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1、第第11章分析化学中常用的章分析化学中常用的 分离富集方法分离富集方法拼搏奋斗拼搏奋斗求求生存生存健康快乐健康快乐享享生活生活热爱自然热爱自然重重生命生命离离子子交交换换分分离离法法：利利用用离离子子交交换换剂剂与与溶溶液液中中的的离离子子之之间间发发生生的的交交换换反反应应进进行行分分离离的的方法。方法。第第5节节 离子交换分离法离子交换分离法+ + + + + + + O +O + O+ O +O + OO O OO + OO O OO O OO O O+ + + + + + + + + + + + + + + O +O + OO + OO O OO O OO O OO O OO O OO
2、 O OO O O O + O+ O +O O + + + O+ + + + + + +K+H+淋洗淋洗交换上柱交换上柱离子交换分离法：离子交换分离法：溶液中的离子与离溶液中的离子与离子交换树脂发生离子交换树脂发生离子交换而分离。子交换而分离。无机离子交换剂无机离子交换剂有机离子交换剂有机离子交换剂 (离子交换树脂离子交换树脂)一一.离子交换剂的种类离子交换剂的种类特种树脂特种树脂螯合树脂螯合树脂大孔树脂大孔树脂萃淋树脂萃淋树脂纤维素交换剂纤维素交换剂负载螯合剂树脂负载螯合剂树脂阳离子交换树脂阳离子交换树脂阴离子交换树脂阴离子交换树脂强酸型阳离子交换树脂强酸型阳离子交换树脂弱酸型阳离子交换树脂
3、弱酸型阳离子交换树脂强碱型阴离子交换树脂强碱型阴离子交换树脂弱碱型阴离子交换树脂弱碱型阴离子交换树脂R-SO3H树脂树脂, 如国产如国产732R-COOH, -OH 树脂树脂R(CH3)3 N+Cl- 树脂树脂-NH2, -NHR, -NR2 树树脂脂阳离子交换树脂：阳离子交换树脂：含酸性活性基团的树脂。含酸性活性基团的树脂。强酸型：强酸型：RSO3H使用：使用：酸性，中性，碱性酸性，中性，碱性 不受酸度限制不受酸度限制弱酸型：弱酸型：RCOOHpH4 OHpH9.5 选择性好选择性好R-SO3H + Na+R-SO3Na + H+交换交换洗脱洗脱阴离子交换树脂：阴离子交换树脂：含碱性活性基团
4、的树脂。含碱性活性基团的树脂。强碱型：强碱型：R N(CH3)3Cl 使用：使用：酸性，中性，碱性酸性，中性，碱性弱碱型：弱碱型：R NH2 ，RNHCH3 RN(CH3)2交换交换洗脱洗脱二二 离子交换树脂的结构与性质离子交换树脂的结构与性质 高分子聚合物，具有网状结构，稳定性好。在网状结构高分子聚合物，具有网状结构，稳定性好。在网状结构的骨架上连接有活性基团，如的骨架上连接有活性基团，如-SO3H, -COOH,-N(CH3)3Cl等，它们可以与溶液中的离子进行交换。等，它们可以与溶液中的离子进行交换。+催催化化剂剂分分散散剂剂磺化磺化树脂的交换容量树脂的交换容量: 每克干树脂所能交换的物
5、质的量每克干树脂所能交换的物质的量(mmol)。 一般树脂的交换容量一般树脂的交换容量36 mmol/g。离子交换的过程：离子交换的过程：R-SO3H + Na+ R-SO3Na + H+R-N(CH3)3Cl + OH- R-N(CH3)3OH + Cl- 离离子子在在离离子子交交换换树树脂脂上上的的交交换换能能力力，与与离离子子的的水水合离子半径、电荷与离子的极化程度有关。合离子半径、电荷与离子的极化程度有关。三三 离子交换树脂的亲合力离子交换树脂的亲合力 强酸性阳离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂 Na+Ca2+Al3+Th4+Li+ H+ Na+ NH4+ K+ Rb+ Cs+ Ag+
