第11章常用的分离和富集方法

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1、课程网址：课程网址：毕博网络教学平台毕博网络教学平台9/8/2024111.1 11.1 概述概述11.2 11.2 气态分离法气态分离法11.3 11.3 沉淀分离法沉淀分离法11.4 11.4 溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法11.5 11.5 离子交换分离法离子交换分离法11.6 11.6 色谱分离法色谱分离法11.7 11.7 现代分离现代分离技术简介技术简介分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法目目录录第第11章章常用的分离和富集方法常用的分离和富集方法9/8/20242分分 析析 化化 学学 学学

2、习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法11.1 11.1 概述概述问题的提出问题的提出干扰的消除干扰的消除分分离离使用使用掩蔽剂掩蔽剂控制实控制实验条件验条件实际样品的复杂性实际样品的复杂性方法灵敏度的局限性方法灵敏度的局限性满足对灵敏度的要求满足对灵敏度的要求选择灵选择灵敏度高敏度高的方法的方法富富 集集9/8/20243例例：“人人类类基基因因测测序序”毛毛细细管管电电泳泳解解决决了了生生物物大分子的分离问题，从而得以实现。大分子的分离问题，从而得以实现。稀稀土土元元素素的的互互相相分分离离和和测测定定，一一直直是是分分析析化化学学

3、中中难难题之一。用了从题之一。用了从1839到到1907年的将近年的将近70年时间。年时间。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法海海水水中中铀铀的的蕴蕴藏藏量量约约45亿亿吨吨，是是陆陆地地上上已已探探明明矿矿储量的储量的2000倍，海水中铀的浓度约为倍，海水中铀的浓度约为13 g/L。C=13 g/L难以测定难以测定富集为富集为C=100200 g/L可以测定可以测定把把1L海水中的海水中的U(IV)处理到处理到5mL的溶液中的溶液中.9/8/20244一、分离在定量分析中的作用一、分离在定量分析中的作

4、用分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法是定量分析化学重要组成部分是定量分析化学重要组成部分除去除去干扰干扰组分组分分离的作用分离的作用分离分离被测被测组分组分分开分开相近相近组分组分富集富集痕量痕量组分组分9/8/20245分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法二、分离完全的标志二、分离完全的标志干扰组分少到不干扰干扰组分少到不干扰被测组分损失可忽略不计被测组分损失可忽略不计实际应用时，还要考虑选用方法简便、实际应用时

5、，还要考虑选用方法简便、绿色环保、成本低等。绿色环保、成本低等。回收率回收率(recoveryrate)结果准确度标志结果准确度标志RA=100%分离后分离后A的质量的质量原有试样中原有试样中A的质量的质量？9/8/20246待测组分含量不同对回收率的要求也不相同待测组分含量不同对回收率的要求也不相同质量分数质量分数大于大于1%0.01%1%小于小于0.01%回收率回收率99.9%99%90%95%定量分析对回收率的要求定量分析对回收率的要求分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法例：例：含有钴与镍离子的混合

6、溶液中，钴与镍的质含有钴与镍离子的混合溶液中，钴与镍的质量均为量均为20.0mg，用离子交换法分离钴镍后，溶液用离子交换法分离钴镍后，溶液中余下的钴为中余下的钴为0.20mg，而镍为而镍为19.0mg,钴镍的回钴镍的回收率分别为多少？收率分别为多少？9/8/20247分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法回收率测定方法回收率测定方法：标准物质加入法：标准物质加入法9/8/20248沉淀沉淀 分离分离 气态气态 分离分离 离子离子交换交换 分离分离 主要分离方法主要分离方法色谱色谱 分离分离 萃取萃取 分离分

7、离 总体要求：总体要求：掌握原理、指导应用掌握原理、指导应用分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/2024911.2 11.2 气态分离法气态分离法分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法分离原理分离原理挥发性的差异挥发性的差异适用性适用性常量和微量组分的分离分析常量和微量组分的分离分析方法特点：选择性高方法特点：选择性高 分离富集可同时进行分离富集可同时进行挥发挥发蒸馏蒸馏升华升华方法方法应用应用有机分析有机分析

