分析方法中常用的分离和富集方法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
➢ 分离富集的回收率越接近100%分离效果越好
分离后待测组分的质量
回收率 =
100%
原有试样中待测组分的量
—— 待测组分的损失越小 —— 干扰组分分离完全
➢ 实验方法应简便、快速
2020/8/11
精品课件
3
2-1 沉淀分离法
无机沉淀剂 —— 氢氧化物、硫化物等沉淀剂
沉淀分离法
（常量组分） 有机沉淀剂 —— 草酸、铜试剂、铜铁试剂等
Hf（IV）、Th（IV）、Nb（IV）、Ta（IV）、Sn（IV）、
加入NH4Cl的作用：
部分沉淀：Fe2+、Mn2+ 、Mg2+ (pH=12-12.5)
✓ ✓
六 胺 机 苯控 大 吸胺 碱、次制量附（、 ：甲 苯其溶的吡肼基它啶N液等四 有 、H）p4H+与 成 缓作为冲 其p为8溶 H共=-液轭9抗5-，酸 6衡的 构防离止((S12子n))M2T+，通、i（ g➢过F(减IOVe加控） 3少+H、制 入、Z)值了B2r（沉i使3+氢IV金淀、）氧属、S和T离 b化h（减（ 子I物II分IV少）、 ）离对、ASC其bl(r（3O+它、 VH）A金)l33+的、 属S溶离n（解子IV）的、
9
硫化物沉淀剂
沉淀剂
H2S Na2S (NH4)2S
沉淀介质
可以沉淀的离子
稀HCl介质 Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Bi3+、 (0.2-0.5 mol L-1) As(III)、Sn(IV)、Sn2+、Sb(III)、Sb(V)
碱性介质 (pH>9)
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、 Fe2+、Co2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+、Sn2+
2020/8/11
精品课件
开始沉淀 pH 值
6.5 6.8-8.5
7.2 8.2 7.5 7.6 7.7 6.4 8.8 9.6
沉淀完 全 pH 值
8.5 -9.5 8.7 11.2 9.5 8.2 8.4 8.4 10.8 11.6
6
氢氧化物沉淀分离法中的常用试剂
沉淀剂
沉淀介质
适用性与沉淀的离子
共沉淀分离法 —— 富集痕量待测组分的同时进行分离
（痕量组分）
2020/8/11
精品课件
4
氢氧化物沉淀分离法
• 思考：Fe3+、Zn2+混合溶液，如何测其中的Fe3+含量？ （设Fe3+和Zn2+的初始浓度均为 0.01 mol L-Hale Waihona Puke Baidu）
K s p F e ( O H ) 3 3 . 5 1 0 3 8 ,K s p Z n ( O H ) 2 1 . 2 1 0 1 7
0.5
2.0
Ge（OH）4
0.8
1.2
ZrO（OH）2
2.3
3.8
Fe（OH）3
2.2
3.5
Al（OH）3
4.1
5.4
Th（OH）4
4.5
Cr（OH）3
4.6
5.9
Be（OH）2
6.2
6.8
氢氧化物
Zn（OH）2 稀土氢氧化物 Pb（OH）2
Ag2O Fe（OH）2 Co（OH）2 Ni（OH）2 Cd（OH）2 Mn（OH）2 Mg（OH）2
氨性介质
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Bi3+、 Fe3+、Fe2+、Co2+、Zn2+、Ni2+ 、Mn2+、
Sn2+
2020/8/11
精品课件
10
其他无机沉淀剂分离法
沉淀剂 稀HCl
沉淀介质 稀HNO3
稀H2SO4
稀HNO3
HF或NH4F
H3PO4或 NaH2PO4或
Na2HPO4 或Na3PO4
➢ 控制pH值选择合适的沉淀剂 ➢ 采用均匀沉淀法或在较热的浓溶液中沉淀，并且热
溶液洗涤消除共沉淀
➢ 加入掩蔽剂提高分离选择性
EDTA存在下各种氢氧化物沉淀剂可以沉淀的离子
沉淀剂 NaOH NH3•H2O 六次甲基四胺
2020/8/11
可以沉淀的离子
Mg2+、Fe3+
Be2+ 、Ti(IV)、Nb(IV)、Ta(IV)、Sn(IV)、Sb(III)、Sb(V)
弱酸介质 酸性介质 弱酸性介质
氨性介质
可以沉淀的离子 Ag+、Pb2+(溶解度较大)、
Hg2+、Ti(IV) Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+、
