第十一章 常用的分离和富集方法
第十一章分析化学中常见的分离和富集方法_53364
（1）无机共沉淀剂
表11-6共沉淀中常用的无机载体
共沉淀方式 氢氧化物 载体 Fe（OH）3或 Al（OH）3 CuS 硫化物 吸附共沉淀 PbS 共沉淀的离子或化合物 Be2+、Ti（IV）、Zr（IV）、 Sn（IV）、Cr3+、Co2+ 、Ni2+ 、 Zn2+、Mn2+、ASO43-、PO43Pb2+、Ni2+ 、Cd2+、Ag+、Bi3+、 Zn2+、Hg2+ Cu2+、Ni2+ 、Hg2+、Cd2+、Ag+、 Bi3+、Zn2+
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(IV)的测定 富集为 c = 1 ~ 3 g / L c = 100 ~ 200 g / L
难以测定 可以测定
分离效果
分离富集方法简单
干扰成分减少至不再干扰 待测组分有效回收 Recovery 样品中的待测组 分含量是未知的 如何测量回收率
As Se Te Sb Sn
Hg
AsH3
AsCl3、AsBr3（ Se、Te、 Sb、Sn） 单质 HgCl2
Zn+ H2SO4
HCl（HBr）+ H2SO4加热蒸馏 H2SO4+还原剂（如SnCl2）通气 浓HCl蒸干或通Cl2气入H2SO4溶液 中（>300C） HCl+HClO4煮沸
微量As的测定
例：8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取
N Al(H2O)63+ + 3 OH O N Al
第十一章常用的分离和富集方法.
第十一章常用的分离和富集方法制作人：杨敏岚施忠斌§ 11-1概述§ 11-2沉淀分离法§ 11-3溶剂萃取分离法§ 11-4离子交换分离法§ 11-5液相色谱分离法教学内容：回收率、分离因索、分配系数、分配比、萃取率、分离系数、交联度、交换容量、离了亲和力、比移值等含义；沉淀分离法、溶剂萃取分离法、离子交换分离法、液相色谱分离法教学重点：分离效果的评价；纸色谱法教学难点：分离机理2前处理■ ■取样f溶样f消除干扰掩蔽分离测定原理方法亠计算数据处理结果气液分离: 液液分离方法论文撰写「氢氧化物I NaOH、NH3-沉淀分离I硫化物：H Q S固相萃取I有机沉淀剂：H2C2O4，丁二酮肪I离子交换分离/阳离子交换树脂禺于交映分禺伽离子交换树脂挥发和蒸憎克氏定氮法，CX预氧化T法螯合物萃取r萃取分离V离子缔合物萃取I I三元络合物萃取r支撑型液J液膜分离-乳状液型液膜生物膜气固分离•超临界流体萃取V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4有机沉淀剂: 种类多•选择性好•晶形好•可灼烧除去• 6 § 11-1概述液相色«分离法评价分离效果的指标:1、回收率（RQ R A ・；；"X100% R A 臺99.9% R^^95% A分离前w 的质量R2. S R /A （分离因索）：S R /A = 0X100% S B /A<0,1% S R /A V W-」％R A' ------ AN+B（共沉淀分离与富集待测组分）容易共沉淀•选择性不离：应«先沉淀微■组分. 设A ——待测组分。
B 一共存组分（直接测定A ） A:A-选择方法测定 分离 溶剂萃取分离法 离子交换分离法分离后A 的质*常*分析痕S 分析§ 11・2沉淀分离法「无机沉淀剂 沉淀剂-一、方法例: 有机沉淀剂 —BN+A （分离干扰组分〉无机沉淀剂: B 沉淀分离方法（-）沉淀分离干扰组分（适合于常量组分分离）BaSO4 I r EOTA 标（二〉共沉淀的分离和富集f 有机二、共沉淀剂SrSO,. PbSO^晶格相同正胶 负胶«R 作用 3 (―〉HgJ -------- H,WO. + 丹宁一共 I例：H^WO, + 丹宁 ------- 2* —•r —2・ 八 + 'Zn + 4 SCN --------- Zn(SCN )4 Zn 甲基»MV 3作用[CV* SC ：< 缔合物一Zn(SCN)?'