8、C、H、O、N和和S等元素测定等元素测定无机分析氢化物、氟化物、氯化物测定无机分析氢化物、氟化物、氯化物测定9/8/202410咖啡碱咖啡碱索氏提取器易溶于乙醇、易升华易溶于乙醇、易升华分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/20241111.3 11.3 沉淀与过滤分离沉淀与过滤分离分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法分离原理分离原理溶解度的差异溶解度的差异适用性适用性常量和微量常量和微量金属离子金属离子的分离

9、富集的分离富集方方 法：法： 常量组分的沉淀分离常量组分的沉淀分离痕量组分的富集和共沉淀分离痕量组分的富集和共沉淀分离 9/8/202412一、常量组分的沉淀分离一、常量组分的沉淀分离分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法无机沉淀分离无机沉淀分离有机有机沉淀分离沉淀分离氢氧化物沉淀分离氢氧化物沉淀分离硫化物沉淀分离硫化物沉淀分离硫酸盐硫酸盐磷酸盐磷酸盐沉淀分离沉淀分离氟化物氟化物选择性不高选择性不高选择性、灵敏度高选择性、灵敏度高9/8/202413分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第111

10、1章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202414氢氧氢氧化物化物沉淀沉淀 分离分离 NaOH法法NH3H2O法法（NH4存在）存在）有机碱法有机碱法ZnO悬浮液法悬浮液法分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法抗衡离子，抗衡离子，减少吸附，减少吸附，促进凝聚。促进凝聚。有机碱与其共轭有机碱与其共轭酸组成缓冲溶液酸组成缓冲溶液 酸性溶液酸性溶液+ZnO悬浮液，悬浮液，pH6思考：思考：比较几种方法的选择性比较几种方法的选择性？9/8/202415分分 析析 化化 学学 学

11、学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法有机沉淀剂沉淀分离有机沉淀剂沉淀分离螯合物沉淀螯合物沉淀缔合物沉淀缔合物沉淀三元配合物沉淀三元配合物沉淀9/8/202416二、痕量组分的富集和共沉淀分离二、痕量组分的富集和共沉淀分离 分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法思考：思考：什么是共沉淀？什么是共沉淀？如何形成共沉淀？如何形成共沉淀？淀颗粒小，比表面大、有利于吸附共沉淀淀颗粒小，比表面大、有利于吸附共沉淀晶格相近，有利于形成混晶共沉淀晶格相近，有利

12、于形成混晶共沉淀9/8/2024171、利用、利用吸附作用吸附作用进行共沉淀分离进行共沉淀分离用用Cu2+S2-富集富集0.02g/LHg2+用用Fe3+OH-富集铜中的微量铝富集铜中的微量铝2、利用、利用生成混晶生成混晶进行共沉淀分离进行共沉淀分离用用Sr2+CO32-富集海水中亿万分之一的富集海水中亿万分之一的Cd2+用用MgNH4PO4富集富集AsO43-3、利用利用有机共沉淀剂有机共沉淀剂进行共沉淀分离进行共沉淀分离分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202418分分 析析 化化 学学 学

13、学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法甲基紫甲基紫MVMVH+SCN-Zn(SCN)42-MVH+辛可宁辛可宁 RNH2RNH3+H2WO4H+(胶体）胶体）胶体凝聚共沉淀胶体凝聚共沉淀 离子缔合共沉淀离子缔合共沉淀“固体萃取剂固体萃取剂”共沉淀共沉淀1-萘酚沉淀（乙醇溶液），将萘酚沉淀（乙醇溶液），将U(VI)-1-亚硝基亚硝基-2-萘酚的螯合物共沉淀下来。萘酚的螯合物共沉淀下来。9/8/202419萃萃取取某组分从一个相转移到某组分从一个相转移到互互不相溶不相溶的另一个相的过程。的另一个相的过程。方方法法液液液萃取液萃取固相萃取

14、固相萃取超临界流体萃取超临界流体萃取微波萃取微波萃取11.4 11.4 溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202420分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法一、液一、液液萃取液萃取分离原理分离原理水水相相有机相有机相组分组分组分组分亲水性亲水性疏疏水性水性萃取萃取反萃取反萃取萃取萃取本质本质如何实现如何实现分离分离依据依据离子型化合物离子型化合物极性极性共价键化合物共价键化合物弱极

