第二章 沉淀分离法
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沉淀分离技术.
蛋白质聚集沉淀
（1）破坏水化膜，分子间易碰撞聚集，将大量盐 加到蛋白质溶液中，高浓度的盐离子有很强的水化 力，于是蛋白质分子周围的水化膜层减弱乃至消失， 使蛋白质分子因热运动碰撞聚集。
（2）破坏水化膜，暴露出憎水区域,由于憎水区域间作用使蛋 白质聚集而沉淀，憎水区域越多，越易沉淀。
（3）中和电荷，减少静电斥力，中性盐加入蛋白质溶液后，蛋 白质表面电荷大量被中和，静电斥力降导致蛋白溶解度降低， 使蛋白质分子之间聚集而沉淀。
亲水胶体在水中的 稳定因素
水化膜
水化膜
+ + + + + + ++ +
带正电荷蛋白质 （亲水胶体） 脱水
碱 酸 等点电时的蛋白质 （亲水胶体） 脱水
碱 酸 带负电荷蛋白质 （亲水胶体） 脱水
+ + + + + + ++ +
带正电荷蛋白质 （疏水胶体）
阴离子 不稳定蛋白颗粒
阳离子
带负电荷蛋白质 （疏水胶体）
7.65 6.85
（1）忽略溶液体积的变化，若回收90%的BSA，需要加 入多少固体硫酸铵？（37.27Kg） （2）沉淀中BSA的纯度是多少？（95.34%）
KS分段盐析法
在一定pH、温度条件下，改变离子强度。 适用于早期粗提阶段的分步分离。
虽然这个理论所假定的条件并不完全适合于蛋白质分子，但该 理论对于理解破坏蛋白质溶液的稳定性仍有很大帮助，同时还 有助于针对具体蛋白质选择最合适的沉淀剂及技术。
DLVO理论
颗粒间的相互作用的位能取决于离子强度。 在低离子强度时，颗粒距离处在中间状态，双 电层斥力占优势，可看为一个凝聚的势垒；在 高离子强度时，吸引力超过排斥力，相互间的 总位能表现为吸引位能。 虽然这个理论所假定 的条件并不完全适合于蛋白质分子，但该理论 对于理解破坏蛋白质溶液的稳定性仍有很大帮 助，同时还有助于针对具体蛋白质选择最合适 的沉淀剂及技术。
沉淀分离法
二、优缺点
优点： 其原理简单，又不需要特殊的装置，是一种古老、经典 的化学分离方法。 缺点：需经过滤、洗涤等手续，操作较繁杂费时；某些组分的沉 淀分离选择性较差，分离不够完全。 但由于分离操作的改进，加快了过滤洗涤的速度；另一方面，通过使 用选择性较好的有机沉淀剂，提高了分离效率，因而到目前为止，还 是一种常用的分离方法。
2-
SO4
2-
Ba2+
SO4
2-
SO4
2-
Ba2+ Ba2+
SO4
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Ba2+
SO4
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2014-8-1
SO4
2-
Ba2+
Ba2+
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SO4
SO4
2-
Ba2+
2-
Ba2+
SO4 Ba2+ 2- 2+ SO Ba 2- 4 Ba2+ SO 4 SO4 2Ba2+
2-
Ba2+SO4
2-
-
SO42
-
Ba2+
Ba
-4
Ba2+ Ba2+
SO42
-
SO42
-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ba2+
SO42
-
SO42
-
SO42
-
Ba2+
2014-8-1
24
2SO42- Ba2+ SO 4 2Ba2+ SO Ba2+ 24 2SO4 Ba2+ SO4 22+ SO Ba2+ Ba 4 22+ SO42SO4 Ba 2+ SO42- Ba2+ Ba 2SO42- Ba2+ SO 4 2Ba2+ SO Ba2+ 24 2SO4 Ba2+ SO4 22+ SO Ba2+ Ba 4 22+ SO42SO4 Ba 2+ SO42- Ba2+ Ba 2SO42- Ba2+ SO 4 2Ba2+ SO Ba2+ 24 2SO4 Ba2+ SO4
《沉淀分离法》课件
03
分析实验结果的影响因 素，如沉淀剂的种类和 浓度、溶液的pH值、温 度等。
04
比较不同实验条件下的 分离效果，总结沉淀分 离法的优缺点和应用范 围。
沉淀分离法的应用
06
实例
在污水处理中的应用
总结词
沉淀分离法在污水处理中应用广泛，能有效去除污水中的 悬浮物和重金属离子。
详细描述
通过向污水中投加化学药剂，使水中不易溶于水的悬浮物 或重金属离子形成沉淀物，再通过固液分离技术将沉淀物 从水中分离出来，达到净化水质的目的。
5. 倾倒上清液
