复杂物质的分离与富集

镍(II) ＋丁二酮肟 丁二酮肟-镍(II) ‖ CHCl3
带电荷,亲水 萃取剂
电中性,疏水
萃取溶剂
萃取分离的依据 亲水性
易溶于水而难溶于有机溶剂的 性质。常见的亲水基团有 OH,-SO3H，-NH2,-NH-等
离子型化合物 极性
物质
相互转换
疏水性 共价键化合物 弱极性或非极性
萃取分离的实质
难溶于水而易溶于有机溶剂的性质。烷基如 -CH3, -C2H5,卤代烷基，芳香基等。
（2）实验方法应简便、快速。
3. 常用的分离富集方法
第九章 分析化学中的分离与富集方法
氢氧化物：NaOH、NH3
沉淀分离 硫化物：H2S
分
固液分离
固相萃取
有机沉淀剂：H2C2O4，丁二酮肟
阳离子交换树脂
离
离子交换分离
阴离子交换树脂
气液分离：挥发和蒸馏 克氏定螯氮合法物，萃C取l2预氧化I-法
方
磷酸盐沉淀
稀酸中，锆、铪、钍、铋；弱酸中, 铁、铝、铀(IV)、 铬(III)等
2. 有机沉淀剂沉淀分离法
草酸: 沉淀Cawk.baidu.com Sr, Ba, RE, Th
铜铁试剂(N-亚硝基苯基羟铵): 强酸中沉淀Cu,Fe,Zr,Ti,Ce.Th,V,Nb,Ta等，微酸中沉 淀Al,Zn,Co,Mn,Be,Th,Ga,In,Tl等。主要用于1:9的硫 酸介质中沉淀Fe(III),Ti(IV),V(V)等与Al,Cr,Co,Ni分离
第11章 复杂物质的分离与富集
概述
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
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
例： 海水中 U(IV) 的测定
C = 1 ~ 3 g / L
难以测定
富集
富集为 C = 100 ~ 200 g / L 可以测定 把1L海水中的U(IV)处理到5ml的溶液中
利用生成混晶进行共沉淀，选择性较好，如硫酸铅 -硫酸鋇，磷酸铵镁-砷酸铵镁等
有机共沉淀剂进行共沉淀
利用胶体的凝聚作用进行共沉淀, 如动物胶、丹宁 离子缔合共沉淀，如甲基紫与InI4-。 利用“固体萃取剂”进行共沉淀，例 1-萘酚的乙醇溶
液中，1-萘酚沉淀，并将U(VI)与1-亚硝基-2-萘酚的螯 合物共沉淀下来。
氨水-铵盐缓冲法
控制pH值8～10，使高价离子沉淀(Al, Sn等), 与一、二价 离子(碱土金属，一、二副族)分离
ZnO悬浊液法
控制pH＝6, 定量沉淀pH6以下能沉淀完全的金属离子
有机碱法
六次甲基四胺，吡啶，苯胺等有机碱与其共轭酸组成溶液 控制溶液的pH值
硫酸盐沉淀
硫酸作沉淀剂，浓度不能太高，因易形成MHSO4盐 加大溶解度, 沉淀碱土金属和Pb2+, CaSO4溶解度大，加 入乙醇降低溶解度。
卤化物沉淀
氟化稀土和与Mg(II), Ca(II), Sr(II), Th(IV)氟化物沉淀， 冰晶石法沉淀铝 在pH＝4.5 Al(III)与NaF生成（NaAlF6)法 沉淀分离Al(III),与Fe(III),Cr(III),Ni(II),V(V)Mo(VI)等分离
硫化物沉淀
控制酸度，溶液中[S2-]不同，根据溶度积，在不同酸 度析出硫化物沉淀, As2S3, 12M HCl; HgS,7.5M HCl; CuS, 7.0M HCl; CdS, 0.7M HCl; PbS, 0.35M HCl; ZnS, 0.02M HCl; FeS, 0.0001M HCl; MnS,0.00008 M HCl
1. 分离富集的目的（对象）
（1）基体组成非常复杂，并且干扰组分量相对比 较大的条件下——分离
（2）试样中待测组分的含量较低，而现有测定方 法的灵敏度又不够高——富集或分离富集
2. 对分离富集的要求
（1）分离富集的回收率越接近100%分离效果越 好——待测组分的损失越小——干扰组分分离完 全
将待萃取组分由亲水性转化为疏水性，使其萃入有机相中。
萃取操作的简单过程 溶质在互不相溶的两相中分配
反萃取
反萃取：将组分从有机溶液中萃取到 水溶液中
例：向丁二酮肟镍螯合物的氯仿萃取 液中加入盐酸，酸的浓度达到0.5— 1mol/L时，疏水性的螯合物被破坏， Ni2+又恢复了亲水性，重新回到水相。
液液分离
萃取分离 离子缔合物萃取
三元络合物萃取
法
支撑型液膜
液膜分离 乳状液型液膜 气固分离-超临界流体萃取 生物膜 其他分离方法：萃淋树脂、螯合树脂、浮选、色谱分离法
分离分析法：气相色谱法，液相色谱法、电泳分析法
11.1 沉淀分离
1 无机沉淀剂沉淀分离法 氢氧化物沉淀
NaOH法
可使两性氢氧化物(Al,Ga,Zn,Be,CrO2,Mo,W,GeO32-, V, Nb,Ta ,Sn,Pb等)溶解而与其它氢氧化物(Cu, Hg, Fe, Co, Ni, Ti. Zr, Hf, Th, RE等)沉淀分离
4. 常用的生化沉淀分离法
盐析法 在溶液中加入中性盐使溶质生成沉淀析出； 易产生共沉淀，选择性差； 成本低，简便； 蛋白质的分离：对其生物活性有稳定作
用； 常用的中性盐：硫酸盐、磷酸盐、氯化
物等；在蛋白质的分离中硫酸铵、硫酸钠 应用较多。
11.2 液-液萃取分离法
1.萃取分离机理
相似溶解相似 带电荷的物质亲水，不易被有机溶剂萃取 可溶的呈电中性的物质疏水易为有机溶剂萃取
D=
2 分配定律、分配系数和分配比
分配系数: 有机溶剂从水相中萃取溶质A，若A在
两相中的存在形态相同，平衡时，在
有 机 相 的 浓 度 为 [A]o, 水 相 的 浓 度 为 [A]w 之比，用KD表示。
分配定律
KD=
[A]o [A]w
分配比: 物质A在两相中可能存在多种形态，在两相 中的各形态浓度总和(c)之比，用D表示。
铜试剂 (二乙胺基二硫代甲酸钠，DDTC) 沉淀Cu,Cd,Ag,Co,Ni,Hg.Pb.Bi,Zn等重金属离子，与 稀土、碱土金属离子及铝等分开
3. 共沉淀分离和富集
无机共沉淀剂进行共沉淀
利用表面吸附进行痕量组分的共沉淀富集, 选择性 不高。共沉淀剂为Fe(OH)3, Al(OH)3等胶状沉淀, 微 溶性的硫化物，如Al(OH)3作载体共沉淀Fe3 +,TiO2+; HgS共沉淀Pb2+