15、性或非极性弱极性或非极性9/8/202421例：例：8-羟基喹啉羟基喹啉-CHCl3对对Al3+的萃取的萃取亲水亲水疏水疏水溶于溶于CHCl3水合离子的水合离子的正电性被中正电性被中和和，亲水的水分子被疏，亲水的水分子被疏水有机大分子取代。水有机大分子取代。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法3优点：设备简单优点：设备简单操作快速操作快速分离效果好分离效果好应用广泛。应用广泛。缺点：费时缺点：费时工作量大工作量大萃取溶剂易挥发萃取溶剂易挥发易燃和有毒。易燃和有毒。9/8/202422二、萃取平衡与萃取效率

16、二、萃取平衡与萃取效率 1、分配系数与分配比、分配系数与分配比分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法在一定温度下，当分配达到平在一定温度下，当分配达到平衡时，物质衡时，物质A在两种溶剂的浓在两种溶剂的浓度比称为分配系数。度比称为分配系数。在一定温度下，当分配达到平在一定温度下，当分配达到平衡时，物质衡时，物质A在两种溶剂中的在两种溶剂中的总浓度比称为分配比。总浓度比称为分配比。KD=A有有/A水水D=CA有有/CA水水分配定律分配定律只与温度有关只与温度有关与温度、酸度、浓度有关与温度、酸度、浓度有关9/8

17、/202423分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法讨论讨论1 1、一次萃取、一次萃取2 2、多次萃取、多次萃取分配比不高时，可采分配比不高时，可采用多次连续萃取的方用多次连续萃取的方法来提高萃取率。法来提高萃取率。m0萃取前水相中溶质的克数；萃取前水相中溶质的克数；m1、mn一次、一次、n次萃取次萃取水相中溶质的克数；水相中溶质的克数；V水、水、V有有水相、有机相的毫升数。水相、有机相的毫升数。D1101001000E%50919999.9相比相比=1=19/8/2024242 2、萃取率萃取率E分分 析

18、析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法相比相比提高萃取率提高萃取率减小相比减小相比增加萃取次数增加萃取次数增加分配比增加分配比9/8/202425一次萃取一次萃取分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法二次萃取二次萃取n次萃取次萃取9/8/202426例例 用用8-羟基喹啉氯仿溶液，于羟基喹啉氯仿溶液，于pH=7.0时从时从水溶液中萃取水溶液中萃取La3+，已知它在两相中的分配已知它在两相中的分配比比D=43。现取含现取含La3+

19、为为lmgmL-1的水溶液的水溶液20.00mL，用用20.00mL萃取液，计算一次萃萃取液，计算一次萃取和分两次萃取（每次取和分两次萃取（每次10.00mL）的萃取效的萃取效率。从中可得出什么结论？率。从中可得出什么结论？分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202427解：解： 一次萃取一次萃取两次萃取两次萃取分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法结论：结论：1）同样量的萃取剂，分多次萃取比一次萃）同样量的萃

20、取剂，分多次萃取比一次萃取的效率高；取的效率高；2）萃取原则：少量多次。）萃取原则：少量多次。9/8/202428 1.含含0.010gFe3+的强酸溶液，用乙醚萃取时，已知的强酸溶液，用乙醚萃取时，已知其分配比为其分配比为99，则等体积萃取一次后，水相中残存，则等体积萃取一次后，水相中残存Fe3+量为量为A.0.10mgB.0.010mgC.1.0mgD.1.01mg2.用等体积萃取要求一次萃取率大于用等体积萃取要求一次萃取率大于90%，则分配，则分配比必须大于比必须大于A.50B.20C.18D.93.移移取取25.00mL含含0.125gI2的的KI溶溶液液，用用25.00mLCCl4萃

21、萃取取，平平衡衡后后测测得得水水相相中中含含0.00500gI2，则则萃萃取两次的萃取率是取两次的萃取率是A.99.8%B.99.0% C.98.6% D.98.0%3.ADA分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202429萃取类型萃取类型螯合物萃取螯合物萃取离子缔合物萃取离子缔合物萃取简单分子萃取简单分子萃取溶剂配合萃取溶剂配合萃取分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法螯合物萃取螯合物萃取三、三、9/8/20

