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1、2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,1,081,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,2,定量分析化学中,Methods for Separation and Enrichment (Concentrate),2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,3,8.1 概论,8.2.1 常量组分的沉淀分离 8.2.2 微量组分的共沉淀分离与富集,8.2 沉淀分离法,8.3 溶剂萃取分离法,8.3.1 萃取分离的基本原理 8.3.2 萃取分离的类型及条件 8.3.3 萃取分离的实验方法 8.3.4 萃取分离在分析化学中的应用 8.3.5 萃取分
2、离技术的发展,（自主研究学习）,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,4,8.4 离子交换分离法,8.4.1 离子交换树脂 8.4.2 离子交换亲合力 8.4.3 离子交换分离操作方法 8.4.4 离子交换分离法的应用,8.5 色谱分离法,8.5.1 柱色谱 8.5.2 纸色谱 8.5.3 薄层色谱,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,5,8.1 概论,问题的提出,实际样品的复杂性,干扰的消除,控制实验条件,使用掩蔽剂,分离 separation,分析方法灵敏度的局限性,满足对灵敏度的要求,选择灵敏度高的方法,富集enrichment,例：,海水中 U
3、 （IV) 的测定,C = 1 3 g / L,难以测定,富集为 C = 100 200 g / L,可以测定,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,6,分离效果,干扰成分减少至不再干扰,待测组分有效回收,质量分数 1%，,回收率 99.9 % 以上,质量分数 0.01 %，,回收率 95 % 或更低,质量分数 0.01% 1%,回收率 99 %,样品中的待测组分含量是未知的如何测量回收率,？,Recovery,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,7,常用分离方法,沉淀分离法,溶剂萃取分离法,离子交换分离法,色谱分离法,挥发和蒸馏分离法,Precipi
4、tation,Solvent extraction,Ion exchange,Chromatography,Volatilization and distillation,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,8,沉淀分离与富集,依据溶度积分步沉淀原理,氢氧化物沉淀分离,通过控制 OH- 选择性沉淀分离,pH12，NaOH,分离两性离子：Al, Zn, Cr, Sn, Pb, Sb 不沉淀,pH 89, NH3,分离络氨离子：Ag, Co, Ni, Zn, Cd, Cu,(Mg) 不沉淀,pH 5 6, ZnO悬浊液或有机碱,沉淀：Al, Fe(III), Ti(IV),
5、Th(IV), Bi .,例如常见阳离子的两酸两碱分离,有机（酸碱）小分子的分离？,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,9,8.3 溶剂萃取分离法,萃取分离法,在含有被分离物质的水溶液中，加入萃取剂和与水不相混溶的有机溶剂，震荡，利用物质在两相中的分配不同的性质，使一些组分进入有机相中，使另一些组分仍留在水相中，从而达到分离的目的。,梨形分液漏斗,例：I2的萃取,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,10,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,11,8.3.1 萃取分离的基本原理,萃取分离的依据,物质,亲水性,疏水性,离子型化合物,
6、极性,共价键化合物,弱极性或非极性,相互转换,萃取分离的实质,将待萃取组分由亲水性转化为疏水性，使其萃入有机相中。,例，8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取,反萃取,萃取的反过程（将组分从有机溶液中萃取到水溶液中）,hydrophilic,hydrophobic,Back extraction,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,12,例，8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取,溶于CHCl3,8-羟基喹啉,CHCl3,萃取剂,溶剂,水合离子的正电性被中和，亲水的水分子被疏水有机大分子取代,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,13,分配
7、系数与分配比,分配系数 partition coefficient,萃取平衡,分配定律,Water 在水相中,Organic 在有机相中,下标,KD分配系数,热力学常数,分配比 distribution ratio,条件分配系数,醋酸在苯和水中的分配,D分配比,条件常数,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,14,醋酸在和水中的分配,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,15,萃取率 The percent extracted,称为相比,R 可近似地反映溶质浓缩的效率,当 R = 1 时，,其中,增大萃取率,减小相比,增加萃取次数,2005-12 GXQ
8、 分析化学 2005-2006学年,16,多次萃取,设用 Vo mL 有机溶剂萃取 Vw mL中含量为 m0 的 A 物质，一次萃取后剩余的 A 物质的量为 m1 g,据分配比定义,整理，得,萃取 n 次，同理可得,n 次萃取的萃取率,例：用 CCl4 萃取 I2 (R=1),Vo =100 mL，,m0 = 0.20 g，,D = 85,2)、分两次萃取，每次用50 mL 有机溶剂,m2 = 0.00016 g ，,E % = 99.9,结论,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,17,1） 用同样量的萃取剂，分多次萃取比一次萃取的效率高,结论：,2）萃取原则：少量多次,
9、N ,?,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,18,8.3.2 萃取分离的类型与条件,萃取类型,螯合物萃取,离子缔合物萃取,简单分子萃取,溶剂配合萃取,螯合物萃取 chelate extraction,生成螯合物的萃取,被三氯甲烷萃取,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,19,Dithizone 双硫腙,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,20,8-hydroquinoline and cupferron,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,21,萃取平衡,用 HL 萃取金属离子 M，有如下平衡,M(w)
10、+ n (HL)(o) = MLn (o) + n H+(w),2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,22,螯合物萃取中酸度的影响,如果考虑到M (w) 和 HL (o) 的副反应,lgD pH,E% pH,Hg2+,Bi2+,Pb2+,Cd2+,二苯硫腙-CCl4萃取金属离子的萃取曲线,控制酸度分别萃取,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,23,离子缔合物萃取 ion association extraction,阳离子和阴离子通过静电引力相结合形成电中性疏水化合物而被有机溶剂萃取。,M+(w) + A-(w) = M+A-(o),例：HCl 介质中
11、乙醚萃取FeCl4-,(CH3CH2)2O + H+ = (CH3CH2)2O+H,(CH3CH2)2O+H + FeCl4- = (CH3CH2)2OH +FeCl4 -,被 (CH3CH2)2O 萃取,例：碱性染料在酸性介质中萃取络阴离子,次甲基蓝阳离子,被苯、甲苯等惰性溶剂萃取,通常在酸性介质中进行,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,24,例：在酸性介质中高分子胺对络阴离子的萃取,R3N(o) + HA = R3N+HA- (o),R3N+HA- (o) + B- = R3N+ HB- (o) + A-,简单分子萃取体系,某些共价无机化合物，例如 I2, Cl2等
12、，它们在水溶液中主要以分子形式存在，不带电荷，可用有机惰性溶剂萃取。,溶剂配合体系,例：磷酸三丁酯（TBP）对硝酸盐的萃取,Mn+ + n NO3- + m TBP = M(NO3)nm(TBP),被 TBP 萃取,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,25,8.3.3 萃取分离的实验方法,间歇萃取法,连续萃取法,8.3.4 萃取分离在分析化学中的应用,萃取分离,萃取富集,萃取分光光度法,例：Ni 2+ 的丁二酮肟（三氯甲烷）分光光度法测定,参见陈国珍等人编著： 紫外-可见光分光光度法下册 原子能出版社,Batch extraction using pear-shaped
13、separatory funnel,Continuous liquid-liquid extraction,高密度溶剂萃取,低密度溶剂萃取,2005-12 GXQ 分析化学 2005-2006学年,26,连续萃取法,Higher-density solvent extraction,Low-density solution being extracted,Extraction solvent,Vapor,Boiling flask containing high-density extracting solvent and extracted solute,Diverter for drops of condensate of high-density solvent,Condensate,Reflux condenser,Heat,返回,2005-12 GXQ