小心倾倒掉上清液，收集沉淀 物。
6. 洗涤和干燥
对沉淀物进行洗涤和干燥，得 到纯净的目标物质。
7. 结果分析
对实验结果进行分析，计算目 标物质的回收率和纯度。
实验结果与讨论
01
记录实验过程中观察到 的现象，如沉淀物的生 成、颜色的变化等。
02
对实验结果进行定量分 析，计算目标物质的回 收率和纯度。
历史与发展
历史
沉淀分离法最早可追溯到19世纪初 期，随着科学技术的不断发展，沉淀 分离法也在不断改进和完善。
发展
现代沉淀分离法已经发展出了多种分 离技术，如共沉淀、均相沉淀、盐析 等，广泛应用于化学、生物、医学等 领域。
应用领域
化学分析
用于分离和富集痕量元 素或复杂样品中的组分
。
生物制药
用于蛋白质、酶、细胞 等的分离和纯化。
沉淀溶解损失
在洗涤和转移过程中，部 分沉淀可能会溶解，导致 产物的损失。
改进方向
优化沉淀剂的选择
通过选择合适的沉淀剂，可以改善沉 淀的生成和过滤性能。
改进洗涤方法
减少沉淀溶解损失
第二章 沉淀分离法
常用的无机元素及化合物的挥发形式
表 2-9 无机元素及化合物的挥发形式 挥发形式 元素及化合物 单质 卤素、I2（升华） 氧化物 CO2、SO2、RuO4、OsO4、SeO2、TeO2、 As 2O3 氢化物 NH3、P H3、 As H3、 Sb H3、 H2S、 H2Se、 H2Te、 卤化氢等 氟化物 BF3、SiF4 氯化物 HgCl2、 Ce Cl4、 AsCl3、 SbCl3、 SnCl4、 SeCl2、 SeCl4、 SeCl6、 TeCl2、TeCl4、CrO2Cl2 溴化物 CdBr2、 CeBr4、 AsBr3、SbBr2、 3、SnBr4 酯类 B（ OCH3） 3、 B（OCH2CH3） 3
依据原理:容度积原理.
沉淀分离法：
1. 对沉淀的要求：
（1）沉淀溶解度必须很小 （2）沉淀易于过滤 （3）沉淀力求纯净
2. 常用的沉淀剂
2.1 无机沉淀剂 氢氧化物、氨、硫化物等沉淀剂 2.2 有机沉淀剂 草酸、铜试剂、铜铁试剂
一、 常量组分的富集和沉淀分离
1、无机沉淀剂 1）氢氧化物沉淀 大多数金属离子能形成M(OH)n↓，且溶 解度差别大，可控制pH实现分离 缺点 • 选择性较差 • 共沉淀现象严重 • 故分离效果不理想
2）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。 3）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
分离科学与技术第2章 沉淀分离法
第二章 沉淀分离法
2.2 沉淀的生成过程 2.2.5 分级沉淀 分级沉淀：两种难溶盐（阳离子或阴离子相同），若 其溶度积相差足够大时，可通过加入沉淀剂将其先后分 别沉淀出来加以分离。 溶度积小的难溶盐先沉淀，如 AgI 较 AgCl 先沉淀。
第二章 沉淀分离法
2.2 沉淀的生成过程 2.2.5 分级沉淀
第二章 沉淀分离法
2.2 沉淀的生成过程 2.2.4 晶形沉淀与胶体 内因： 沉淀的性质
生成沉淀类型 外因
沉淀的形成条件
沉淀的后处理
沉淀类型：晶形沉淀、无定形沉淀、凝乳状沉淀
几种类型沉淀的比较 特点 直径 晶形沉淀 0.1~1 m 凝乳状沉淀 0.02~0.1 m 无定形沉淀 < 0.02 m
[I ] [Cl ] 6 6 10 , 10 [Cl ] [I ]
Ksp,AgI = [Ag+][I] = 9.31017 Ksp,AgCl = [Ag+][Cl] = 1.81010 当 [Cl]/[I] < 106 时，只有 AgI 析出； 当 [Cl]/[I] > 106 时，AgCl 才开始析出。
第二章 沉淀分离法
2.1 沉淀生成的条件 2.1.3 氢离子浓度及配位剂的影响 配位剂的影响： 难溶盐沉淀 + 配位剂 溶解度增大（或完全溶解）
第二章 沉淀分离法
2.1 沉淀生成的条件 2.1.4 有机溶剂的影响 有机溶剂的影响： 难溶盐沉淀 + 有机溶剂 溶解度减小（溶剂化作用较 小，介电常数较低）。如 PbSO4: 100 mL H2O: 4.0 mg, 100 mL 20% 乙醇: 4.0/10 mg 100 mL 乙醇: 4.0/1500 mg
第二章 沉淀分离法
分离分析化学沉淀分离法
分离分析化学沉淀分离法的定义
定义
化学沉淀分离法是一种基于化学反应 的分离方法，通过向溶液中加入沉淀 剂，使目标离子或物质形成不溶性的 沉淀物，再通过固液分离手段，将沉 淀物从溶液中分离出来。
特点
化学沉淀分离法具有操作简便、分离 效果好、适用范围广等优点。同时， 该方法也存在一些局限性，如可能会 引入杂质离子、沉淀剂的用量难以控 制等。