.( CV*h例： Ba2」干扰）.Zn-^+M^SO^（干扰） （待测） Zu"例：Ph"(微*) + NajCO,+ CM N^co ------------ CaCOjI(外加)＞载体或共沉淀剂 无机 Pb"（一）无机共沉淀剂，例:+ Fe （OH ）3一-~ SrSO.痕量»子— 无机共沉淀剂吸附 混晶 Al 矢 + Fe(OH )3——Fe(OH )3 j- Al^ SrSOq i - PZ Pbh+ SrSO^ （二）有机共沉淀剂MV**SCN'<«体)有机沉淀剂: 种类多•选择性好•晶形好•可灼烧除去•610三、提高沉淀分离的选样性L 控制酸度：例CSJ Cd2+分离在KCN 的氨件溶液屮通入H Q S, C0被沉淀，Cu"不沉淀.Cu(CN)<-2. 利川络合掩蔽作用例Pb"、6*分离在EDTA 存在下，控制pH2.8~4.9,CaC2O4i ，与Pb"分离3. 利川掘化还原反应■改变离了存（匸状态究竞萃取分离法分为几类呢?§11-3溶剂萃取分离法一萃取分离法分为固…液、气•…液和液…•液萃取法.液•…液萃取法亦称溶剂萃取法。
第十一章常用的分离和富集方法
那么，是否什么都要分离富集呢？
NO ！
沾污、损失、时间、费用等问题。
二、常用分离方法
1 沉淀分离法 传统分离方法，采用沉淀剂；液-固分离。 2 溶剂萃取分离法 被分离物质由一液相转入互不相溶的另 一液相的过程；液-液两相；互不相溶。 水相——有机相
3.离子交换分离法 通过带电荷溶质与固体离子交换剂中可交 换的离子进行反复多次交换而达到分离。
第十一章 常用的分离和富集方法
第一节 概述 第二节 沉淀分离法（自学） 第三节 溶剂萃取分离法 第四节 离子交换分离法 第五节 液相色谱分离法
第一节 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 separation 分析方法灵敏度的 局限性 例： 富集为 满足对灵敏 度的要求 选择灵敏度高 的方法 富集 enrichment 海水中 U （IV) 的测定 C = 1 ~ 3 g / L C = 100 ~ 200 g / L 难以测定 可以测定
分离效果 干扰成分减少至不再干扰 待测组分有效回收
分离后测量值 回收率（%） 100% 原始含量
质量分数 > 1%， 质量分数 0.01% ~1% 质量分数 < 0.01 %， 回收率 > 99.9 % 以上 回收率 > 99 % 回收率 > 95 % 或更低
1、分离在定量分析中的作用
1 将被测组分从复杂体系中分离出来后测定 2 把对测定有干扰的组分分离除去 3 将性质相近的组分相互分开 4 把微量或痕量的待测组分通过分离达到 富集的目的 分离前的体系：均相； 分离体系总是两相：液-液；液-固；气-液；
４.色谱分离方法 利用组分在不相混溶的两相中分配的差异进 行分离的方法。 柱色层；纸色层；薄层色层；
第十一章 分析化学中常用的分离和富集方法
二、痕量组分的共沉淀分离和富集
在重量分析中共沉淀现象是一种消极因素，在 分离方法中，却能利用共沉现象来分离和富集微量 组分。即加入某种离子同沉淀剂生成沉淀作为载体， 将痕量组分定量地沉淀下来，然后将沉淀分离，溶 解在少量溶剂中，以达到分离和富集的目的。 例如，海水中含UO22+的量为2～3ug· -1，不能 L 将铀直接测定和沉淀分离。但可在1 L海水中，调 pH为5～6，用AlPO4 共沉淀UO22+ ，过滤洗净后， 再将沉淀物用10mL盐酸溶解。如此，既将铀从海 水中分离出来，又将铀的浓度富集了近100倍。
实际分析方法：常常有一些干扰。通常采用 掩蔽方法消除干扰。在严重干扰的情况下，必须 采用分离方法，使干扰组分与待测组分分离。
采用分离方法的同时也能对待测组分进行富 集和浓缩。
对于常量组分的分离和痕量组分的富集，总 的要求是分离要完全，即：待测组分的回收率要 符合一定要求。
表示
分离效果通常以回收率（ RA ）和分离因数（ SB/A ）
三、挥发和蒸馏分离法
