第十一讲义章分离和富集
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溶剂进行多次抽提才能彼此分离； (4) 分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分配
系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度 是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；
2021/1/2
2. 分配比（D）
分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，如 果有多种存在形式，则引入分配比：
D c有 c水
c有 、c水 分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式） 分别在有机层、水层中的总浓度。
氢氧化物
溶 度 积 K SP
开 始 沉 淀 时 的 pH
[M ]= 0 .01 m o l· L -1
沉 淀 完 全 时 的 pH
[M ]=0 .0 1 m o l· L -1
Sn(O H )4
1 × 1 0 -57
0 .5
1 .3
TiO (O H )2
1 × 1 0 -29
0 .5
2 .0
Sn(O H) 2
[1（ V水 ）n ]100% DV有 V水
2021/1/2
例题：含I2的水溶液10mL，其中I2含1克。现有9mL的 CCl4来萃取（D＝85）。问一次萃取9mL和三次萃取（每次 3mL）的萃取效率各为多少？
解：一次萃取： E[1 10] 1% 0 0 9.7 8% 1 8 5 910
1 × 1 0 -27
1 .7
3 .7
Fe(O H) 3
1 × 1 0 -38
2 .2
3 .5
A l(O H ) 3
1 × 1 0 -32
4 .1
5 .4
Cr(O H) 3
1 × 1 0 -31
4 .6
5 .9
Zn(O H) 2
1 × 1 0 -17
6 .5
8 .5
Fe(O H) 2
1 × 1 0 -15
RT
QT QT0
100%
常量组分： RT 99.9 > ％； 痕量组份： RT 90％～110％之间；
分离率：检查A与B的分离效果。
2021/1/2
SB A BA的 的回 回收 收率 率100％ ＝ RB 100% RA
§11-2 沉淀分离法
13.1.1 无机沉淀剂沉淀分离法
1. 氢氧化物沉淀分离法
2.缔合物沉淀
四苯基硼化物与K+的反应产物, 溶度积2.25×10-8。
3.三元配合物沉淀
提高选择性和灵敏度的一条途径。
2021/1/2
13.1.3 共沉淀分离法
利用共沉淀现象富集痕量组分，达到分离目的。
1. 利用吸附作用进行共沉淀分离
利用 CaC2O4 作载体，将微量稀土离子（Pb2+）的草 酸盐吸附。
当溶质以单一形式存在时，KD = D
2021/1/2
3、萃取效率（E）
E AA在在有两机相相中中的的总总含 1含量 00量 %
c有V有 10% 0 c有V有c水V水
2021/1/2
E D 100% D V水 V有
萃取效率由分配比D和体积比V水/V有决定。
假设：在V水中有待萃取物W0克，用V有的有机溶剂萃取 一次后，水中还有多少克？
解：一次萃取后，水中有W1 克，有机相有（W0－W1）
Dc有＝ （W0 W1) V有
c水
W1 V水
萃取一次后：
W1
W0
V水 DV有 V水
再萃取一次后：
W2
W（ 0 D
V水 ）2 V有 V水
2021/1/2
萃取n次后： Wn W（ 0 DV有 V水 V水）n
萃取效率：
E W0 Wn 100% W0
沉淀剂： NaOH: 可控制pH≥12。常用于两性金属离子和非
两性金属离子的分离。 NH4OH: 可以将pH控制在9左右，常用来沉淀不与
NH3 形成配离子的许多种金属离子。 影响因素：
溶液pH ，共沉淀(该法选择性较差, 非晶形沉淀)
2021/1/2
表 各 种 金 属 离 子 氢 氧 化 物 开 始 沉 淀 和 沉 淀 完 全 时 的 pH
2021/1/2
13.2.2 基本参数
萃取是溶质在两相中经过充分振摇，达到平衡后 按一定比例重新分配的过程。
1、分配系数(KD):
A水
A有
平衡时：
KD
[A] 有 [A] 水
KD与溶剂、溶质温度等有关。
2021/1/2
讨论KD：
(1) 不同溶质在不同的溶剂中具有不同的 KD 值； (2) KD 值越大表示该溶质在有机溶剂层中的溶解度越大； (3) 当混合物中各组分的KD 值很接近时，须通过不断更新
第十一章分离和富 集
精品
§11-1 概述
一、分离与富集在分析化学中的作用
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。
2021/1/2
二、分离的指标：
回收率：待测组分分离或富集前后所测得的 含量之比值。
缺点：选择性较差；非晶形沉淀，吸附现象严重。 H2S 有毒，气味难闻
2021/1/2
13.1.2 有机沉淀剂沉淀分离法
有机沉淀剂的选择性和灵敏度较高，生成的沉淀性 能好。有机沉淀剂与金属离子形成的沉淀主要有：
1.螯合物沉淀
8-羟基喹啉与Mg2+生成六元环结构的螯合物沉淀,在 氨缓冲溶液中可实现镁与碱金属及碱土金属的分离。
13.2.1 基本参数
1、萃取分离法
