第八章分析化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
分析化学中常用的分离和富集方法1.蒸馏法:蒸馏是根据溶液中各组分的沸点差异来进行分离的方法。
通过加热混合液体使其汽化,然后再冷凝收集汽化物,从而分离不同沸点的组分。
蒸馏法适用于溶液中的挥发性组分富集和纯化。
2.萃取法:萃取是利用两种或多种不相溶液体的亲和性差异将待分析的组分从混合体系中转移到单一溶剂中的分离方法。
常见的有液液萃取和固相萃取。
萃取法适用于挥发性差异较小的物质分离。
3.结晶法:结晶是根据物质在溶液中的溶解度差异来进行分离的方法。
通过逐渐降低溶解度使其中一种或几种溶质结晶出来,从而实现分离和富集。
结晶法适用于固体组分富集和纯化。
4.洗涤法:洗涤是通过溶解或稀释洗涤剂来将带有目标分子的样品与杂质分离的方法。
洗涤法适用于固态、液态和气态混合物中分离和富集。
5.离子交换法:离子交换是通过离子交换树脂的吸附作用来分离和富集组分的方法。
树脂上的离子可与溶液中的离子发生交换,从而实现目标组分的富集。
离子交换法适用于溶液中离子的分离和富集。
6.气相色谱法:气相色谱是一种利用气相色谱柱对待分析物进行分离的方法。
根据化合物在不同固定相上的吸附特性差异进行分离和富集。
气相色谱法适用于气态和挥发性物质的分离和富集。
7.液相色谱法:液相色谱是一种利用液相色谱柱对待分析物进行分离的方法。
根据待分析物在流动相和固定相之间的分配系数差异进行分离和富集。
液相色谱法适用于液态和溶液中的分离和富集。
8.电泳法:电泳是一种利用电场对待分析物进行分离和富集的方法。
根据待分析物在电场中的迁移速度差异来分离和富集。
电泳法适用于溶液中离子和带电粒子的分离和富集。
以上是常见的分离和富集方法,每一种方法在不同场合的适应性和分离效果各有差异。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法。
不同的分析问题可能需要结合多种方法的优势来达到理想的分析结果。
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析化学作为一门研究物质组成和性质的科学,其中常用的分离和富集方法起着至关重要的作用。
分离和富集方法可以将需要分析的目标物质从复杂的混合物中分离出来,提高分析的灵敏度和准确度。
本文将介绍常用的分析化学分离和富集方法,包括溶剂萃取、固相萃取、薄层板法和气相色谱。
溶剂萃取是一种常见的分离和富集方法。
它基于物质在不同溶剂中的溶解度差异来实现分离。
常用的溶剂包括醚类、酯类和芳烃类。
溶剂萃取可以根据目标物质的亲水性或疏水性进行选择,有效地将目标物质从样品中富集。
例如,对于水样中的有机污染物分析,可以使用非极性的有机溶剂进行富集,如二氯甲烷、正己烷等。
溶剂萃取方法操作简便,成本较低,已广泛应用于环境监测和食品安全等领域。
固相萃取是一种利用固相吸附材料对目标物质进行富集的方法。
固相萃取通常以固相萃取柱或固相萃取膜的形式存在。
固相萃取材料多为具有特定化学性质的固体材料,如聚苯乙烯、聚二氟乙烯、硅胶等。
富集过程中,样品通过固相萃取材料,目标物质被吸附在固相上,其他杂质被去除,从而实现分离和富集。
固相萃取方法具有选择性好、灵敏度高的特点,广泛应用于环境、生物医药、食品和化学等行业的样品前处理中。
薄层板法是一种常用的分析化学分离技术,广泛应用于天然产物和化学成分分析中。
薄层板法利用了化学物质在不同极性固体支持物上的吸附和分配性质。
分离过程中,样品溶液在薄层板上扩展,不同成分因溶液中的分配系数不同而在薄层板上分离出来。
随后,可以通过显色剂、紫外灯或其他检测手段进行成分的定性分析或定量测定。