6、Tl+ Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+对对于于弱弱酸酸性性阳阳离离子子交交换换树树脂脂，H的的亲亲合合力力大大于于其其它它阳阳离离子子 水水合合离离子子半半径径,离离子子电电荷荷,离离子子的的极极化化程程度度 ,亲亲和和力力越越大大a 阳离子交换树脂阳离子交换树脂水合半径离子半径b.阴离子交换树脂阴离子交换树脂强碱型阴离子交换树脂强碱型阴离子交换树脂F-OH-CH3COO-HCOO-Cl-NO2-CN-Br-C2O42- NO3- HSO4- I- CrO42- SO42- Cit.弱碱型阴离子交换树脂弱碱型阴离子交换树脂F- Cl- Br - I- CH3COO- MoO42- PO43-
7、AsO43-NO3-酒石酸根酒石酸根CrO42- SO42- OH-操作操作四四 离子交换分离操作与应用离子交换分离操作与应用装柱装柱离子交换离子交换洗脱洗脱树脂再生树脂再生离离子子交交换换树树脂脂玻璃纤维玻璃纤维交换柱交换柱1.树脂的选择和处理树脂的选择和处理2. 水浸泡水浸泡,稀盐酸浸稀盐酸浸泡泡,水洗至中性水洗至中性3.2 装柱装柱, 防止有防止有气气泡泡4.3 交换交换5.4. 洗脱洗脱6.5 树脂再生树脂再生应用：应用：制备去离子水制备去离子水微量组分富集分离（微量组分富集分离（Au,Pt,RE）阴阳离子分离阴阳离子分离 离子色谱法离子色谱法基于各种离子与树脂的亲和力不同。基于各种离
8、子与树脂的亲和力不同。树脂对离子的亲和力顺序树脂对离子的亲和力顺序强酸型阳离子交换树脂强酸型阳离子交换树脂对一价阳离子对一价阳离子Li+ H+ Na+ NH4+ K+ Rb+ Cs+ Ag+ Tl+对二价阳离子对二价阳离子Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Fe2+ Co2+ Ni2 +Cu2+ Zn2+对不同价态离子对不同价态离子Na+ Ca2+ Fe3+ Th4+强碱型阴离子交换树脂强碱型阴离子交换树脂F- OH- Ac- HCOO- H2PO4- Cl- NO3- HSO4- CrO42- SO42-A+BABAB柱层析柱层析离离子子交交换换层层析析法法：将将交交换换上上去去的的离离
9、子子，用用适适当当的的洗洗脱脱剂剂依依次洗脱而分离。次洗脱而分离。1.Li 6.Cs2.Na 7.Mg3.NH4+ 8.Ca4.K 9.Sr5.Rb 10.Ba碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属 0 5 10 min 离子色谱法离子色谱法稀稀土土金金属属氨基酸的分离氨基酸的分离 （用（用pH递增的柠檬酸盐缓冲溶液洗脱）递增的柠檬酸盐缓冲溶液洗脱）蛋白质、酶、核酸等生物活性物质的分离、纯化和富集蛋白质、酶、核酸等生物活性物质的分离、纯化和富集第第6节节 色谱分离色谱分离色谱是一种多级分离技术，根据被分离物质分子在两色谱是一种多级分离技术，根据被分离物质分子在两相（一为固定相，一为流动相）中分配系数
10、的微小差相（一为固定相，一为流动相）中分配系数的微小差别进行分离。别进行分离。固定相固定相 流动相流动相色谱柱色谱柱被分离组分被分离组分色谱法色谱法液相色谱法液相色谱法气相色谱法气相色谱法平板色谱法平板色谱法柱色谱法柱色谱法薄薄层层色色谱谱法法纸纸色色谱谱法法气气液液色色谱谱法法气气固固色色谱谱法法分分配配色色谱谱法法吸吸附附色色谱谱法法离离子子交交换换色色谱谱法法排排阻阻色色谱谱法法超临界流体色谱法超临界流体色谱法亲亲和和色色谱谱法法一一 萃取色谱萃取色谱溶溶剂剂萃萃取取原原理理与与色色谱谱分分离离技技术术相相结结合合的的液液相相分分配配色色谱谱，又称反相分配色谱。又称反相分配色谱。多用于无
11、机离子的分离。多用于无机离子的分离。流动相流动相: 无机化合物水溶液无机化合物水溶液, 载体载体: 载载体体材材料料有有：硅硅藻藻土土、硅硅胶胶、聚聚四四氟氟乙乙烯烯及及聚聚乙乙烯烯-乙乙酸酸乙乙烯烯酯共聚物，活性碳纤维。酯共聚物，活性碳纤维。 惰惰性性，多多孔孔且且孔孔径径分分布布均均匀匀，比比表表面面大大，在在流流动动相相中中不不溶溶胀，不吸附水溶液中的离子胀，不吸附水溶液中的离子固定相固定相: 有机萃取剂有机萃取剂以涂渍或吸留于载体上以涂渍或吸留于载体上, 牢固吸附牢固吸附二二 薄层色谱和纸色谱薄层色谱和纸色谱 平面色谱平面色谱薄薄层层色色谱谱: 固固定定相相有有硅硅胶胶，活活性性氧氧化