22、2430分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法阳离子和阴离子通过阳离子和阴离子通过静电引力静电引力相结合形成电中性疏水化合物相结合形成电中性疏水化合物+BF4-离子缔合物萃取离子缔合物萃取次甲基蓝阳离子次甲基蓝阳离子萃取类型萃取类型螯合物萃取螯合物萃取离子缔合物萃取离子缔合物萃取简单分子萃取简单分子萃取溶剂配合萃取溶剂配合萃取9/8/202431四、萃取条件的选择四、萃取条件的选择分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法

23、螯合物稳定，疏水性强，萃取率高。螯合物稳定，疏水性强，萃取率高。 酸度影响萃取剂的离解，络合物的稳定性，金属酸度影响萃取剂的离解，络合物的稳定性，金属 离子的水解离子的水解金属络合物在溶剂中有较大的溶解度。金属络合物在溶剂中有较大的溶解度。萃萃取取溶溶剂剂的的密密度度与与水水溶溶液液的的密密度度差差别别要要大大, ,粘粘度度要要小，易分层。小，易分层。毒性小，最好无毒，并且挥发性小毒性小，最好无毒，并且挥发性小。3 3、萃取溶剂的选择萃取溶剂的选择1 1、萃取剂的选择、萃取剂的选择2 2、溶液的酸度、溶液的酸度9/8/202432通过控制溶液的酸度可以提高萃取的选择性，借通过控制溶液的酸度可以

24、提高萃取的选择性，借以达到分离的目的。以达到分离的目的。E%pH分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法用二苯基硫卡巴腙用二苯基硫卡巴腙CClCCl4 4萃取金属离子萃取金属离子9/8/202433准备准备加料加料振荡振荡放气放气静置静置分层分层分离分离合并萃取液，蒸馏合并萃取液，蒸馏五、萃取操作五、萃取操作分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法单级单级( (间歇间歇) )萃取萃取 连续萃取连续萃取多级萃取多级萃取9/8/

25、202434六、溶剂萃取在分析化学中的应用六、溶剂萃取在分析化学中的应用1 1干扰元素的分离干扰元素的分离；2 2性质极相近的元素分离性质极相近的元素分离；3 3痕量元素的富集痕量元素的富集；4 4萃取与仪器分析的结合萃取与仪器分析的结合。振荡振荡振荡振荡放气放气放气放气间歇法间歇法分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202435离子交换树脂是一类离子交换树脂是一类高分子有机聚合物高分子有机聚合物，它它具有三维空间的具有三维空间的网状结构网状结构，而且有一定的伸而且有一定的伸缩性缩性。在网状的骨架

26、之间有一定大小的空隙在网状的骨架之间有一定大小的空隙，可以容许游离的离子自由进出可以容许游离的离子自由进出。在这网状结在这网状结构的骨架上有许多可以被交换的构的骨架上有许多可以被交换的活性基团活性基团，在溶液中的离子扩散进入树脂内部在溶液中的离子扩散进入树脂内部，置换了置换了这些离子这些离子，就发生了离子交换反应就发生了离子交换反应。一、离子交换树脂及其特性一、离子交换树脂及其特性11.5 11.5 离子交换分离法离子交换分离法分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202436图图图图9-109-1

27、0聚苯乙烯型磺酸基聚苯乙烯型磺酸基聚苯乙烯型磺酸基聚苯乙烯型磺酸基阳离子交换树脂阳离子交换树脂阳离子交换树脂阳离子交换树脂分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202437根据树脂中可交换的活性基团不同根据树脂中可交换的活性基团不同，在分析化学中在分析化学中常用的离子交换树脂有四种常用的离子交换树脂有四种：（1 1）强酸性阳离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂磺酸型磺酸型含含SO3H，（2 2）弱酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂羧酸型羧酸型含含COOH，（3 3）强碱性阴离子交换树脂强碱性阴离子交

28、换树脂季胺型季胺型，含含N(CH3)3OH基，基，（4 4）弱碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂叔胺型和仲胺型叔胺型和仲胺型，含有含有NH(CH3)2OH和和NH2(CH3)OH基基。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202438强酸性强酸性阳离子交换树脂和阳离子交换树脂和强碱性强碱性阴离子交换阴离子交换树脂应用较广，在树脂应用较广，在酸性酸性、中性和碱性中性和碱性溶液中溶液中都能使用都能使用。弱酸性弱酸性阳离子交换树脂因对阳离子交换树脂因对H+亲亲合力大合力大，在酸性溶液中不能使用在酸性溶