薄层板法操作简单、迅速,结果直观,已成为化学分析中不可或缺的手段之一。
气相色谱是一种基于物质在气相中分配系数的分离技术,被广泛应用于挥发性有机物的分析。
在气相色谱中,样品经过蒸发器的加热,被气体载气(如氮气或氦气)带入色谱柱进行分离。
色谱柱内填充有具有特定性质的固体或液体填料,目标物质通过填充物与载气发生相互作用,从而实现分离。
分析化学中的分离与富集方法
分析化学中的分离与富集方法
1.蒸馏法:根据不同物质的沸点差异进行分离和富集。
常用的蒸馏方
法有常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏等。
2.萃取法:利用两种或多种溶剂相互不溶的特性,将目标物质从混合
物中转移到溶剂中,从而达到分离和富集的目的。
典型的例子有固-液萃
取和液-液萃取。
3.变温结晶法:根据不同物质溶解度随温度变化的规律,通过调节温
度使目标物质结晶,从而将其与其他组分分离。
4.气相色谱法:利用物质在固定相和流动相之间的分配系数差异,以
气态物质的流动为介质,将目标物质从混合物中分离并富集。
1.沉淀法:通过在混合物中加入沉淀剂,使得目标物质与沉淀剂反应
生成不溶性沉淀,从而分离富集目标物质。
这种方法常用于分离金属离子。
2.化学还原法:通过还原剂将目标物质转化为不溶性化合物,从而使
其与混合物分离。
例如,将有机污染物还原为不溶性沉淀。
3.化学萃取法:利用目标物质与萃取剂之间的化学反应进行分离。
例如,萃取剂选择性地与目标物质发生络合反应,形成可溶性络合物,从而
将其与其他组分分离。
4.吸附分离法:通过吸附剂对目标物质的选择性吸附将其从混合物中
分离。
主要有固相萃取、层析和磁性吸附等方法。
以上仅是分析化学中常用的一些分离与富集方法,实际应用中还有很
多其他方法,如超临界流体萃取、电分离、膜分离等。
在实际的分析过程
中,要根据混合物的性质和目标物质的特点选择合适的方法,并合理优化条件,以提高分离效果和分析结果的准确性。
分析化学_分析化学中常用的分离和富集方法
分析化学_分析化学中常用的分离和富集方法分析化学是研究物质的组成、结构和性质的一门学科。
在分析化学中,为了检测和测定分析对象中微量或痕量的目标物质,常常需要使用分离和富集方法,以提高目标物质的检测灵敏度。
1.搅拌萃取:搅拌萃取是一种常见的分离和富集方法。
通过将样品与其中一种有机溶剂反复搅拌混合,使目标物质从水相转移到有机相中,从而实现分离和富集。
该方法适用于目标物质在水相和有机相之间有较大的分配系数差异的情况。
2.相间萃取:相间萃取是指根据目标物质在两相中的分配差异进行分离和富集的方法。
常见的相间萃取方法包括液液萃取、固相微萃取和液相萃取等。
相间萃取通常需要将样品与萃取剂反复摇匀并分离两相,以实现目标物质的富集。
3.固相萃取:固相萃取是指使用固定在固相萃取柱或固相萃取膜上的吸附剂来对目标物质进行分离和富集的方法。
固相萃取方法具有操作简单、富集效果好、适用范围广等优点,常用于分析化学中的前处理过程。
4.蒸馏:蒸馏是指通过加热使液体汽化,然后冷凝收集汽化液体的方法。
蒸馏可以实现液体的分离和富集,适用于目标物质在样品中的浓度较低且需高度富集的情况。
5.色谱分离:色谱分离是一种基于目标物质在不同相之间的分配差异进行分离的方法。
常用的色谱分离方法包括气相色谱、液相色谱、固相色谱等。
色谱分离方法具有分辨率高、重复性好、操作简便等优点,广泛应用于分析化学中。
6.气相萃取:气相萃取是指利用气相萃取装置将目标物质从固体、液体或气体中分离和富集的方法。
气相萃取主要通过溶剂的蒸发和再冷凝,将目标物质从样品中富集到溶剂中,然后通过蒸发或其他方法将溶剂去除,得到目标物质。