Ra2+ Ca2+、Sr2+、Th(IV)、稀土 Zr(IV)、Hf(IV)、Th(IV)、Bi3+
溶度积相差大，控制酸度可使金属离 子相互分离（常用于两性金属离子和 非两性金属离子的分离）
2020/8/11
精品课件
5
金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的pH值
设金属离子的浓度为：0.01 mol L-1 氢氧化物 开始沉淀 沉淀完全
pH 值
pH 值
H2WO4
0
0
Sn（OH）4
0.5
1.3
TiO（OH）2
第2章 分析化学中常用的分离富集方法
➢沉淀分离 ➢溶剂萃取分离 ➢色谱分离 ➢离子交换分离
精品课件
概述
为什么要对样品进行前处理？
➢基体组成复杂，干扰组分量 相对比较大 —— 分离
➢待测组分含量较低，而现有测
定方法的灵敏度又不够高
—— 富集或分离富集
2020/8/11
精品课件
2
概述
对分离富集的要求：
Cr3+、Sb(III)、Sb(V)
精品课件
8
硫化物沉淀分离法
控制酸度
控制[S2-]
➢ 常用于分离除去重金属（如Pb2+…… ）
选择性差，共沉淀/继沉淀严重
➢ 利用硫代乙酰胺水解进行均相沉淀
在酸性溶液中：
CH3CSNH2+2H2O+H+===CH3COOH+H2S+NH4+ 在碱性溶液中：
2020/8/11CH3CSNH2+3OH-===C精H品3课C件OO-+S2-+NH3 +H2O
NaOH
pH=12
(1)主要用于两性元素与非两性元素分离
(2) Mg2+ 、Fe3+、稀土、Th（IV）、Zr（IV）、Hf（IV）、
Cu2+、Cd2+、Ag+、Hg2+、Bi3+、Co2+ 、Mn2+、Ni2+
NH3•H2O
NH4Cl 存在 pH=8-9
(1)使高价金属离子(如 Fe3+，A13+等)与大部分一、二 价金属离子分离 (2) Be2+ 、Al3+、Fe3+、Cr2+、稀土、Ti（IV）、Zr（IV）、
✓ Z法大nO量悬存蚀在液的酸 p电H性约解溶为质液6促进((了21))通微胶过溶体控碳沉制酸值淀盐使的或金氧 属凝离化聚子物，分：离可Mg获O, 得Ba含CO水3, 量Ca小CO，3,
2结020/构8/11紧密的沉淀
PbCO3精等品课件
7
问题与改善方法
选择性差，共沉淀严重
➢ 采用“小体积”沉淀法 如：在大量NaCl存在下，NaOH分离Al3+与Fe3+
分离后待测组分的质量
回收率 =
100%
原有试样中待测组分的量
—— 待测组分的损失越小 —— 干扰组分分离完全
➢ 实验方法应简便、快速
2020/8/11
精品课件
3
2-1 沉淀分离法
无机沉淀剂 —— 氢氧化物、硫化物等沉淀剂
沉淀分离法
（常量组分） 有机沉淀剂 —— 草酸、铜试剂、铜铁试剂等
Hf（IV）、Th（IV）、Nb（IV）、Ta（IV）、Sn（IV）、
加入NH4Cl的作用：
部分沉淀：Fe2+、Mn2+ 、Mg2+ (pH=12-12.5)
✓ ✓
六 胺 机 苯控 大 吸胺 碱、次制量附（、 ：甲 苯其溶的吡肼基它啶N液等四 有 、H）p4H+与 成 缓作为冲 其p为8溶 H共=-液轭9抗5-，酸 6衡的 构防离止((S12子n))M2T+，通、i（ g➢过F(减IOVe加控） 3少+H、制 入、Z)值了B2r（沉i使3+氢IV金淀、）氧属、S和T离 b化h（减（ 子I物II分IV少）、 ）离对、ASC其bl(r（3O+它、 VH）A金)l33+的、 属S溶离n（解子IV）的、
9
硫化物沉淀剂
沉淀剂
H2S Na2S (NH4)2S
沉淀介质
可以沉淀的离子
稀HCl介质 Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Bi3+、 (0.2-0.5 mol L-1) As(III)、Sn(IV)、Sn2+、Sb(III)、Sb(V)
碱性介质 (pH>9)
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、 Fe2+、Co2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+、Sn2+
2020/8/11
精品课件
开始沉淀 pH 值
6.5 6.8-8.5
7.2 8.2 7.5 7.6 7.7 6.4 8.8 9.6
沉淀完 全 pH 值
8.5 -9.5 8.7 11.2 9.5 8.2 8.4 8.4 10.8 11.6
6
氢氧化物沉淀分离法中的常用试剂
沉淀剂
沉淀介质
适用性与沉淀的离子