29、液中不能使用，适用的适用的pH范围为范围为614。弱碱性弱碱性阴离子交换树脂在碱性阴离子交换树脂在碱性溶液中不离解溶液中不离解，只能在酸性溶液中应用只能在酸性溶液中应用，适适用的用的pH范围为范围为07。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202439二、性质二、性质1 1交联度交联度2.2.交换容量交换容量树脂的交联度越大，则网眼越小，交换速度较慢，树脂的交联度越大，则网眼越小，交换速度较慢，交换的选择性较高；形成的树脂结构紧密，机械强交换的选择性较高；形成的树脂结构紧密，机械强度高。一般要求树

30、脂的交联度一般为度高。一般要求树脂的交联度一般为4-144-14每克干树脂所能够交换的相当于一价离子的物质每克干树脂所能够交换的相当于一价离子的物质的量（以的量（以mmolmmol为单位）。为单位）。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202440二、离子交换平衡二、离子交换平衡交换再生交换R H+M+R M+H+再生离子交换亲和力离子交换亲和力Na+Ca2+Al3+Th4+1.对磺酸型树脂对磺酸型树脂，在低浓度常温下的水溶液中在低浓度常温下的水溶液中，亲亲和力随着交换离子价数的增加而变大和力随着

31、交换离子价数的增加而变大，即即分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202441（2 2）在上述相同条件下在上述相同条件下，同价数离子的亲和力随同价数离子的亲和力随着水化离子的体积减小而增加着水化离子的体积减小而增加，即即Li+H+Na+ K+Rb+Cs+Tl+Ag+Be2+Mn2+Mg2+Zn2+Cu2+Cd2+Ni2+Co2+Ca2+Sr2+Pb2+Ba2+（3 3）对强碱性阴离子树脂对强碱性阴离子树脂，阴离子的亲和力顺序阴离子的亲和力顺序如下如下：（4）在稀溶液中高价阴离子一般是优先被吸附在稀

32、溶液中高价阴离子一般是优先被吸附：I- OAcFOH Cl CNBr I- 分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202442在同一溶液中有几种离子存在时在同一溶液中有几种离子存在时，亲和力大的离子亲和力大的离子先被交换先被交换，亲和力小的离子后被交换亲和力小的离子后被交换。若亲和力小若亲和力小的离子被交换之后的离子被交换之后，还会被亲和力大的离子再顶替还会被亲和力大的离子再顶替到溶液中去到溶液中去。例如含有相同浓度的例如含有相同浓度的Na+与与Ca2+混合液混合液，通过交换柱时则先发生下列交换反应

33、通过交换柱时则先发生下列交换反应：2R SO3H+Ca2+ (R SO3)2Ca+2H+R SO3H+Na+ R SO3Na+H+当选用适当的淋洗剂冲洗时亲和力小的离子容易解吸当选用适当的淋洗剂冲洗时亲和力小的离子容易解吸.分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202443三、离子交换技术三、离子交换技术离子交换过程一般是在交离子交换过程一般是在交换柱中进行换柱中进行，装置如图。装置如图。（1 1）树脂的选择与处理树脂的选择与处理由于市售树脂颗粒不匀由于市售树脂颗粒不匀，可可以研磨以研磨、过筛得到较

34、均匀的过筛得到较均匀的粒度粒度（直径为直径为0.20.4mm），），用用4molL-1的的HCl溶液浸泡溶液浸泡12天天，以除去树脂中的杂质以除去树脂中的杂质，然后用蒸馏水洗涤至中性然后用蒸馏水洗涤至中性，浸泡在蒸馏水中备用浸泡在蒸馏水中备用。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202444（2 2）装柱装柱柱装得均匀与否柱装得均匀与否对分离效果有很大影响对分离效果有很大影响。一一般先在柱内装入三分之一体般先在柱内装入三分之一体积蒸馏水积蒸馏水，然后将处理好的然后将处理好的树脂从柱顶缓缓加入树脂从