7.凝胶电泳:凝胶电泳是一种基于目标物质的电荷、大小或形状差异进行分离和富集的方法。
常见的凝胶电泳方法包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳等。
凝胶电泳方法具有分辨率高、富集效果好等优点,适用于复杂样品的分析。
总之,分析化学中常用的分离和富集方法有搅拌萃取、相间萃取、固相萃取、蒸馏、色谱分离、气相萃取和凝胶电泳等。
分析化学中常用的分离和富集方法
第8章 分析化学中常用的分离和富集方法8.1 概述分离和富集是定量分析化学的重要组成部分。
当分析对象中的共存物质对测定有干扰时,如果采用控制反应条件、掩蔽等方法仍不能消除其干扰时,就要将其分离,然后测定;当待测组分含量低、测定方法灵敏度不足够高时,就要先将微量待测组分富集,然后测定。
分离过程往往也是富集过程。
对分离的要求是分离必须完全,即干扰组分减少到不再干扰的程度;而被测组分在分离过程中的损失要小至可忽略不计的程度。
被测组分在分离过程中的损失,可用回收率来衡量。
1. 回收率(R ) 其定义为:%100⨯==分离前待测组分的质量分离后待测组分的质量R对质量分数为1%以上的待测组分,一般要求R >99.9%;对质量分数为0.01%~1%的待测组分,要求R >99%;质量分数小于0.01%的痕量组分要求R 为90%~95%。
例1. 含有钴与镍离子的混合溶液中,钴与镍的质量均为20.0mg ,用离子交换法分离钴镍后,溶液中余下的钴为0.20mg ,而镍为19.0mg,钴镍的回收率分别为多少?解:%0.10.2020.0 %,0.950.200.19Co Ni ====R R2. 分离因子S A/B分离因子S B/A 等于干扰组分B 的回收率与待测组分A 的回收率的比,可用来表示干扰组分B 与待测组分A 的分离程度。
%100/⨯=ABA B R R SB 的回收率越低,A 的回收率越高,分离因子越小,则A 与B 之间的分离就越完全,干扰消除越彻底。
8.2 沉淀分离法沉淀分离法是一种经典的分离方法,它是利用沉淀反应选择性地沉淀某些离子,而与可溶性的离子分离。
沉淀分离法的主要依据是溶度积原理。
沉淀分离法的主要类型如下表。
8.2.1常量组分的沉淀分离1. 氢氧化物沉淀分离大多数金属离子都能生成氢氧化物沉淀,各种氢氧化物沉淀的溶解度有很大的差别。
因此可以通过控制酸度,改变溶液中的[OH-],以达到选择沉淀分离的目的。
分析化学课件常用的分离和富集方法
膜分离
膜分离是一种利用不同物质在薄膜中的传输特性进行分离的方法。它具有操 作简便、能耗低等优点,被广泛应用于水处理和生物医药等领域。
总结
通过本课件的学习,你已经了解了分析化学中常用的分离和富集方法。这些 方法在实际应用中具有重要的意义,帮助我们更好地理解和解决化学问题。
分析化学课件常用的分离 和富集方法
在分析化学课程中,分离和富集方法是非常重要的。本课件将介绍几种常用 的分离和富集方法,帮助你更好地理解和应用这些技术。
蒸馏
蒸馏是一种通过利用不同组分的沸点差异来分离混合物的方法。它可以用于纯化液体样品,去除杂质,以及分离可 挥发性组分。
萃取
萃取是一种使用溶剂来从混合物中分离出目标物质的方法。该方法广泛应用 于有机合成、化学分析和环境监测等领域。
色谱分离
色谱分离是一种基于样品分子的物理化学特性差异进行分离的方法。它可以 用来分离和鉴定复杂混合物中的各种成分。
浓缩
浓缩是一种将稀溶液中的目标物质转化为较小体积的方法。它可以用于提高 目标物质的检测灵敏度和纯度。
萃取富集
萃取富集是一种将目标物质从大量样中富集到较小体积的方法。它常用于分析样品预处理和提取罕见成分。