依据物质挥发性的差异进行的分离法称为蒸
馏分离法。可以用于分离干扰组分，也可以使被
测组分定量分出后再测定。该方法对无机物的分 离选择性较高。
例如可控制不同的馏出温度将SiF4 、GeCl4 、 AsH3 、AsCl3 、SbCl3 等从待测体系中馏出，定量 吸收之后，选用适宜的方法再进行测定。
QA RA 0 100% QA
式中，QA是分离出来待测组分A的质量， Q0A是试样中A 的总质量。 回收率当然越高越好，实际工作中待测组分难 免会有损失。分析化学中常用加标法测定回收率。对 回收率的要求视待测组分的大小而定，如表所示。 A ﹥1% 99.9% 0.01%～ 1% 99% ～0.01% 90%-95%
第十一章 常用的分离和富集方法PPT课件
Fe3+
NaOH
C r3+
H2O2
F e(O H )3↓ C rO42-
究竟萃取分离法分为几类呢？
10
§11-3 溶剂萃取分离法
一 萃取分离法分为固---液、气----液和液----液萃取法。 液----液萃取法亦称溶剂萃取法。待测组分如何被萃取呢？
固相萃取 有机沉淀剂：H2C2O4，丁二酮肟
离子交换分离
阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
离
气液分离：挥发和蒸馏
克氏定氮法，Cl2预氧化I-法 螯合物萃取
方 液液分离
萃取分离
离子缔合物萃取 三元络合物萃取 支撑型液膜
法
液膜分离 乳状液型液膜 生物膜
气固分离-超临界流体萃取
其他分离方法：萃淋树脂、螯合树脂、浮选、色谱分离法
第十一章 常用的分离和富集方法
§11-1 概述 §11-2 沉淀分离法 §11-3 溶剂萃取分离法 §11-4 离子交换分离法 §11-5 液相色谱分离法
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• 教学内容：回收率、分离因素、分配系数、分配比、
例1 在pH=7.0时, 以8－羟基喹啉(Oxine)氯仿溶液从(Oxine) 水溶液中萃取 已知: D=43, c(La3+)W=1.00mg/mL, VW=3+。
1. VOxine=10.0mL
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必 须 指出 ， 同 量萃 取 剂 分n次 比 一次 萃 取 的效 率 高 ， 但多次萃取却增加了工作量及引起误差。
第11章分析化学中常用的分离和富集方法
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d 共沸蒸馏
例如无水乙醇的制备，水和乙醇形成共沸物((95％乙醇)，b.p.=78.15℃ 加入苯形成另一共沸物(苯74％，乙醇18.5％,水7.5%) b.p.=65℃ 在65℃蒸馏, 除去水, 在68℃苯和乙醇形成共沸物(苯67.6％,乙醇32.4％) 在68℃蒸馏直到温度升高，在78.5℃能获得纯乙醇。
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如果用Vo (mL) 溶剂萃取含有mo (g) 溶质A的Vw (mL)试液， 一次萃取后，水相中剩余m1(g)的溶质A，进入有机相的溶 质A为(mo-m1) (g), 此时分配比为：
D=
cAo cAw
=
(mo-m1)/Vo m1/Vw
m1=mo[Vw/(DVo + Vw)] 萃取两次后，水相中剩余物质A为m2(g) m2=mo[Vw/(DVo + Vw)]2 …
磷酸盐沉淀
稀酸中，锆、铪、钍、铋；弱酸中, 铁、铝、铀(IV)、 铬(III)等
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有机沉淀剂
草酸: 沉淀Ca, 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
CH CH2
+
CH CH2
n