02
沉淀分离的原理主要包括离心分 离、过滤、倾析等，不同的沉淀 分离方法适用于不同的情况和需 求。
沉淀洗涤的原理
沉淀洗涤是指将洗涤剂添加到沉淀物中，通过洗涤剂的作用将沉淀物表面的杂质 或不需要的物质去除，提高纯度的过程。
洗涤剂的选择和用量需要根据实际情况而定，不同的洗涤剂适用于不同的情况和 需求。
洗涤
用适当的溶剂洗涤沉淀， 以去除吸附在沉淀表面的 杂质和离子。
干燥
将洗涤后的沉淀进行干燥 处理，以便后续分析。
沉淀洗涤
洗涤目的
洗涤方式
去除吸附在沉淀表面的杂质和离子， 提高分离纯度。
采用多次洗涤的方式，确保沉淀表面 的杂质和离子被充分去除。
洗涤溶剂选择
根据待分离物质和杂质的性质，选择 合适的洗涤溶剂。
02
原理
沉淀反应的原理
沉淀反应是指两种或多种化学物质在 一定条件下发生化学反应，生成难溶 于水或不易溶于水的物质，从溶液中 析出形成沉淀的现象。
沉淀反应的发生需要满足一定的反应 条件，如浓度、温度、pH值等，不同 的沉淀反应有不同的反应条件和机理 。
沉淀分离的原理
01
沉淀分离是指通过物理或化学方 法将溶液中的沉淀物与溶液分离 ，提取出所需物质的过程。
在药物分析中的应用
化学沉淀分离法在药物分析中主要用 于药物的分离、纯化和鉴定。通过向 药物样品中加入沉淀剂，使目标药物 与沉淀剂反应生成难溶性的沉淀物， 再通过固液分离技术将沉淀物从药物 溶液中分离出来，从而实现药物的纯 化或富集。
第二章-沉淀
从实验室小试到一定规模的生产实用化， 还须解决沉淀过程的放大。为保持产物 分离或纯化的收率， 设备放大后尽可能 维持小试过程的动力学。沉淀分离操作 中，搅拌混合有重要影响。沉淀操作的 规模放大一般以单位体积输入功率为基 准， 在放大时保持单位体积的输入功率P ／V不变。
热 沉 淀
在较高温度下，热稳定性差的蛋白质将发生变性沉淀， 因此，可根据蛋白质间热稳定性的差别进行蛋白质的热 沉淀(Thermal precipitation)，分离纯化热稳定性高的目标 产物。
变性活化能差别较大的蛋白质可利用热沉淀法分离。由
于变性活化能可通过调节pH或添加有机溶剂改变，故调 节pH或添加有机溶剂是诱使杂蛋白变性沉淀的重要手段
阴离子的盐析作用顺序为:
P03—4> S02—4 >CHC00—>CI—>N03—>C104->I->SCN阳离子的盐析作用的顺序为
NH+4 >K+>Na+>Mg2+
温度和pH对蛋白质溶解度的影响反映在 Cohn方程中是对β值的影响。在高离子强度溶
液中，升高温度有利于某些蛋白质的失水，因
而温度升高，蛋白质的溶解度下降。而在低离 子强度溶液或纯水中，蛋白质的溶解度在一定 温度范围内一般随温度升高而增大。 在pH接近蛋白质等Fra bibliotek点的溶液中蛋白质的
V (% ) 1 .8 0 .1 2 ln M
盐析沉淀
• 原理 • 影响盐析的因素
• 盐析操作
盐析原理 蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低、发 生沉淀的现象称为盐析(Salting-out)。当离子强度较 高时，溶解度的对数与离子强度之间呈线性关系， 用Cohn经验方程描述：
第二章 沉淀分离法
实验结果： Fe(OH)3沉淀完成时的pH值>4
计算值与实验值存在差异，因为 （1）沉淀的溶解度和析出的沉淀的形态、颗粒 大小等条件有关，也随陈化时间的不同而改变。
* 同一种沉淀，颗粒大溶解度小，某些沉淀的
形态，开始亚稳态，放臵后转变为稳定态，亚 稳态溶解度大，随着陈化时间的延长转变为溶 解度更小的变体。
2．沉淀为氟化物
Ca2+、Sr2+、Mg2+、Th4+、Sc3+、稀土等元素
3．沉淀为磷酸盐
Zr(IV)、Hf(IV)
4．还原为金属沉淀
铂族元素和其他元素分离时可使用该法（酸性溶液中Zn还原）
无机沉淀剂分离法特点
用无机沉淀剂虽然可以沉淀分离许多离 子，但总的讲，方法的选择性较差，沉淀大多 为胶体状，吸附共沉淀现象比较严重。
BaCO3、CaCO3、PbCO3和MgO的悬浊液： pH值6~8
注：只有悬浊液阳离子不干扰测定才可使用
二、沉淀为硫化物
能形成难溶硫化物沉淀的金属离子有40多 种，除碱金属和碱土金属的硫化物可溶于水， 重金属离子可分别在不同酸度下形成硫化物沉 淀。
硫化物沉淀分离法所用的主要沉淀剂为H2S
-H H2S Ka1
控制好溶液的pH值，即可控制 [M 2 ] 从而使不同溶解度的硫化物得以分离开
硫化物完全沉淀时酸度
硫化物