35、柱顶缓缓加入，让树让树脂在柱内均匀脂在柱内均匀、自由沉降自由沉降，使树脂层均匀一致使树脂层均匀一致。树脂层树脂层上保持一定的液面上保持一定的液面，防止树防止树脂干裂或树脂间隙中存有气脂干裂或树脂间隙中存有气泡泡。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202445（3 3）交换交换将欲交换的溶将欲交换的溶液慢慢倾入交换柱液慢慢倾入交换柱，控制控制适当的流速进行交换反应适当的流速进行交换反应。（4 4）洗涤洗涤交换完毕后用交换完毕后用蒸馏水进行洗涤蒸馏水进行洗涤，把留在把留在交换柱中未被交换的溶液交换柱

36、中未被交换的溶液和交换后形成的酸和交换后形成的酸（阳离阳离子交换树脂子交换树脂）或碱或碱（阴离阴离子交换树脂子交换树脂）除去除去。洗涤洗涤至流出液呈中性至流出液呈中性。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202446（5 5）洗脱洗脱将洗净后的交换将洗净后的交换柱选择适当的洗脱液在一定柱选择适当的洗脱液在一定流速下进行洗脱流速下进行洗脱，洗下来的洗下来的阳离子或阴离子可进行测定阳离子或阴离子可进行测定。（6 6）再生再生经过洗脱后的交经过洗脱后的交换柱换柱，一般用一般用HCl淋洗阳离淋洗阳离子交换

37、柱子交换柱，使之成为使之成为H+型型；用稀用稀NaOH淋洗阴离子交换淋洗阴离子交换柱柱，使之成为使之成为OH型型，以以备再用备再用。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202447四、离子交换法在分析化学中的应用四、离子交换法在分析化学中的应用1.制备去离子水制备去离子水2.2.干扰离子的分离干扰离子的分离（1 1）阴阳离子的分离阴阳离子的分离（2 2）相同电荷离子的分离相同电荷离子的分离3.3.总盐量的测定总盐量的测定4.4.痕量物质的富集痕量物质的富集分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指

38、导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202448色谱法的最大特点是分离效色谱法的最大特点是分离效率高，它能把各种率高，它能把各种性质极相性质极相似似的组分彼此分离，而后分的组分彼此分离，而后分别加以测定，因而是一类重别加以测定，因而是一类重要而常用，且发展最快的分要而常用，且发展最快的分离手段。离手段。纸色谱纸色谱薄层色谱薄层色谱10.5 10.5 色谱分离法色谱分离法凝胶色谱凝胶色谱.分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/2024491 1

39、方法原理方法原理又称纸层析，它是在滤纸上进行的色谱分析又称纸层析，它是在滤纸上进行的色谱分析法。它是根据不同物质在两相中的分配比不法。它是根据不同物质在两相中的分配比不同而进行分离的。同而进行分离的。滤纸上吸附的水是固定相；沿滤纸流动的溶滤纸上吸附的水是固定相；沿滤纸流动的溶剂或混合溶剂是流动相，又称展开剂。剂或混合溶剂是流动相，又称展开剂。2 2 比移值比移值Rf=a/b一、纸色谱一、纸色谱分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202450图图纸层析装置与氨基蒽醌图谱纸层析装置与氨基蒽醌图谱分分

40、析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202451分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202452层层析析纸纸和和层层析析板板: : 特特制制的的色色层层滤滤纸纸。按按需需要要剪剪裁裁成成长长条条形形（或或筒筒型型）。层层析析板板是是用用专专门门的的涂涂布布器器把把浆浆状状的的吸吸附附剂剂（硅硅胶胶或或氧氧化化铝铝，200200250250目目）均均匀匀地地涂涂在在长长条条形形玻玻璃璃板板上上（厚厚度度0.1

41、50.150.50.5mmmm）。干干燥燥后后即可使用。即可使用。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202453展展开开剂剂：由由一一种种或或多多种种溶溶剂剂按按一一定定比比例例组组成成。如如用用纸纸层层析析分分离离氨氨基基酸酸时时，常常用用的的展展开开剂剂组组成成和和配配比为比为: :正丁醇正丁醇: :乙酸乙酸: :水水=4:1:1=4:1:1。点点样样: : 用用微微量量注注射射器器或或玻玻璃璃毛毛细细管管吸吸取取一一定定量量试试样样点点在在原原点点上上。试试样样点点的的直直径径一一般般应应