12、化铝铝及纤维素并铺在玻璃板上。及纤维素并铺在玻璃板上。纸色谱纸色谱: 多为滤纸多为滤纸。平面色谱平面色谱薄层色谱薄层色谱纸色谱纸色谱固定相固定相吸附剂吸附剂(硅胶硅胶, Al2O3, 纤维素纤维素)滤纸上的水滤纸上的水流动相流动相展开剂展开剂展开剂展开剂载体载体玻璃片玻璃片滤纸滤纸比比移移值值: 样样品品点点中中心心到到原原点点距距离离(a)与与溶溶剂前沿到原点距离剂前沿到原点距离(b)的比值。的比值。aabaab纸色谱（纸色谱（1）分离分离g级物质级物质固定相固定相滤纸上的吸附水滤纸上的吸附水流动相流动相溶剂（乙醇、丙酮及与水不相溶的溶剂）溶剂（乙醇、丙酮及与水不相溶的溶剂）原理：原理：根据
13、溶质根据溶质A在流动相与固定相（纸纤维中吸在流动相与固定相（纸纤维中吸附的水分）中的分配系数不同，流动相因毛细现象附的水分）中的分配系数不同，流动相因毛细现象沿纸上升，在固定相中溶解度大的上升慢，溶解度沿纸上升，在固定相中溶解度大的上升慢，溶解度小的上升快，因而溶质得到分离。小的上升快，因而溶质得到分离。纸色谱（纸色谱（2）层析缸层析缸溶剂前沿溶剂前沿起始线起始线（原点）（原点）展开剂展开剂yx2x1层层析析纸纸比移值：比移值：与标样比较可定性鉴定与标样比较可定性鉴定检测方法：检测方法：颜色颜色显色（反应显色）显色（反应显色）剪下斑点，用适当的溶剂洗脱后测定（比剪下斑点，用适当的溶剂洗脱后测定
14、（比色荧光）色荧光）氨基蒽醌试样中各种异构体的定性检出氨基蒽醌试样中各种异构体的定性检出1,7-二氨基蒽醌二氨基蒽醌1,6-二氨基蒽醌二氨基蒽醌1,8-二氨基蒽醌二氨基蒽醌1-氨基蒽醌氨基蒽醌1-硝基蒽醌硝基蒽醌溶剂前沿溶剂前沿原点原点样品：样品：氨基蒽醌氨基蒽醌固定相：固定相： -溴代萘附着于滤纸纤维溴代萘附着于滤纸纤维素上。素上。展开剂：展开剂：吡啶：水（吡啶：水（1:1）1,4双向纸色谱法双向纸色谱法例例：氨氨基基酸酸混混合合液液点点在在1515 cm滤滤纸纸边边2 cm处处，风风干干，展展开开剂剂用用CH3OH-H2O-吡吡啶啶（20:5:1），当当溶溶剂剂移移动动至至14cm处，取出
15、风干。处，取出风干。（第一次展开）（第一次展开） xx 第一次展开第一次展开 第二次展开第二次展开将将滤滤纸纸折折成成筒筒状状，使使斑斑点点处处于于下下方方，再再用用叔叔丁丁醇醇-甲甲基基乙乙基基酮酮-H2O-二二乙乙胺胺（10:10:5:1）展展开开14cm，取取出出风风干干。（第第二次展开）二次展开）显显色色：茚茚三三酮酮-4-乙乙-2-甲甲氮氮苯苯-冰冰HAc薄层色谱（薄层色谱（1）薄薄层层板板玻璃板上涂吸附剂层玻璃板上涂吸附剂层（ SiO2 ， Al2O3 ）上行法上行法薄层板薄层板层层析析缸缸展开剂展开剂层层析析缸缸展开剂展开剂滤纸条滤纸条下行法下行法薄层板薄层板薄层色谱（薄层色谱（
16、2）第第7节节 电泳和毛细管电泳分离电泳和毛细管电泳分离电电泳泳: 在在电电场场作作用用下下，电电解解质质中中带带电电粒粒子子以以不不同同的速度向电荷相反的方向迁移的现象。的速度向电荷相反的方向迁移的现象。利利用用这这一一现现象象对对化化学学或或生生物物物物质质进进行行分分离离分分析析的的技术常常称为电泳技术。技术常常称为电泳技术。纸纸电电泳泳 ； 薄薄层层电电泳泳 ； 聚聚丙丙稀稀酰酰胺胺电电泳泳； 琼琼脂脂糖糖电泳等。电泳等。等电聚焦电泳；等速电泳等电聚焦电泳；等速电泳柱状电泳；柱状电泳；U形电泳；高效毛细管电泳形电泳；高效毛细管电泳 高效毛细管电泳分离高效毛细管电泳分离 在充有电解质溶液的毛细管两端施加高电压，在充有电解质溶液的毛细管两端施加高电压，溶解在电解质中的物质组分根据电位梯度及离子淌溶解在电解质中的物质组分根据电位梯度及离子淌度的差别，得以电泳分离。度的差别，得以电泳分离。HV.高高压压电电源源；C.毛毛细细管管；E.电电极极槽槽；Pt.铂铂电电极极；D.检检测测器器；S.试试样；样；DA.数据采集处理系统数据采集处理系统 作业：作业：P3783，6，12，15活到老活到老学到老学到老