As2S3 HgS CuS Sb2S3 Bi2S3 SnS2 CdS
[H+]（mol/L）
12 7.5 7.0 3.7 2.5 2.3 0.7
硫化物
PbS SnS ZnS CoS NiS FeS MnS
pOH 11.8
pH 2.2
沉淀完全时，则通常需99.99%的物质被沉淀，此时 [Fe3+] = 10-6 mol.L-1
分离科学基础 沉淀分离
17 1 . 2 10 [OH ] 1.1108 mol / L 0.1
若[Zn2+]=0.1mol/L
pOH = 8
pH = 6
[Zn2+]: 1.00~0.01mol/L
pH: 5.5~6.5
§2-1 无 机 沉 淀 剂 分 离 法 (4)、有机碱法
利用吡啶、六次甲基四胺等有机碱控制pH
第二章 沉 淀 分 离 法
定义： 通过沉淀反应把欲测组分分离出来；或者把共存的 组分共沉淀下来，从而达到分离的目的。 特点： 1、设备简单，操作方便； 2、沉淀法适应性比较强； 3、费时； 4、选择性比较差，分离不够完全。
第二章 沉 淀 分 离 法
沉淀的生成：
在含有金属离子Mm+的溶液中，加入含有沉 淀剂Xn-的另一溶液时，生成难溶性沉淀MnXm， 这时溶液中存在如下的平衡： nMm+ + mXn- →MnXm 体系达到平衡时，其平衡常数Ksp 称为溶度积， Ksp = [Mm+]n [Xn-]m
§2-1 无 机 沉 淀 剂 分 离 法
Cd2+在溶液中沉淀完全，[H+] ≤0.34mol/L 问题：[H+] ≤0.34mol/L时，Zn2+是否干扰？ 回答：Zn2+不干扰。
问题：[H+] 多大时，Zn2+开始沉淀？
回答： [H+] =0.19mol/L时，Zn2+开始沉淀。 结论： 控制溶液氢离子的浓度：0.19~0.34mol/L ，可以使 Cd2+与Zn2+分离完全。
§2-2 有 机 沉 淀 分 离 法 一、形成螯合物的沉淀剂
此类沉淀剂一般含有两种基团,
酸性基团:如-OH. –COOH. –SO3H等, 碱性基团:-NH2. =NH. =N-. =CO. =CS等.
分离分析课后思考题整理(2、3章)
第二章沉淀分离法7. 进行氢氧化物沉淀分离时，为什么不能完全根据氢氧化物的K sp来控制和选择溶液的pH值？答：（1）实际获得沉淀的溶度积数值与文献上报道的溶度积有一定的差距；（2）在计算pH时，假设金属离子在溶液中只以一种阳离子的形式存在，忽略了金属离子的其它存在形式；（3）文献上记载的溶度积是指稀溶液中，没有其它离子存在时，难溶化合物的溶度积，实际上由于其它离子影响离子活度使得离子的活度积与溶度积存在一定的差别。
8.【Mg（OH）2的K sp=5×10-12】9.举例说明均相沉淀法的各种沉淀途径。
答：均相沉淀法的原理是，在沉淀开始时，整个溶液中沉淀物质的相对过饱和度均匀地保持在刚能超过临界过饱和度，使晶核可以形成，但是聚集速率较小，形成的晶核也较少，以后继续保持均匀的适当低的相对过饱和度，晶核就逐渐慢慢地长大，这样就能获得颗粒粗大，而且形状完整的晶形沉淀。
沉淀途径：（1）改变溶液的pH值。
一般多用尿素的水解反应来达到逐渐改变pH值的目的。
（2）在溶液中直接产生出沉淀剂。
例如，硫酸二甲酯水解，可用于Ba2+、Ca2+、Pb2+等的硫酸盐的均相沉淀。
草酸、草酸二乙酯水解，可均匀生成Ca2+、Mg2+、Zr4+等的草酸盐沉淀。
（3）逐渐除去溶剂。
例如用8-羟基喹啉沉淀Al3+时，可在Al3+试液中加入NH4AC缓冲溶液、8-羟基喹啉的丙酮溶液，加热至70-80℃，使丙酮蒸发逸出，15min后即有8-羟基喹啉铝的晶形沉淀出现。
（4）破坏可溶性络合物。
例如测定合金钢中的钨时，用浓硝酸（必要时加点高氯酸）溶解试样后，加H2O2、HNO3，钨形成过氧钨酸保留在溶液中。
在60℃下加热90min，过氧钨酸逐渐被破坏析出钨酸沉淀。
10.举例说明无机共沉淀剂和有机共沉淀剂的作用机理。
答：无机共沉淀剂按其作用机理可分为以下几类：(1)吸附或吸留作用的共沉淀剂。
常用的载体有氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧化锰及硫化物等。
沉淀分离法
4.1.3形成晶核沉淀共沉淀分离法
有些痕量组分由于含量是在太少,但可把它 作为晶核使另一种物质聚集在其上,使晶核长大成沉 淀而一起沉淀下来。例如在含有痕量Ag、Au、Hg、 pd、pt的离子溶液中,应加入少量的亚碲酸钠Sncl2。 无机沉淀剂有强烈的吸附性但选择性差,而且极少数 可以经灼烧挥发出去,在大数情况下还需要将加入的 载体元素与衡量组分进一步分离。下表列出了一些 共沉淀的离子、化合物和其沉淀需要的载体。