42、小小于于5 5mmmm。可并排点多个试样同时展开。可并排点多个试样同时展开。显显色色检检测测：有有些些组组份份在在紫紫外外光光照照射射下下产产生生荧荧光光，可可在在紫紫外外灯灯下下用用铅铅笔笔将将组组份份斑斑点点描描绘绘出出来来。常常用用的显色方法有喷洒显色剂、碘蒸气熏或氨水熏等。的显色方法有喷洒显色剂、碘蒸气熏或氨水熏等。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202454（一）基本原理（一）基本原理 薄层层析分离法将吸附剂涂布在玻璃或塑料板上作薄层层析分离法将吸附剂涂布在玻璃或塑料板上作为固定相为

43、固定相，少量的试样点滴在固定相原点处的一端少量的试样点滴在固定相原点处的一端，然后置于密闭的容器中然后置于密闭的容器中，用适当的溶剂作展开剂用适当的溶剂作展开剂。展开剂借助薄层板的毛细作用展开剂借助薄层板的毛细作用，由下向上移动由下向上移动。由由于固定相对不同物质分子的吸附或溶解能力不同于固定相对不同物质分子的吸附或溶解能力不同，当展开剂流动时当展开剂流动时，不同的溶质在固定相上移动的速不同的溶质在固定相上移动的速度是不同的度是不同的。容易被吸附或溶解的溶质移动速度慢容易被吸附或溶解的溶质移动速度慢，较难吸附或溶解的溶质移动速度快较难吸附或溶解的溶质移动速度快。经过一段时间经过一段时间的展开的

44、展开，不同的物质彼此分开。不同的物质彼此分开。二、薄层色谱法二、薄层色谱法分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202455Rf是溶质在一定条件下的特征值是溶质在一定条件下的特征值，可以对物质进可以对物质进行定性行定性。由于影响由于影响Rf值的因素较多值的因素较多，进行层析时进行层析时，需要详细记录实验条件需要详细记录实验条件，而且常常需用纯物质作而且常常需用纯物质作对照对照。（二）薄层的制备（二）薄层的制备分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集

45、方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202456常用的涂布物质有硅胶常用的涂布物质有硅胶、氧化铝氧化铝、硅藻土硅藻土、粉状纤粉状纤维素等吸附剂维素等吸附剂。吸附剂粉末一般以吸附剂粉末一般以100250目较合目较合适适，应用时用蒸馏水在涂布器内调成稠稀适当的浆应用时用蒸馏水在涂布器内调成稠稀适当的浆状物状物，然后涂布在表面平整光洁的玻璃板面上然后涂布在表面平整光洁的玻璃板面上。板板面尺寸多为面尺寸多为5cm20cm或或20cm20cm，薄层的适宜薄层的适宜厚度为厚度为0.152.0mm，要求厚度均匀要求厚度均匀，涂布要布满整涂布要布满整个板面个板面，边角要擦拭干净边角要擦拭干净。涂布后放置

46、约涂布后放置约30min“固化固化”，吸附层析的薄层需通吸附层析的薄层需通过过110加热活化数小时加热活化数小时；对分配层析用的薄层不对分配层析用的薄层不需要干燥需要干燥，残留水起固定相作用残留水起固定相作用。制备好的薄层板制备好的薄层板应放置在合适的箱内应放置在合适的箱内，切勿使活化后的薄层板吸附切勿使活化后的薄层板吸附空气中的水蒸气和其他气体空气中的水蒸气和其他气体，以免影响其性能以免影响其性能。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202457分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第

47、第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202458（三）薄层的展开剂（三）薄层的展开剂分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202459图图图图9-79-7薄层层析器薄层层析器薄层层析器薄层层析器1薄层板；2展开剂；3点滴位置图图图图9-89-8薄板单向层薄板单向层薄板单向层薄板单向层析析析析1溶剂前沿；2原点试样点滴图图图图9-99-9 氨基酸的二维薄层层析氨基酸的二维薄层层析氨基酸的二维薄层层析氨基酸的二维薄层层析溶剂A：甲苯-2氯乙醇-吡啶溶剂B：

