時，KD為常數(shù)嚴(yán)格來說：中性分子≈1分配系數(shù)(KD)第十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一碘在CCl4-H2O中的分配(25oC)[I2]o(g/L)[I2]w(g/L)KD25.610.291387.916.540.193485.510.880.127685.36.970.081885.2第十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一例：有I-存在時，I2在CCl4－H2O中的分配比解：分配比(D)第十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一相比DERE萃取效率(E)第二十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一D對E的關(guān)系曲線(R=1)0501001000100.10.001E100%D第二十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一m0：被萃物總量m1：一次萃取后水中余量一次萃取n次萃取第二十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一例：用8-羥基喹啉-氯仿溶液與pH=7.0時，從水溶液中萃取La3+(已知D=43)。今取含La3+水溶液20mL，計算用10mL萃取液萃取一次和等體積萃取兩次的萃取率。解：萃取一次等體積萃取二次用同量溶劑多次萃取效果好！第二十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一+催化劑分散劑磺化§15-2-3離子交換分離法離子交換樹脂結(jié)構(gòu)(惰性網(wǎng)狀骨架+活性基團(tuán))第二十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一交聯(lián)度

交聯(lián)度大，樹脂結(jié)構(gòu)致密，孔隙小，溶漲小，交換速度慢，但是分離選擇性高。 交聯(lián)度小，反之(通常交聯(lián)度約為8-12%)。交換容量

每千克干樹脂所能交換的物質(zhì)的量(3-6mmol/g)。顆粒度

用目表示，簡單交換(50-100目)。離子交換樹脂性質(zhì)第二十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一陽離子交換樹脂—含酸性活性基團(tuán)的樹脂。陰離子交換樹脂—含堿性活性基團(tuán)的樹脂。螯合樹脂—含有特殊的螯合活性基團(tuán)。離子交換樹脂類型第二十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一A+BABAB離子交換層析法：將交換上去的離子，用適當(dāng)?shù)南疵搫┮来蜗疵摱蛛x。第二十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一陽離子交換樹脂：含酸性活性基團(tuán)的樹脂。強(qiáng)酸型：R—SO3H pH0-14

不受酸度限制弱酸型：R—COOH pH<4

R—OH pH<9.5

選擇性好R-SO3H+Na+R-SO3Na+H+交換洗脫第二十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一陰離子交換樹脂：含堿性活性基團(tuán)的樹脂。強(qiáng)堿型：R—N(NH3)3Cl

pH0-14弱堿型：R—NH2、R—NHCH3

pH0-7

R—N(CH3)2

pH>9.5交換洗脫螯合樹脂：含有特殊的螯合活性基團(tuán)。第二十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂對一價陽離子Li+<H+<Na+<NH4+<K+<Rb+<Cs+<Ag+<Tl+對二價陽離子Mg2+<Ca2+<Sr2+<Ba2+<Fe2+<Co2+<Ni2+<Cu2+<Zn2+對不同價態(tài)離子Na+<Ca2+<Fe3+<Th4+強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂F(xiàn)-<OH-<Ac-<HCOO-<H2PO4-<Cl-<NO3-<HSO4-<CrO42-<SO42-樹脂對離子的親和力順序第三十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一離子交換樹脂玻璃纖維交換柱樹脂的選擇和處理裝柱交換洗脫樹脂再生第三十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一平板色譜紙色譜薄層色譜柱色譜§15-2-4色譜分離法第三十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一—分離μg級物質(zhì)固定相—濾紙上的吸附水流動相—溶劑(乙醇、丙酮及與水不相溶的溶劑)原理：根據(jù)溶質(zhì)A在流動相與固定相(紙纖維中吸著的水分)中的分配系數(shù)不同，流動相因毛細(xì)現(xiàn)象沿紙上升，KD大的上升慢，KD小的上升快，因而溶質(zhì)得到分離。紙色譜第三十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一層析缸溶劑前沿起始線(原點(diǎn))展開劑yx2x1層析紙與標(biāo)樣比較可定性鑒定比移值：第三十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一PC檢測方法：顏色顯色(反應(yīng)顯色)剪下斑點(diǎn)，用適當(dāng)?shù)娜軇┫疵摵鬁y定(比色熒光)氨基酸的Rf值展開劑正丁醇+吡啶+水

0.200.290.600.200.330.241:1:1正丁醇+醋酸+水

0.23

0.230.700.280.220.1112:3:5天冬氨酸甘氨酸白氨酸谷氨酸絲氨酸組氨酸第三十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期一氨基蒽醌試樣中各種異構(gòu)體的定性檢出1,7-氨基蒽醌1,6-氨基蒽醌1,8-氨基蒽醌1-