2）NH3NH4Cl溶液 这一溶液体系实际上是一个缓冲体系，可 控制溶液的PH在8~10，金属离子极易与NH3配位， 碱金属和碱土金属留在溶液中，利用大量的铵根离 子作平衡离子，减少沉淀对其他离子的吸附。 NH4Cl电解质可以中和带负电的氢氧化物交替离子， 促使胶体沉淀凝聚 ，易于过滤。 3）ZnO悬浊液 当锌离子浓度改变时，PH值改变极其缓慢， pH值应控制在5.5~6.5，以便沉淀金属离子。除ZnO 以外，BaCO3 、MgO、CaCO3等的原理也一样， 但控制的范围不同。
化学分离法 chemical separation
组员：
xxx
第三章
沉淀分离法
本章内容： • 无机沉淀剂分离法 • 有机沉淀剂沉淀分离法 • 均相沉淀分离法 • 共沉淀分离法 • 新型沉淀分离法及其应用
沉淀分离法
沉淀分离法是以沉淀反应为基础、选 用合适的沉淀剂有选择性地沉淀某些离子， 使欲分离的组分与其它组分分离。 沉淀分离法包括常规沉淀分离法、均 相沉淀分离法和共沉淀分离法，他们之间也 有区别，前面两个主要应用在常量和微量组 分的分离，后者则主要应用在痕量组分的分 离富集。
4.2.1分子胶体共沉淀法
当胶体溶液难以聚集时加入有机共沉淀 剂促使其凝聚析出的方法称为胶体凝聚法。 4.2.2形成离子缔合物共沉淀分离 有机沉淀剂和某种配体形成沉淀作为载 体,被富集痕量元素离子与载体中的配体络合 而与带相反电荷的有机沉淀缔合成难溶盐,这 两者具有相似故两者生成共溶体而一起沉淀 下来. 形成缔合物的沉淀剂
分离分析化学2-1沉淀分离法
MnXm(s)
nMm+ + mXn－
+H+
[H+] 增大，弱酸盐沉 淀的溶解度增大
HX (n-1)-
+H+
H2X(n-2)-
9
2.1.5 配合效应
配合效应：在含难溶盐的溶液中，加入能
与被测定的离子生成配合物的配合剂时，沉 淀的溶解度随配合剂添加量的增大而增大。
AgCl
Ag+ + Cl-
+2NH3
Ag(NH3)2+
H NaNO2
N OH
NO
N
OH
18
2.3.3 均相沉淀
③逐渐除去溶剂 预先加入挥发性比水大，且易将待测沉淀溶 解的有机溶剂，通过加热将有机溶剂蒸发， 使沉淀均匀析出。
④破坏可溶性配合物 用加热方法破坏配合物，或用一种离子从配 合物中置换出被测离子，以破坏被测离子配 合物 。
19
2.4 沉淀操作条件
2.5 常量组分的沉淀分离 2.5.1 无机沉淀剂分离法 2.5.2 有机沉淀剂分离法
23
2.5.1 无机沉淀剂分离法
2.5.1.1 氢氧化物沉淀分离法 （1）氢氧化物与pH值的关系
多数金属离子能生成氢氧化物沉淀， 但沉淀的溶解度往往相差很大。
可以通过控制溶液酸度使某些金属离 子彼此分离。
24
M (O H )n M n ++ n O H -
原则：同种类型Ksp越小的物质越先沉淀。
Fe3+ NH3·H2O Fe(OH)3 Ksp=7.1×10-40 Mg2+ NH4Cl Mg(OH)2 Ksp=1.8×10-11 16
2.3.2 共沉淀
生物化学实验技术(2)常用分离技术
二．硫酸铵的使用
硫酸铵中常含有少量的重金属离子， 硫酸铵中常含有少量的重金属离子，对蛋白质巯基 有敏感作用，使用前必须用H 处理： 有敏感作用，使用前必须用H2S处理：将硫酸铵配成浓 溶液，通入H 饱和，放置过夜， 溶液，通入H2S饱和，放置过夜，用滤纸除去重金属离 浓缩结晶，100℃烘干后使用 烘干后使用。 子，浓缩结晶，100℃烘干后使用。 另外，高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性（PH=5.0左 另外，高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性（PH=5.0左 ），使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH。 使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH 右），使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH。
第三节 其他沉淀法一．Fra bibliotek电点沉淀法 二．生成盐复合物沉淀法 三． 选择性变性沉淀 四．非离子多聚物沉淀法
一．等电点沉淀法