CH CH2 CHSO3HCH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2
CH CH2
SO3H
CH
SO3H
n
高分子聚合物，具有网状结构，稳定性好。在网状结构
第11章分析化学中常用的分离和富集方法
第11章分析化学中常用的分离和富集方法思考题1．在分析化学中，为什么要进行分离富集?分离时对常量和微量组分的回收率要求如何？答：在定量分析,对于一些无法通过控制分析条件或采用掩蔽法来消除干扰，以及现有分析方法灵敏度达不到要求的低浓度组分测定,必须采用分离富集方法。
换句话说，分离方法在定量分析中可以达到消除干扰和富集效果，保证分析结果的准确性，扩大分析应用范围。
在一般情况下，对常量组分的回收率要求大于99。
9％，而对于微量组分的回收率要求大于99％。
样品组分含量越低,对回收率要求也降低。
2．常用哪些方法进行氢氧化物沉淀分离？举例说明.答：在氢氧化物沉淀分离中，沉淀的形成与溶液中的［OH-]有直接关系。
因此，采用控制溶液中酸度可使某些金属离子彼此分离。
在实际工作中，通常采用不同的氢氧化物沉淀剂控制氢氧化物沉淀分离方法。
常用的沉淀剂有：a 氢氧化钠：NaOH是强碱，用于分离两性元素（如Al3+，Zn2+，Cr3+）与非两性元素，两性元素的含氧酸阴离子形态在溶液中，而其他非两性元素则生成氢氧化物胶状沉淀。
b 氨水法：采用NH4Cl—NH3缓冲溶液（pH8—9）,可使高价金属离子与大部分一、二金属离子分离.c 有机碱法：可形成不同pH的缓冲体系控制分离，如pH5-6六亚甲基胺—HCl缓冲液，常用于Mn2+,Co2+，Ni2+，Cu2+，Zn2+,Cd2+与Al3+，Fe3+，Ti（IV）等的分离。
d ZnO悬浊液法等：这一类悬浊液可控制溶液的pH值,如ZnO悬浊液的pH值约为6，可用于某些氢氧化物沉淀分离。
1193．某矿样溶液含Fe3+，A13+，Ca2+，Mg2+,Mn2+，Cr3+，Cu2+和Zn2+等离子，加入NH4C1和氨水后，哪些离子以什么形式存在于溶液中？哪些离子以什么方式存在于沉淀中？分离是否完全？答:NH4Cl与NH3构成缓冲液，pH在8-9间，因此溶液中有Ca2+，Mg2+，，Cu(NH3)42-、Zn（NH3）42+等离子和少量Mn2+，而沉淀中有Fe（OH)3，Al（OH)3和Cr（OH)3和少量Mn（OH)2沉淀。
第32讲第十一章常用的分离和富集方法
第32 讲
第十一章 常用的分离和富集方法
第一讲
（一）无机共沉淀剂
无机共沉淀剂的作用主要是利用无机共沉淀
剂对痕量元素的吸附或与痕量元素形成混晶两种。为
了增大吸附作用，应选择总表面积大的胶状沉淀作为
裁体。例如以Fe(OH)3作裁体可以共沉淀微量的A13+、 Sn4+、Bi3+、Ga3+、In3+、T13+、Be2+和U(VI)、W(VI)、
V(V)等离子；以Al(OH)3作裁体可以共沉淀微量的Fe3+、 TiO2+和U(VI)等离子；还常以MnO(OH)2为载体富集Sb3+， 以CuS为载体富集Hg2+等。根据形成混晶作用选择载体
时，要求痕量元素与载体的离子半径尽可能接近，形
成的晶格应相同。例如以BaSO4作载体共沉淀Ra2+，以 SrSO4作载体共沉淀Pb2+和以MgNH4PO4作载体共沉淀
11-2 沉淀分离法
一、常量组分的沉淀分离
沉淀分离法是利用沉淀反应使被测离子与 干扰离子分离的一种方法。它是在试液中加入适当 的沉淀剂，并控制反应条件，使待测组分沉淀出来， 或者将干扰组分沉淀除取，从而达到分离的目的。 在定量分析中，沉淀分离法只适合于常量组分而不 适合于微量组分的分离。
第32讲
第十一章 常用的分离和富集方法
第一讲
（二）利用形成离子缔合物
有机共沉淀剂可以和一种物质形成沉淀作为
裁体，能同另一种组成相似的由痕量元素和有机沉淀
剂形成的化合物生成共溶体而一起沉淀下来。例如在
含有痕量Zn2+的弱酸性溶液中，加入NH4SCN和甲基紫， 甲基紫在溶液中电离为带正电荷的阳离子R+，其共沉
第十一章 常用的分离和富集方法.