48、氯仿-苯甲醇-醋酸氨基酸：（1）天冬氨酸；（2）谷氨酸（3）丝氨酸；（4）-氨基丙酸；（5）甘氨酸；（6）丙氨酸；（7）蛋氨酸；（8）缬氨酸；（9）异亮氨酸；（10）胱氨酸（四）薄层的展开（四）薄层的展开分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202460（五）定量测定（五）定量测定 定量是将试样产生的斑点和相应的标准样斑点定量是将试样产生的斑点和相应的标准样斑点，进行面积大小的比较进行面积大小的比较。要得到准确的结果，可将要得到准确的结果，可将展开后的斑点连同上面的固定相一齐刮下展开后的斑点连同上面

49、的固定相一齐刮下，经萃经萃取后用化学法或仪器法进行测定取后用化学法或仪器法进行测定。最好的方法是最好的方法是利用薄层色谱扫描仪利用薄层色谱扫描仪，通过荧光和反射对斑点进通过荧光和反射对斑点进行测定行测定。这种方法快速这种方法快速、自动自动、准确准确。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202461一一、固相微萃取固相微萃取二、超临界流体萃取二、超临界流体萃取三、液膜萃取三、液膜萃取四、超毛细管电泳四、超毛细管电泳五、微波萃取五、微波萃取8.6 8.6 现代分离现代分离技术简介技术简介分分 析析 化

50、化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202462SPMESPME方法包括吸附和解吸两步。吸附过程中待测物在样品及方法包括吸附和解吸两步。吸附过程中待测物在样品及石英纤维萃取头外涂渍的固定相液膜中平衡分配，遵循相似相石英纤维萃取头外涂渍的固定相液膜中平衡分配，遵循相似相溶原理。这一步主要是物理吸附过程，可快速达到平衡。如果溶原理。这一步主要是物理吸附过程，可快速达到平衡。如果使用液态聚合物涂层，当单组分单相体系达到平衡时，涂层上使用液态聚合物涂层，当单组分单相体系达到平衡时，涂层上吸附的待测物的量与样品中待测物浓

51、度线性相关。解吸过程随吸附的待测物的量与样品中待测物浓度线性相关。解吸过程随SPMESPME后续分离手段的不同而不同。对于气相色谱（后续分离手段的不同而不同。对于气相色谱（GCGC），），萃取萃取纤维插入进样口后进行热解吸，而对于液相色谱（纤维插入进样口后进行热解吸，而对于液相色谱（LCLC），），则是则是通过溶剂进行洗脱。通过溶剂进行洗脱。 SPMESPME有两种萃取方式，一种是将萃取纤维直接暴露在样品中的有两种萃取方式，一种是将萃取纤维直接暴露在样品中的直接萃取法，适于分析气体样品和洁净水样中的有机化合物。直接萃取法，适于分析气体样品和洁净水样中的有机化合物。另一种是将纤维暴露于样品顶空中

52、的顶空萃取法，广泛适用于另一种是将纤维暴露于样品顶空中的顶空萃取法，广泛适用于废水、油脂、高分子量腐殖酸及固体样品中挥发、半挥发性的废水、油脂、高分子量腐殖酸及固体样品中挥发、半挥发性的有机化合物的分析有机化合物的分析。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202463分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202464临界萃取技术属于国际上新兴的高科技生临界萃取技术属于国际上新兴的高科技生物技术，是从动物

53、和植物中提取和分离有物技术，是从动物和植物中提取和分离有效组份及精华的先进生物技术。该技术采效组份及精华的先进生物技术。该技术采用超临界压力，以二氧化碳流体代替有机用超临界压力，以二氧化碳流体代替有机溶剂，并发挥其在临界、超临界状态下，溶剂，并发挥其在临界、超临界状态下，对弱极性物质（动植物挥发油、脂）有特对弱极性物质（动植物挥发油、脂）有特殊的溶解能力的特性，在常温下对动植物殊的溶解能力的特性，在常温下对动植物的有效组份和精华进行萃取和分离，使生的有效组份和精华进行萃取和分离，使生物活性不被破坏，产品中无溶剂残留等污物活性不被破坏，产品中无溶剂残留等污染。此技术可广泛应用于医药、化工、食染。此技术可广泛应用于医药、化工、食品、化妆品、保健品等高科技行业。品、化妆品、保健品等高科技行业。分分 析析 化化 学学 学学 习习 指指 导导 第第1111章章 分析化学中常用的分离和富集方法分析化学中常用的分离和富集方法9/8/202465