两性电解质分子上的净电荷为零时溶解度最低， 两性电解质分子上的净电荷为零时溶解度最低，不同的 两性电解质具有不同的等电点，以此为基础可进行分离。 两性电解质具有不同的等电点，以此为基础可进行分离。 利用等电点除杂蛋白时必须了解制备物对酸碱的稳定性， 利用等电点除杂蛋白时必须了解制备物对酸碱的稳定性， 不然盲目使用十分危险。 不少蛋白质与金属离子结合后， 不然盲目使用十分危险。 不少蛋白质与金属离子结合后，等 电点会发生偏移，故溶液中含有金属离子时，必须注意调整PH 电点会发生偏移，故溶液中含有金属离子时，必须注意调整PH 值。 等电点法常与盐析法、 等电点法常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀方法联 合使用，以提高其沉淀能力。 合使用，以提高其沉淀能力。
使用硫酸铵时： 使用硫酸铵时：
1）必须注意饱和度表中规定的温度，一般有0℃或室温两种， ）必须注意饱和度表中规定的温度，一般有 ℃或室温两种， 加入固体盐后体积的变化已考虑在表中； 加入固体盐后体积的变化已考虑在表中； 2）分段盐析中，应考虑每次分段后蛋白质浓度的变化。一种 ）分段盐析中，应考虑每次分段后蛋白质浓度的变化。 蛋白质如经二次透析，一般来说，第一次盐析分离范围（ 蛋白质如经二次透析，一般来说，第一次盐析分离范围（饱 和度范围）比较宽，第二次分离范围较窄。 和度范围）比较宽，第二次分离范围较窄。 3）盐析后一般放置半小时至一小时，待沉淀完全后才过滤或 ）盐析后一般放置半小时至一小时， 离心。过滤多用于高浓度硫酸铵溶液，因为此种情况下， 离心。过滤多用于高浓度硫酸铵溶液，因为此种情况下，硫 酸铵密度较大， 酸铵密度较大，若用离心法需要较高离心速度和长时间的离 心操作，耗时耗能。离心多用于低浓度硫酸铵溶液。 心操作，耗时耗能。离心多用于低浓度硫酸铵溶液。
第二章提取、分离、鉴定教学提纲
在中草药的水提液中加入无机盐 （ NaCl,Na2SO4,MgSO4 ） 至 一 定 浓 度 或 达 到 饱 和 状 态 ， 可使某些成分在水中的溶解度降低沉淀析出，而与水 溶性大的杂质分离。
三七的水提液 MgSO4 至饱和 （三七皂苷乙）
（三）简单萃取法（simple extraction）
原理：利用混合物中各成分在两种互不相溶的 溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。 分配系数相差越大，分离效率越高。
纳滤 反渗透
1-10nm ≤1nm
去除分子量为 3000-1000 的小分子物质，集 浓缩与透析于一体。
仅透过小分子溶剂，截留无机盐，金属离子， 和低分子量的物质。制备医用水，注射用水， 医用透析水；水的脱盐纯化
膜分离技术在中药提取分离中的应用
➢ ①用于提取中药有效成分 ➢ ②用于制备中药注射剂及大输液 ➢ ③用于制备中药口服液 ➢ ④用于制备药酒等其他中药制剂
保。 ➢ ③选择性高。 ➢ ④适用范围广（热原，细菌→有机物，无机物）。 ➢ ⑤可实现连续化和自动化操作，易与其他生产过程匹配，满足中
药现代化生产要求。
膜分离技术的类型
类型 范围
应用
微滤
≥0.1μm
截留颗粒物，液体的澄清，细菌的去除；超 滤和反渗透的前处理。
超滤
除颗粒，除菌，澄清；除病菌，热原，胶体， 10-100nm 蛋白等大分子物质。用于分离提纯和浓缩。
pH梯度萃取法
总提取物/乙酸乙酯 酸性 水萃取
酸水层 调pH12，有机溶剂萃取
有机层 NaHCO3
有机层
水层
NaHCO3层
（碱性物质）（糖等强极性、 酸化，有机溶剂萃取
有机层 NaOH液提萃取
中性物质）
三七的水提液 MgSO4 至饱和 （三七皂苷乙）
（三）简单萃取法（simple extraction）
原理：利用混合物中各成分在两种互不相溶的 溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。 分配系数相差越大，分离效率越高。
纳滤 反渗透
1-10nm ≤1nm
去除分子量为 3000-1000 的小分子物质，集 浓缩与透析于一体。
仅透过小分子溶剂，截留无机盐，金属离子， 和低分子量的物质。制备医用水，注射用水， 医用透析水；水的脱盐纯化
膜分离技术在中药提取分离中的应用
➢ ①用于提取中药有效成分 ➢ ②用于制备中药注射剂及大输液 ➢ ③用于制备中药口服液 ➢ ④用于制备药酒等其他中药制剂
保。 ➢ ③选择性高。 ➢ ④适用范围广（热原，细菌→有机物，无机物）。 ➢ ⑤可实现连续化和自动化操作，易与其他生产过程匹配，满足中
药现代化生产要求。
膜分离技术的类型
类型 范围
应用
微滤
≥0.1μm
截留颗粒物，液体的澄清，细菌的去除；超 滤和反渗透的前处理。
超滤