V水 )n 所以mn=m0( DV有 V水
m:
0
水相中的A原始质量
mn：萃取几次后水相中剩余的A的质量
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D 1, n 1时，E 50% 若 D 9，n 1时，E 90%
[微量组分] 95 要求：E% 99.5[常量组分]
KD（HR）和KD (MRn) 分别是HR,MRn在两相中的分配系数 Ka 是HR 在水相中的解离常数 ß n 是络合物的总形成常数
∵[M
n+ n
∵ D=CMRn(有) /CMRn(水) =[MRn]有/[MRn]水
]水 +[MRn]水︽[M
n+
n+
]水
∴[MRn]水=[M
]水
n ∴ D=[MRn]有/[M ]水= k萃 [HR]有 / [H+] n 水
(外加)
CaCO3
（共 ）
7
二、共沉淀剂 （一）无机共沉淀剂：
例:Al ,Pb ＋ Fe(OH)3 SrSO4
3+ 2+
吸附
Al3+ ＋ Fe(OH)3 Pb2+＋ SrSO4
Fe(OH)3 · Al3+
SrSO4 ·Pb2+
痕量离子 无机共沉淀剂
混晶
∵ r Sr 2+ = r Pb 2+
SrSO4 , PbSO4 晶格相同
有机沉淀剂：种类多,选择性好, 晶形好,可灼烧除去.
6
(一) 沉淀分离干扰组分（适合于常量组分分离） 例： Ba2+
（干扰）
Zn2++H2SO4
——BaSO4
11章分析化学中常用的分离和富集方法全解
D co cw
Vo m1
，m1
m0
Vw DVo Vw
Vw
若用VomL溶剂萃取n次，则水相中剩余被萃取物
mn
m0
( Vw DVo Vw
)n
E m0 mn 100% m0
例 有100mL含I2 10mg的水溶液，用90mLCCl4分别按下列情况 萃取（1）全量一次萃取（2）每次用30mL分三次萃取。求萃取 率各为多少。已知D＝85
一、萃取分离的基本原理 1、萃取过程的本质：将物质由亲水性转化为疏水性的过程 亲水性：离子型化合物，易溶于水，难溶于有机溶剂，形成 水合离子。如无机离子(含亲水基团-OH，-SO3H，-NH2…的 物质)
疏水性：共价化合物，难溶于水，易溶于有机溶剂。如许多 有机化合物，酚酞，油脂等（含疏水基团-CH3,-C2H5,苯基等）
Al3+,Au(Ⅲ),Bi3+,Co2+,Cu2+,Fe3+,Mo(Ⅵ),Pb2+,Pd2+等
Ag+,Au(Ⅲ),Bi3+,Cd2+,Co2+,Fe2+,Hg2+,Ni2+等
Ag,As(Ⅲ),Au(Ⅲ),Bi3+,Cd2+,Co2+,Cr(Ⅲ),Cu2+,Fe(Ⅲ),Hg2+,Zn2+等
2、离子缔合物萃取体系 （1）金属阳离子的离子缔合物 水合金属阳离子+适当络合剂→没有或很少配位水分子的络阳 离子 然后与大体积的阴离子缔合形成疏水性的离子缔合物
Co(NH3 )36
加NH4+作用：①控制pH＝8－9，防止Mg(OH)2↓，减少Al(OH)3 溶解②促进胶体沉淀的凝聚（电解质）③并减少沉淀对杂质的吸
最新11章分析化学中常用的分离和富集方法全解PPT课件
E与D的关系：
E coVo D 100% coVo cwVw DVw Vo
D越大→ E越高
D一定，
Vw Vo
→E增大当D不高时，常采源自多次连续萃取的方法提高ECa2+,Sr2+,Ba2+,Th(Ⅳ)… 离
C2O42
MC2O4↓而与Al3+,Fe3+…等分
Al3+ 草酸