常用分离与富集方法课件
05 膜分离法
纳滤
总结词
纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的膜分离技术,主要用于分离分子量在1001000Dalton之间的物质。
详细描述
纳滤膜具有高孔隙率和高通量,允许溶剂和小分子通过,而阻止大分子和离子通 过。这种分离方法广泛应用于制药、生物工程、食品和饮料、海水淡化等领域。
超滤
总结词
超滤是一种以压力为驱动力的膜分离 过程,主要用于分离分子量在1000100000Dalton之间的物质。
常用分离与富集方法课件
• 分离与富集方法概述 • 沉淀分离法 • 萃取分离法 • 吸附分离法 • 膜分离法 • 其他分离方法
01 分离与富集方法 概述
定义与分类
定义
分离与富集方法是指将待测组分 从样品中分离出来并进行富集的 过程,以提高待测组分的浓度, 满足检测要求。
分类
根据分离原理和富集方法的不同, 可以将分离与富集方法分为沉淀 法、萃取法、蒸馏法、色谱法等。
详细描述
超滤膜的孔径大小介于微滤和纳滤之 间,能够去除悬浮物、细菌、病毒等 大分子物质,常用于制备超纯水和超 纯化学试剂。
反渗透
总结词
反渗透是一种以压力为驱动力的膜分 离过程,主要用于分离水中的离子、 有机物和微生物。
详细描述
反渗透膜具有非常高的孔隙率和截留 率,几乎可以完全去除水中的溶解盐、 有机物、细菌和病毒等杂质,广泛应 用于海水淡化、工业废水处理和超纯 水制备等领域。
色谱分离法是一种经典的分离技术,它利用不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异,使不同 物质在色谱柱中滞留时间不同从而实现分离。该方法具有分离效率高、操作灵活、应用广泛等优点, 常用于分离各种有机物和无机物。
泡沫分离法
分析化学课件第八章
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Lower-density solvent extraction
Heat
High-density solution being extracted
Extracting solvent
Condensate
Reflux condenser
Vapor
Flask containing low-density extracting solvent and extracted solute
E % = 99.9
结论
结论:
用同样量的萃取剂,分多次萃取比一次萃取的效率高
N
萃取原则:少量多次
8.3.2 萃取分离的类型与条件
被三氯甲烷萃取
简单分子萃取
螯合物萃取
生成螯合物的萃取
溶剂配合萃取
离子缔合物萃取
萃取类型
*
离子缔合物萃取 ion association extraction
阳离子和阴离子通过静电引力相结合形成电中性疏水化合物而被有机溶剂萃取。
据分配比定义
整理,得
萃取 n 次,同理可得
n 次萃取的萃取率
例:用 CCl4 萃取 I2 (R=1)
Vo =100 mL,
m0 = 0.20 g,
D = 85
1)、萃取一次 ,
m1 = 0.0023 g ,
E % = 98.8
2)、分两次萃取,每次用50 mL 有机溶剂
m2 = 0.00016 g ,
hydrophilic
hydrophobic
Back extraction
*
例,8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取
3
亲水
疏水
定量化学分析中常用的分离和富集方法
第八章定量化学分析中常用的分离和富集方法学习指南分离和富集是进行准确测定必要手段之一,是定量化学分析中的重要组成部分。