除颗粒，除菌，澄清；除病菌，热原，胶体， 10-100nm 蛋白等大分子物质。用于分离提纯和浓缩。
pH梯度萃取法
总提取物/乙酸乙酯 酸性 水萃取
酸水层 调pH12，有机溶剂萃取
有机层 NaHCO3
有机层
水层
NaHCO3层
（碱性物质）（糖等强极性、 酸化，有机溶剂萃取
有机层 NaOH液提萃取
中性物质）
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Fe3+、Cr3+、Ce4+ 、 Be2+、Cu2+、 Ti4+、Zr4+、Hf4+、 Ag+、 Hg2+、 Bi3+、Sn4+、V (Ⅵ) Pb2+ 、 Sb3+、 U(Ⅳ) 、 Nb(Ⅴ) Sn2+、Mo (Ⅵ) Ta(Ⅴ) 、W(Ⅵ)等 V (Ⅴ) 、 U (Ⅵ) Au (Ⅲ) 、稀土等
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二、沉淀分离法的特点
（characteristic of precipitation method）
三、沉淀的类型与形成条件
（types of precipitation and their formation conditions）
四、无机沉淀剂沉淀法
（inorganic precipitator ）
----使某些高价Mn+沉淀 其它微溶性碳酸盐或氧化物的悬浊液, 如:BaCO3、CaCO3、PbCO3、MgO的悬浊液具 有同样的功效，仅控制的pH范围各不相同而已。 HAc-NaAc也能达到同样的效果.
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第一节 沉淀分离法
原理: ZnO + H2O Zn2+ +2OHZn(OH)2
因此，控制[H+]即可控制[S2-] 。
常见阳离子： 2+ Hg 2+ Pb + 3+ Ag Fe As(Ⅲ,Ⅴ) 3+ Bi 3+ Al Sb ( Ⅲ , Ⅴ ) 2+ Cu 2+ 3+ Hg2 Cr Sn( Ⅱ , Ⅳ ) 2+ Cd Ⅰ Ⅱ Ⅲ
0.3mol/L[H+] l硫化物沉淀
Fe2+
Mn2+ 2+ 2+ Sr Zn Co2+ Ca2+ Ni2+ Ⅳ
H2S是二元弱酸
第一节 沉淀分离法
H2S
+HS – Ka1 =1.3 10 -7 H + + S 2Ka2 =7.110 -15 HS 总反应 H2S 2H + + S 2H
+
Ka =
[H+]2[S2-] [H2S]
[S 2- ] = [H2S]/[H +]2 9.210 –22 = 9.210 –22 / [H +]2
38
1.6 10
12
mol/L
pOH<11.8;
pH>2.2 (开始沉淀)
在常量分离中，当溶液中某种离子浓度还剩 下10-6mol/L，便认为不存在。
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第一节 沉淀分离法
2)氢氧化物沉淀与溶液pH的关系
由KSP可估算Mn+完全析出M(OH)n沉淀时的pH
4 10 [OH ] 3 6 10
第二章
沉淀分离法
Precipitation separation
第一节 沉淀分离法 第二节 共沉淀分离法
第三节 蒸馏和挥发分离法
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§2－1Βιβλιοθήκη 沉淀分离法一、沉淀分离的原理与要求
（principle and requirements of precipitation）
3）控制pH的方法
第一节 沉淀分离法
a）NaOH------两性与非两性分离 沉淀 Mg2+、Cu2+、 Ag+、Au+、 Cd2+、Hg2+、 Ti4+、Zr4+、 Hf4+、Th4+、 Bi3+、Fe3+、 Co2+、Ni2+、 Mn2+、稀土 部分沉淀 溶液
Ca2+、Sr2+、 Nb(Ⅴ)、 2 ZnO AlO CrO Ta(Ⅴ) 2 ` 2` 2`
Ba2+
Mg2+ K+ Na+ NH4+
Ⅴ
硫化物不溶于水 硫化物溶于水
0.3mol/L[H+] l硫化物不沉淀
氯化物 不溶热 氯化物溶于热水 水
碳酸盐 碳酸盐 不溶于水 溶于水
分组步骤示意图 第一节 沉淀分离法
Ⅰ Ⅴ组试液
HCl, ∆
AgCl Hg2Cl2 PbS Bi2S3 CuS CdS HgS As2S3 Sb2S3 SnS2
PbO SnO GeO 2 2 GaO BeO2 SiO 3 ` `
22 ` 2`
2 3 `
2 3 `
WO42 `MoO42 ` VO3 .