Al3+
Ba2+
BaC2O4↓
8－羟基喹啉 沉淀Al3+,Fe3+等
铜试剂（二乙基胺二硫代甲酸钠，简称DDTC）：用于沉淀除去 重金属离子而与Al3+，碱土金属，稀土等分离。
二、痕量组分的共沉淀分离和富集
11章分析化学中常用的分离 和富集方法全解
§1 概述
海水中铀含量1－2μg[U(Ⅵ)]·L-1，不易测量，若把1L海水中的U (Ⅵ)处理到5mL溶液中，等于将U (Ⅵ)溶液富集，浓度提高了200 倍，便可准确测定。 1、对分离的要求： ①干扰组分减少至不再干扰被测组分的测定 ②被测组分的损失小至忽略不计
（1）表面吸附共沉淀
采用了颗粒较小的无定形或凝乳状↓为共沉淀剂，如 M(OH)n↓ MSn↓。如以Fe(OH)3↓为载体，吸附富集工业废水中的UO22+， Al3+，Sn4+，Bi3+等
（2）混晶共沉淀 选择性高 如BaSO4-PbSO4 MgNH4PO4-MgNH4AsO4等 2、有机共沉淀剂（应用广） 优点：选择性高，沉淀溶解度小、纯净、易灼烧除去 （1）利用胶体的凝聚作用 如分离微量H2WO4 HNO3介质中， H2WO4以带负电荷的胶体粒子存在，不易凝聚， 加入共沉淀剂辛可宁，可使H2WO4定量共沉淀 常用的共沉淀剂：辛可宁，丹宁，动物胶等 （2）利用形成离子缔合物
第11章 分离和富集方法
例，8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取
N Al(H2O)63+ + 3 OH O N Al
+ 3 H+ + 6 H2O
3 溶于CHCl3
亲水 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
疏水
8-羟基喹啉 CHCl3
萃取剂 溶剂
分配系数与分配比
分配系数 partition coefficient HA (w) HA (o)
n 次萃取的萃取率 m0 mn E m0
E % = 98.8
例：用 CCl4 萃取 I2 (R=1) Vo =100 mL，m0 = 0.20 g， D = 85
m2 = 0.00016 g ，
E % = 99.9
结论：
1） 用同样量的萃取剂，分多次萃取比一次
萃取的效率高 2）萃取原则：少量多次
二、重要的萃取体系
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
三、萃取操作方法
1、有机相的选择 2、水相酸度对萃取的影响 3、提高选择性的方法 4、萃取分离操作方法 萃取 分层 洗涤 掩蔽 改变元素价态 反萃取
间歇萃取法
Batch extraction using pear-shaped separatory funnel
K
[ B ]r [ A ] [ A ]r [ B ]
K——选择性系数，也叫分离因素 衡量树脂对离子的亲和力的大小的参数
可以推导得
K D ( B) K K D ( A)
水合离子的半径
K
[B]o KD （B ) [B]w
离子的电荷
K
亲和力
常用的分离和富集方法
▪
▪
有机碱法 六次（亚）甲基四胺 pH＝5-6
ZnO悬浮液法 pH＝6
表
部分氢氧化物沉淀条件 各种金属离子氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH 值