通过本章的学习,应了解定量化学分析中分离和富集的基本概念、目的要求和常用方法;掌握沉淀分离法、溶剂萃取分离法的原理、类型和方法,并熟练运用所学方法解决实际问题;理解离子交换分离法的原理、离子交换树脂的种类和性质,熟悉离子交换分离技术和应用;了解色谱分离法的分类,理解柱色谱、纸色谱、薄层色谱的原理,掌握色谱分离条件和方法;了解挥发和蒸馏分离法的原理以及在定量化学分析中的运用。
第一节概述【学习要点】了解分离和富集的目的和任务;掌握分离和富集的一般要求和回收率的概念;熟悉分离和富集的常用方法。
一、分离(separation)和富集(enrichment)的目的在定量化学分析中,如果试样比较单纯,一般可以直接进行测定。
但在实际分析工作中,大多数试样都是由多种物质组合而成的混合物,且成分复杂,其他组分的存在往往干扰并影响测定的准确度,甚至无法进行测定。
前面章节也介绍了消除干扰的简便方法,如控制反应条件,提高分析方法的选择性,利用配位剂、氧化剂或还原剂进行掩蔽等等。
但有时只用这些方法还不能消除干扰,这就需要事先将被测组分与干扰组分分离。
另外,有时试样中被测组分含量极微,测定方法的灵敏度不够高,就需要事先将被测定组分分离并富集于少量溶液中,既消除干扰,又能提高浓度。
可见,分离和富集对定量化学分析是至关重要的。
总体来说,定量分离和富集的任务一是将待测组分从试液中定量分离出来(或将干扰组分从试液中分离除去);二是通过分离使待测的痕量组分达到浓缩和富集的目的,以满足测定方法灵敏度的要求。
二、对分离和富集的一般要求在定量化学分析中对分离和富集的一般要求是分离和富集要完全,干扰组分应减少到不干扰测定;另外在操作过程中不要引入新的干扰,且操作要简单、快速;被测组分在分离过程中的损失量要小到可以忽略不计。
实际工作中通常用回收率(recovery)来衡量分离效果。
常用的富集和分离方法
分析化学中常用的分离和富集方法分离和富集在分析化学中占有十分的地位。
分离是消除干扰最根本最彻底的方法,富集是微量组分分析和痕量组分分析中因分析方法和分析仪器的灵敏度所限而能保证分析结果具有较高准确度的常用基本方法。
因此分离和富集是分析化学中极具活力的一个重要领域。
是各种分析方法中必不可少的重要步骤。
本章重点介绍沉淀分离、溶剂萃取分离法、色谱分离法和离子交换分离法,简介超临界流体萃取分离法和毛细管电泳分离法,本章是重点掌握各种方法的原理、特点及应用。
第一节概述如何评价分离方法的分离效果,可用回收率和分离因素来衡量一、回收率待测组分A的回收率R A为Q A100%式中,Q°为样品中A的总量、Q为分离后所测得的量。
R\越大,分离效果越好。
在实际工作中,对于含量1%以上的常量组分,回收率应在99%以上,对于微量组分,回收率为95%甚至更低一些也是允许的。
第二节沉淀分离法沉淀分离法是一种经典的分离方法,它是利用沉淀反应有选择性地沉淀某些离子,而其它离子则留于溶液中,从而达到分离的目的,沉淀分离法的主要依据是溶度积原理,以下讨论几种重要的沉淀分离法。
一、常量组分的沉淀分离(一)氢氧化物沉淀分离大多数金属离子都能生成氢氧化物沉淀,氢氧化物沉淀的形式溶液中的[OH] 有直接关系。
由于各种氢氧化物沉淀的溶度积有很大差别,因此可以通过控制酸度使某些金属离子相互分离。
常用的沉淀剂有:(1) 氢氧化钠(2) 氨水法(3) 有机碱法(4)Z n O悬浊液法( 二) 硫化物沉淀分离硫化物沉淀分离是根据各种硫化物的溶度积相差比较大的特点,通过控制溶液的酸度来控制硫离子浓度,而使金属离相互分离。
( 三) 其它无机沉淀剂①硫酸2+ 2+ 2+ 2+ 2+用于ca、S、B、R、R a等金属离子的分离。