第一节 沉淀分离法
Exercise 1
下列各组混合溶液中,能用过量NaOH溶液分 离的是 ( ) (A) Pb2+- Al3+ (B) Pb2+- Co2+
第一节 沉淀分离法
两酸两碱分组步骤示意图
Ⅰ Ⅴ组试液
HCl
AgCl Hg2Cl2 PbCl2
Ⅱ Ⅴ组试液
乙醇, H2SO4
PbSO4 BaSO4 SrSO4 CaSO4 Fe(OH)3 Al(OH)3 MnO (OH)2 Cr(OH)3
Ⅲ Ⅴ组试液
H2O2, NH3+NH4Cl
Ⅳ Ⅴ组试液 Bi(OH)3 NaOH Sb(OH)3 NH2HgCl AsO43Sn(OH)2 Cu(OH)2 Mg(OH)2 ZnO 22 Co(OH)2 Ni (OH)2 K+ Cd(OH)2 (Na+,NH4+)
第一节 沉淀分离法
1. 沉淀为氢氧化物
1)氢氧化物沉淀与溶液pH的关系
由KSP可估算Mn+开始析出M(OH)n沉淀时的pH 例: Ksp,Fe(OH) =4×10-38,若[Fe3+]=0.01mol/L,则
3
要沉淀就必须:
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第一节 沉淀分离法
4 10 [OH ] 3 0.01
Ⅱ Ⅴ组试液
H2O2, 0.3mol/L HCl, NH4I及H2S
Ⅲ Ⅴ组试液
NH3+NH4Cl, (NH4)2S
Al(OH)3 Cr(OH)3 Fe2S3 FeS
MnS CoS NiS ZnS
Ⅳ Ⅴ组试液
NH3+NH4Cl, (NH4)2CO3
BaCO3 SrCO3 CaCO3
K+ Na NH4 + Mg2+
设计下列各组离子的分离方案
第一节 沉淀分离法
(1). Ag+、K+ 、Fe3+ 、Cr3+ 、Hg2+ HCl, ∆
AgCl
Ⅱ Ⅴ组试液 0.3mol/L HCl, H2S
HgS
Cr(OH)3 Fe2S3
[Zn2+ ] [OH- ]2 =Ksp = 1.210-17
OH
1.2 10 1.2 10 2 [ Zn ] 0.1
pOH=8
17
17
1.110 mol / L
pH=6
8
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第一节 沉淀分离法
使某些高价Mn+沉淀
沉淀 部分沉淀 溶液 Ni2+、 Co2+、 Mn2+、 Mg2+ 等
浓、热、快、搅、加入电解质 或胶体（带相反电荷）
第一节 沉淀分离法
四、无机沉淀剂沉淀法
1.沉淀为氢氧化物(hydroxide) 2.沉淀为硫化物(sulfide) 3.沉淀为硫酸盐(sulfate) 4.沉淀为氟化物(fluoride) 5.基体沉淀法(matrix isolation)
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38
3.4 10
11
pOH=10.5
pH=3.5(沉淀完全)
[注意]: 上面的计算是近似的。
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第一节 沉淀分离法
原因:
1）无定形沉淀的KSP与沉淀的形态、陈化情况 有关。 2）KSP应考虑，用活度积。 3）溶液中不仅有［Fe3+］，还有Fe(OH)2+、 Fe(OH)+２等。
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b) NH3 NH 高价与一、二价M及易与NH3配位的M分离 沉淀 部分 沉淀 溶液
Mg2+、Ca2+、Sr2+、 2+ Ag ( NH ) Ba 及 3 2`
（pH=8~10） 4
第一节 沉淀分离法
Mn2+ Hg2+、Be2+、Fe3+、 Al3+、Cr3+、Bi3+、 Fe2+ Sb3+、Sn4+、Ga3+、 2+ Pb Ti4+、Zr4+、Hf4+、 Th4+、Mn4+、Nb （Ⅴ）、Ta（ Ⅴ ）、 U（Ⅵ）、稀土
五、有机沉淀剂沉淀法
（organic precipitator ）
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第一节 沉淀分离法
一、沉淀分离的原理与要求
沉淀分离的原理：
创造条件使待测组分与沉淀剂生成溶解度较 小的物质而以沉淀的形式从溶液中析出 。
对沉淀反应的要求：
所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定
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第一节 沉淀分离法
A. Fe3+Al3+Ca2+Mg2+ 被沉淀, Cu2+Zn2+留在溶液中
B. Fe3+Al3+被沉淀, Ca2+Mg2+Cu2+Zn2+留在溶液中 C. Ca2+Mg2+被沉淀, Fe3+Al3+Cu2+Zn2+留在溶液中 D. Cu2+Zn2+被沉淀, Fe3+Al3+Ca2+ Mg2+留在溶液中