氢氧化物 溶度积 KSP 开始沉淀时 的 pH 值 [M+]=0.01 mol·L-1 沉淀完全时 的 pH 值 [M+]=0.01 mol·L-1
Sn(OH)4 TiO(OH)2 Sn(OH) 2 Fe(OH) 3 Al(OH) 3 Cr(OH) 3 Zn(OH) 2 Fe(OH) 2 Ni(OH) 2 Mn(OH) 2 Mg(OH) 2
1×10-57 1×10-29 1×10-27 1×10-38 1×10-32 1×10-31 1×10-17 1×10-15 1×10-18 1×10-13 1×10-11
0.5 0.5 1.7 2.2 4.1 4.6 6.5 7.5 6.4 8.8 9.6
1.3 2.0 3.7 3.5 5.4 5.9 8.5 9.5 8.4 10.8 11.6
SB / A
RB RA
式中： SB/A表示分离的完全程度。SB/A越小，分离效果 越好。 对分离因数的要求：
▪
▪
常量组分，SB/A≤10-3；
痕量组分的分析，SB/A=10-6左右。
四、常用分离方法
1)沉淀分离法 ▪ 传统分离方法。采用沉淀剂，液-固分离。 2)溶剂萃取分离法 ▪ 被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程；
▪ 液-液两相；互不相溶。
▪ 超临界萃取。
3) 离子交换分离法
▪ 通过带电荷溶质与固体(或液体)离子交换剂中可交换 的离子进行反复多次交换而达到分离。 4) 膜分离技术
▪ 发展较快的一种分离方法； ▪ 模拟生物过程； ▪ 利用半透膜（高选择性）淡化海水。 5) 色谱分离方法 ▪ 柱层析；制备型气相色谱；制备型液相色谱；
分析化学第十一章常用的分离和富集方法习题答案分析化学(第三版)(上册)华中师范大学东北师范大学陕
第十一章常用的分离和富集方法常用的分离和富集方法1.试说明定量分离在定量分析中的重要作用。
答：在实际的分析工作中，遇到的样品往往含有各种组分，当进行测定时常常彼此发生干扰。
不仅影响分析结果的准确度，甚至无法进行测定，为了消除干扰，较简单的方法是控制分析条件或采用适当的掩蔽剂，但在有些情况下，这些方法并不能消除干扰，因此必须把被测元素与干扰组分分离以后才能进行测定。
所以，定量分离是分析化学的主要内容之一。
2.何谓回收率？在回收工作中对回收率要求如何？答：回收率是用来表示分离效果的物理量，回收率越大，分离效果越好，一般要求R A>90～95%即可。
3.何谓分离率？在分析工作中对分离率的要求如何？答：分离率表示干扰组分B与待测组分A的分离程度，用表示S B/A，S B/A越小，则R B越小，则A与B之间的分离就越完全，干扰就消除的越彻底。
通常，对常量待测组分和常量干扰组分，分离率应在0.1%以下；但对微量待测组分和常量干扰组分，则要求分离率小于10-4%。
4.有机沉淀剂和有机共沉淀剂有什么优点。
答：优点：具有较高的选择性，沉淀的溶解度小，沉淀作用比较完全，而且得到的沉淀较纯净。
沉淀通过灼烧即可除去沉淀剂而留下待测定的元素。
5.何谓分配系数、分配比？二者在什么情况下相等？答：分配系数：是表示在萃取过程中，物质进入有机溶剂的相对大小。
分配比：是该物质在有机溶剂中存在的各种形式的浓度之和与在水中各存在形式的浓度之和的比值，表示该物质在两相中的分配情况。
当溶质在两相中仅存在一种形态时，二者相等。
6.为什么在进行螯合物萃取时控制溶液的酸度十分重要？答：在萃取过程中，溶液的酸度越小，则被萃取的物质分配比越大，越有利于萃取，但酸度过低则可能引起金属离子的水解，或其他干扰反应发生，应根据不同的金属离子控制适宜的酸度。