共沉淀分离法 —— 富集痕量待测组分的同时进行分离
（痕量组分）
2020/8/11
精品课件
4
氢氧化物沉淀分离法
• 思考：Fe3+、Zn2+混合溶液，如何测其中的Fe3+含量？ （设Fe3+和Zn2+的初始浓度均为 0.01 mol L-Hale Waihona Puke Baidu）
K s p F e ( O H ) 3 3 . 5 1 0 3 8 ,K s p Z n ( O H ) 2 1 . 2 1 0 1 7
0.5
2.0
Ge（OH）4
0.8
1.2
ZrO（OH）2
2.3
3.8
Fe（OH）3
2.2
3.5
Al（OH）3
4.1
5.4
Th（OH）4
4.5
Cr（OH）3
4.6
5.9
Be（OH）2
6.2
6.8
氢氧化物
Zn（OH）2 稀土氢氧化物 Pb（OH）2
Ag2O Fe（OH）2 Co（OH）2 Ni（OH）2 Cd（OH）2 Mn（OH）2 Mg（OH）2
氨性介质
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Bi3+、 Fe3+、Fe2+、Co2+、Zn2+、Ni2+ 、Mn2+、
Sn2+
2020/8/11
精品课件
10
其他无机沉淀剂分离法
沉淀剂 稀HCl
沉淀介质 稀HNO3
稀H2SO4
稀HNO3
HF或NH4F
H3PO4或 NaH2PO4或
Na2HPO4 或Na3PO4
➢ 控制pH值选择合适的沉淀剂 ➢ 采用均匀沉淀法或在较热的浓溶液中沉淀，并且热
溶液洗涤消除共沉淀
➢ 加入掩蔽剂提高分离选择性
EDTA存在下各种氢氧化物沉淀剂可以沉淀的离子
沉淀剂 NaOH NH3•H2O 六次甲基四胺
2020/8/11
可以沉淀的离子
Mg2+、Fe3+
Be2+ 、Ti(IV)、Nb(IV)、Ta(IV)、Sn(IV)、Sb(III)、Sb(V)
弱酸介质 酸性介质 弱酸性介质
氨性介质
可以沉淀的离子 Ag+、Pb2+(溶解度较大)、
Hg2+、Ti(IV) Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+、
Ra2+ Ca2+、Sr2+、Th(IV)、稀土 Zr(IV)、Hf(IV)、Th(IV)、Bi3+
溶度积相差大，控制酸度可使金属离 子相互分离（常用于两性金属离子和 非两性金属离子的分离）
2020/8/11
精品课件
5
金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的pH值
设金属离子的浓度为：0.01 mol L-1 氢氧化物 开始沉淀 沉淀完全
pH 值
pH 值
H2WO4
0
0
Sn（OH）4
0.5
1.3
TiO（OH）2
第2章 分析化学中常用的分离富集方法
➢沉淀分离 ➢溶剂萃取分离 ➢色谱分离 ➢离子交换分离
精品课件
概述
为什么要对样品进行前处理？
➢基体组成复杂，干扰组分量 相对比较大 —— 分离
➢待测组分含量较低，而现有测
定方法的灵敏度又不够高
—— 富集或分离富集
2020/8/11
精品课件
2
概述
对分离富集的要求：
Cr3+、Sb(III)、Sb(V)
精品课件
8
硫化物沉淀分离法
控制酸度
控制[S2-]
➢ 常用于分离除去重金属（如Pb2+…… ）
选择性差，共沉淀/继沉淀严重
➢ 利用硫代乙酰胺水解进行均相沉淀
在酸性溶液中：
CH3CSNH2+2H2O+H+===CH3COOH+H2S+NH4+ 在碱性溶液中：
2020/8/11CH3CSNH2+3OH-===C精H品3课C件OO-+S2-+NH3 +H2O
NaOH
pH=12
(1)主要用于两性元素与非两性元素分离
(2) Mg2+ 、Fe3+、稀土、Th（IV）、Zr（IV）、Hf（IV）、
Cu2+、Cd2+、Ag+、Hg2+、Bi3+、Co2+ 、Mn2+、Ni2+
NH3•H2O
NH4Cl 存在 pH=8-9
(1)使高价金属离子(如 Fe3+，A13+等)与大部分一、二 价金属离子分离 (2) Be2+ 、Al3+、Fe3+、Cr2+、稀土、Ti（IV）、Zr（IV）、
✓ Z法大nO量悬存蚀在液的酸 p电H性约解溶为质液6促进((了21))通微胶过溶体控碳沉制酸值淀盐使的或金氧 属凝离化聚子物，分：离可Mg获O, 得Ba含CO水3, 量Ca小CO，3,
2结020/构8/11紧密的沉淀
PbCO3精等品课件
7
问题与改善方法
选择性差，共沉淀严重
➢ 采用“小体积”沉淀法 如：在大量NaCl存在下，NaOH分离Al3+与Fe3+