②HF或NHF用于C a2、S r2、M g2、Th(IV) 、稀土金属离子的分离。
③磷酸用于Zr(IV) 、Hf(IV) 、Th(IV) 、B13等金属离子的分离。
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第八章分析化学中常用的分离和富集方法在实际工作中,遇到的样品往往含有多种组分,进行测定时常常发生干扰,不仅影响结果的准确度,甚至无法测定,为了消除干扰,比较简单的方法是控制分析条件或加入掩蔽剂。
但很多情况仅此不够,必须把待测组分与干扰组分分离,有时为了测定试样中痕量组分,在进行分离的同时,也进行必要的浓缩和富集。
以保证分析结果的准确度。
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。
待测组分的回收率:对于常量组分 (>1%) : R T>99% ( 接近 100%)对于微量组分: R T>90%常见的分离方法: 1 .沉淀分离2 .萃取分离3 .离子交换分离4 .色谱分离5 .气浮分离6 .挥发和蒸馏分离第一节沉淀分离法沉淀分离是利用沉淀反应进行分离的方法。
根据难溶化合物的溶解度不同,利用沉淀反应进行分离,在试液中加入适当沉淀剂,使待测组分沉淀出来或将干扰组分沉淀除去。
从而达到分离的目的。
它主要有:无机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法共沉淀分离法。
( 还有均相沉淀法 )一、无机沉淀剂沉淀分离法无机沉淀剂沉淀分离法很多,形成沉淀的类型也很多,本书只对M (OH ) n ↓和硫化物沉淀简单介绍.例如: Fe(OH)3,,当 [时,刚析出沉淀时pH ≥ 2.18 ;沉淀完全时pH ≥ 3.51 。
因此,氢氧化物是否能沉淀完全,取决于溶液的酸度。
NaOH Fe(OH)3沉淀剂: NH3·H2O → Mg(OH)2WO3 xH2O 等ZnO 等 SiO2·xH2O两种离子是否能借M(OH)n↓ N(OH)n↓ ( 氢氧化物沉淀 ) 完全分离,取决于它们溶解度的相对大小表 8-1 是假定开始时=0.01mol/L ,残留浓度mol/L( 沉淀完全 ) 时,部分氢氧化物的 pH ( 由 KSP 计算出来的 ), 此数值仅供参考。
实际上,为了使某种离子沉淀完全所需 pH 往往比表中所列数据略高。
如: Fe(OH)3沉淀完全实际在4 以上,而不是 3.5 。
当然,并非 pH 愈高愈好,许多两性物质在高 pH 下要溶解。
主要原因是沉淀的溶解度因沉淀条件不同而改变。
K SP与 K aP有差别。
K SP是稀溶液中无其它离子时的溶度积。
实际由于其它离子存在,应用 K aP。
M(OH) n ↓沉淀分离常用下列试剂控制 pH① NaOH 溶液:控制pH ≥ 12 ,以 NaOH 为沉淀剂,实现两性金属离子与非两性金属离子的分离,只有 Ca(OH)2、Sr(OH)2等才部分沉淀,两性金属,非金属离子留在溶液中。
此法加 NH4Cl 其作用:A 、控制 pH (8 ~ 9) 防止生成 Mg(OH)2沉淀与减小 Al(OH)3溶解。
B 、利用大量作平衡离子,减少 M(OH) n↓对其它的吸附。
C 、 NH4Cl 是电解质,促使胶体沉淀凝聚。
③ 有机碱:六次甲基四胺、吡啶、苯胺和 NaAc 等与其共轭酸组成缓冲体系控制一定的 pH 。
如:六次甲基四胺加入到酸性溶液中,生成六次甲基四胺盐,可控制 pH=5 ~ 6 ,常用于:④ ZnO 悬浊液:当加 ZnO 悬浮液于酸性溶液中, ZnO 溶解使达到一定值。
溶液的 pH 值为一定常数。