7.解释下列各概念：交联度，交换容量，比移值。
答：交联度：在合成离子交换树脂的过程中，将链状聚合物分子相互连接而形成网状结构的过程中，将链状聚合物分子连接而成网状结构的过程称为交联。
第十一章 分离与富集
100％
V 水/V 有越小， E 越大。
D 100％ V水 D V有 是衡量萃取效果的一个重要指标。
＝
c有 V水 ＋ c水 V有
100％
5. 少量多次原则
mn m0[
V水 ]n DV有 V水
2. 分类 利用有机共沉淀剂进行分离和富集的作用，大致可分为三种类型。 1. 利用胶体的凝聚作用 例如 H2WO4 在酸性溶液中常呈带负电荷的胶体，不易凝聚，当加入有机共沉淀剂辛可宁， 它在溶液中形成带正电荷的大分子， 能与带负电荷的钨酸胶体共同凝聚而析出， 可以富集微 量的钨。 常用的这类有机共沉淀剂还有丹宁、动物胶，可以共沉淀钨、银、钼、硅等含氧酸。 2. 利用形成离子缔合物 有机共沉淀剂可以和一种物质形成沉淀作为载体，能同另一种组成相似的由痕量元素 和有机沉淀剂形成的化合物生成共溶体而一起沉淀下来。例如在含有痕量 Zn2+的弱酸性溶 液中，加入 NH4SCN 和甲基紫，甲基紫在溶液中电离为带正电荷的阳离子 R+，其共沉淀反 应为： R+ + SCN- ＝RSCN↓(形成裁体) Zn2+ + SCN- ＝Zn(SCN)422R+ + Zn(SCN)42+ ＝R2Zn(SCN)4（形成缔合物） 生成的 R2Zn(SCN)4 便与 RSCN 共同沉淀下来。沉淀经过洗涤、灰化之后，即可将痕量 的 Zn2+富集在沉淀之中，用酸溶解之后即可进行锌的测定。 3. 利用惰性共沉淀剂 加入一种裁体直接与被共沉淀物质形成固溶体而沉淀下来。 例如痕量的 Ni2+与丁二酮肟镍螯合物分散在溶液中，不生成沉淀，加入丁二酮肟二烷酯 的酒精溶液时，则析出丁二酮肟二烷酯，丁二酮肟镍便被共沉淀下来。 这里裁体与丁二酮肟及螯合物不发生反应，实质上是“ 固体苯取”作用，则丁二酮肟二烷 酯称为“惰性共沉淀剂”。 三、生物大分子的沉淀分离和纯化 盐析法：用于各种蛋白质和酶的分离。 有机溶剂沉淀法：用于蛋白质和酶、多糖、核酸以及生物小分子的分离。 选择性变性沉淀法：用于除去某些不耐热的和在一定 pH 下容易变性的杂蛋白。 等电点沉淀法:用于氨基酸、蛋白质及其他两性物质的沉淀，多与其他方法结合使用。 (一)盐析法 盐析：在溶液中加入中性盐使生物大分子沉淀析出的过程。 突出的优点：成本低、操作简单、安全；对许多生物活性物质具有稳定作用； 常用的中性盐：硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。 影响盐析的主要因素：蛋白质浓度、pH、离子强度和温度等。 （二）有机溶剂沉淀法 优点： 分辨能力比盐析法高； 沉淀不用脱盐， 易于过滤； 在生化制备中应用比盐析法广泛。 缺点：对具有生物活性的大分子容易引起变性失活。 影响沉淀效果的因素：温度、试样的浓度、pH、离子强度、盐浓度等。 对蛋白质和多糖：盐浓度不超过 5%。 （三）选择性变性沉淀法 1. 热变性 方法最简便， 不需消耗任何试剂， 但分离效果较低。 通常用于生物大分子的初期分离纯化。 2. 选择性酸碱变性 使杂蛋白变性沉淀，通常在分离纯化流程中附带进行的一个分离纯化步骤。 （四）等电点沉淀法