例:=0.1mol/L 时当改变时, pH 值改变极其缓慢,利用 ZnO 悬浮液控制 pH=5.5 ~ 6.5除 ZnO 悬浮液外,其它微溶性碳酸盐,或氢化物的悬浮液,如: BaCO3 、 CaCO3 、 PbCO3 、 MgO 等也有同样作用,但控制的 pH 略有不同。
特点:氢氧化物↓分离法选择性较差,共沉淀现象严重,为此,沉淀在较浓的热盐溶液中进行→“小体积沉淀”。
2 .硫化物沉淀分离法:利用硫化物溶解度的差异而进行的沉淀分离。
能生成硫化物↓约四十种,由于其 S 悬殊,可控制来使硫化物↓分离。
与 pH 有关,因此控制 pH 来进行硫化物分离。
实际际上把硫化物分成:0.3mol/L HCl 中沉淀氨性溶液中沉淀两大组,详见定性分析。
硫化物沉淀选择性差,吸附严重。
二、有机沉淀剂沉淀分离法3 .形成三元络合物沉淀被沉淀组分与两种不同的配体形成三元络合物。
这是泛指沉淀的组分和两种的配体形成三元络合物和三元离子缔合物。
如:在 HF 中硼与二安替比林甲烷及其衍生物生成的三元离子缔合物——RBF4 ↓。
三、共沉淀分离法。
共沉淀现象,由于沉淀的表面吸附作用、混晶或固溶体的形成、吸留或包夹等原因引起的。
在重量分析中由于共沉淀现象的发生 , 使所得沉淀混有杂质 , 因而应设法消除 , 但在分离中却利用共沉淀分离与富集痕量组分。
如水中痕量,由于其浓度太小不能生成HgS↓,若加入适量,再用作沉淀剂,则以 CuS( 共沉淀剂 ) 为载体,可使痕量 HgS 沉淀而富集。
共沉淀分离富集主要有三种情况:1 .利用吸附作用进行共沉淀分离:利用一些微溶 ( 常采用颗粒较小的无定形沉淀或凝乳状沉淀 ) 沉淀的吸附作用,将痕量组分的沉淀富集起来,使其与共沉淀剂一起共沉淀下来的一种分离方法。
如:铜中微量 Al ,氨水不能使生成↓,若加入适量,则利用生成的 Fe(OH)3为载体,可使微量 Al(OH)3共沉淀分离。
2 .利用生成混晶进行共沉淀分离利用晶格相同,使之生成混晶而进行分离的一种分离方法。
如:痕量镭:可用 BaSO4作载体,生成 RaSO4~ BaSO4混晶,又如: SrCO3~CdCO3。
3 .利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离。
利用有机试剂来富集分离微量组分的一种共沉淀分离方法。
有机共沉淀的作用机理与无机共沉淀剂不同,它不是利用共沉淀剂的表面吸附或混晶把微量元素带下来,而是利用“固体溶解” ( 固体萃取 ) 的作用,即微量元素的沉淀溶解在共沉剂之中被带下来。
如:富集痕量,可在酸性条件下加入大量和甲基紫 (MV) 。
在此条件下, MV 发生质子化生成,可与形成离子缔合物沉淀 [] ,该沉淀为载体。
可将与形成的·载带下来。
以 MVH + SCN 为共沉淀剂,作载体。
( 太少 ) 需 A 把它带↓第二节溶剂萃取分离法分析化学中应用的溶剂萃取主要是液—液萃取,它是基于不同物质在不同溶剂中分配系数的不同而建立的。
主要用于元素的分离和富集,它是把某种或某些物质从一个液相 ( 水相 ) 转移到另外一个液相 ( 有机相 ) 。
其主要特点:简便、快捷、分离效果好,应用广泛,但劳动强度大,溶剂易挥发,易燃、有毒。
一、萃取过程的基本原理:1 .萃取过程的本质:将物质由亲水性转化为疏水性。
s2 .分配系数 K :当溶质 A 同时接触两种互不混溶的溶剂时,若一种是水,一种是有机溶剂,当达到分配平衡时:3 .分配比 D由于溶质 A 在溶剂中常会离解、聚合或与其它组分发生反应,不能简单地用 K D 说明整个平衡问题,另一方面,分析工作者关心的是在两相中溶质的总量:4 .萃取效率 ( 或百分率 ) E :设其分配比为 D , A 在原水溶液中的浓度为 C0。
体积为 V水,用 V 有有机萃取达到平衡后, A 在水溶液的浓度为 C1, A 在有机溶液的浓度为 C1′。
例 1 :当 D=10, V水=10ml,用 30ml 溶剂一次萃取;(M —摩尔质量,若 C 单位为 g/L 则不乘 M)显然,使用等量有机溶剂进行萃取,但效果不如后者。
二、萃取体系的分类与萃取条件的选择:大多数无机化合物在水中离解成离子,并与水结合成水合离子,从而使之较易溶于极性溶剂水中。
而萃取要用非极性或弱极性的有机溶剂,从水中萃取出已水合的无机离子,显然是困难的。
因此,必须在水中加入某种试剂,使被萃物质与试剂结合成不带电荷的,难溶于水的分子。
这种试剂称萃取剂,根据被萃组分与萃取剂所形成的可萃取分子的性质不同可将萃取体系分成:1 .螯合萃取体系:利用 M n+ 与螯合剂形成中性的难溶于水的螯合物,而被有机溶剂萃取的一种分离方法。
因此,选择萃取条件时,应使 K差大些,那么,选择萃取条件时选用:(1) 易离解的萃取剂 HR ,且 HR 的 K D愈小愈好。
(2) 选择的螯合剂要使 MR n稳定,且螯合物的分配系数愈大愈好。
(3) 萃取溶剂与 MR n极性相近的溶剂。
(4)控制适当的酸度 \ 、干扰的消除等2 .离子缔合物萃取体系: ( 该类型萃取容量大,可用来分离基体元素 ) 利用形成疏水性的离子缔合物进行萃取分离的一种方法。
锌盐是疏水性的,可被有机溶剂萃取。
在这里乙醚即是溶剂又是萃取剂。
(2) 高分子胺盐的萃取:叔胺和季铵盐在无机酸溶液中形成的铵盐进入有机相,与水相中金属络阴离子作用,使络阴离子进入有机相。
此三元络合物可用硝基苯萃取,然后进行光度法测定。
三、有机物的萃取分离“ 相似相溶” 原则:极性相近的物质易于相互溶解。
极性有机物和有机盐类,易溶于水而不溶于非极性溶剂。
非极性化合物不溶于水,溶于非极性溶剂。
如 CCl4,苯,环己烷。
第三节层析分离法一、概述层析分离,又称色谱分离法。
它是一种以分配平衡为基础的分离,是根据不同物质在两相间的分配比不同而进行分离的。
色谱中的两相,一个是固定相,一个是流动相。
当两相作相对运动时,反复多次地利用混合物所含组分分配平衡性质的差异使彼此得到分离。
二、层析 ( 纸上层析 ) ,简称 P.C.它是在滤纸上进行的色层分析法。
固定相(展开剂):滤纸是一种惰性载体,滤纸纤维素中吸附着的水或其它溶剂作固定相。
流动相:沿着滤纸流动的溶剂 ( 一般为有机溶剂 )试液点在滤纸上,在层析过程中,试液中各组分,因其在两相中的溶解度不同, ( 也就是 K D不同 ) ,因而得到分离。
其原理与萃取相似。
它是一种分配层析。
在固定相与展开剂之间反复溶解。
在固定相中溶解度大,在展开剂中 S 小的,在纸条上移动慢,停留在纸条的较下端。
相对比移值 R f与溶质在两相间的分配系数有关。
在一定条件下,即一定的析层用纸,一定组成的固定相,流动相,对一定的组分, R f为一定值,可进行定性鉴定。
由于影响 R f的因素较多,进行定性鉴定时常用已知试剂作对照试验。
若分离的是无色物质,层析分离后需要用物理或化学方法处理滤纸,使各斑点显现出来。
物理显色:紫外灯下照射发荧光。
化学显色:可用 NH3、 I2气薰,喷显色剂 ( 如: FeCl3水溶液 ) 等。
R f的合理取值范围 0 ~ 1 。
显然 R f相差愈大的组分,分离效果愈好。
三、薄层层析: ( 薄层色谱、板层析 )是把吸附剂粉末铺成薄层作为固定相以进行色谱分离的方法。
其吸附剂常为纤维素、硅胶、活性氧化铝等。
它是利用吸附剂对不同组分的吸附力的差异,造成它们在薄层上迁移速度的差别,从而得到分离,它形同纸色谱,实同柱层析,其比移值的计算同纸色谱,它与纸色谱相比具有:速度快、灵敏度高、操作简便、应用广泛、显色方法多等特点。