是基于各物质间在不同溶剂中，分配系数的大小不 同而实现分离的方法。 本质：（1）相似相溶规则。
（2）分子结构中有亲水性、增水性基团。
2021/1/2
亲水性基团： 无机离子、－OH、－COOH、－SO3H、
－NH2等。 增水性基团：
烷基、氯代烷基、苯、萘等芳香基。 优点：应用广泛、简单、快速、分离效果好。 缺点：工作量大、有机物有毒、挥发性强、易燃。
7 .5
9 .5
N i(O H ) 2
1 × 1 0 -18
6 .4
8 .4
M n(O H) 2
1 × 1 0 -13
8 .8
1 0 .8
M g(O H) 2
1 × 1 0 -11
9 .6
1 1 .6
2021/1/2
2. 硫化物沉淀分ຫໍສະໝຸດ Baidu法
能形成硫化物沉淀的金属离子约有40余种; 利用其溶解度相差悬殊，因而可以通过控制适当的酸 度来控制[S2-]的办法使硫化物分步沉淀实现分离。
2. 利用生成混晶进行共沉淀分离
海水中亿万分之一的 Cd2+，可用 SrCO3 作载体，生成 SrCO3 和 CdCO3 混晶沉淀而富集。
3. 利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离
作用机理与无机共沉淀剂不同：形成固溶体。
有机大分子物质；选择性较好；可藉灼烧而除去。
2021/1/2
§13.2 溶剂萃取分离法
系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度 是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；
2021/1/2
2. 分配比（D）
分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，如 果有多种存在形式，则引入分配比：
D c有 c水
c有 、c水 分配平衡后，溶质（包括所有的存在形式） 分别在有机层、水层中的总浓度。
氢氧化物
溶 度 积 K SP
开 始 沉 淀 时 的 pH
[M ]= 0 .01 m o l· L -1
沉 淀 完 全 时 的 pH
[M ]=0 .0 1 m o l· L -1
Sn(O H )4
1 × 1 0 -57
0 .5
1 .3
TiO (O H )2
1 × 1 0 -29
0 .5
2 .0
Sn(O H) 2
[1（ V水 ）n ]100% DV有 V水
2021/1/2
例题：含I2的水溶液10mL，其中I2含1克。现有9mL的 CCl4来萃取（D＝85）。问一次萃取9mL和三次萃取（每次 3mL）的萃取效率各为多少？
解：一次萃取： E[1 10] 1% 0 0 9.7 8% 1 8 5 910
1 × 1 0 -27
1 .7
3 .7
Fe(O H) 3
1 × 1 0 -38
2 .2
3 .5
A l(O H ) 3
1 × 1 0 -32
4 .1
5 .4
Cr(O H) 3
1 × 1 0 -31
4 .6
5 .9
Zn(O H) 2
1 × 1 0 -17
6 .5
8 .5
Fe(O H) 2
1 × 1 0 -15
RT
QT QT0
100%
常量组分： RT 99.9 > ％； 痕量组份： RT 90％～110％之间；
分离率：检查A与B的分离效果。
2021/1/2
SB A BA的 的回 回收 收率 率100％ ＝ RB 100% RA
§11-2 沉淀分离法
13.1.1 无机沉淀剂沉淀分离法
1. 氢氧化物沉淀分离法
2.缔合物沉淀
四苯基硼化物与K+的反应产物, 溶度积2.25×10-8。
3.三元配合物沉淀
提高选择性和灵敏度的一条途径。
2021/1/2
13.1.3 共沉淀分离法
利用共沉淀现象富集痕量组分，达到分离目的。
1. 利用吸附作用进行共沉淀分离
利用 CaC2O4 作载体，将微量稀土离子（Pb2+）的草 酸盐吸附。
当溶质以单一形式存在时，KD = D
2021/1/2
3、萃取效率（E）
E AA在在有两机相相中中的的总总含 1含量 00量 %
c有V有 10% 0 c有V有c水V水
2021/1/2
E D 100% D V水 V有
萃取效率由分配比D和体积比V水/V有决定。
假设：在V水中有待萃取物W0克，用V有的有机溶剂萃取 一次后，水中还有多少克？
解：一次萃取后，水中有W1 克，有机相有（W0－W1）
Dc有＝ （W0 W1) V有
c水
W1 V水
萃取一次后：
W1
W0
V水 DV有 V水
再萃取一次后：
W2
W（ 0 D
V水 ）2 V有 V水
2021/1/2
萃取n次后： Wn W（ 0 DV有 V水 V水）n
萃取效率：
E W0 Wn 100% W0
沉淀剂： NaOH: 可控制pH≥12。常用于两性金属离子和非
两性金属离子的分离。 NH4OH: 可以将pH控制在9左右，常用来沉淀不与
NH3 形成配离子的许多种金属离子。 影响因素：
溶液pH ，共沉淀(该法选择性较差, 非晶形沉淀)
2021/1/2
表 各 种 金 属 离 子 氢 氧 化 物 开 始 沉 淀 和 沉 淀 完 全 时 的 pH
2021/1/2
13.2.2 基本参数
萃取是溶质在两相中经过充分振摇，达到平衡后 按一定比例重新分配的过程。
1、分配系数(KD):
A水
A有
平衡时：
KD
[A] 有 [A] 水
KD与溶剂、溶质温度等有关。
2021/1/2
讨论KD：
(1) 不同溶质在不同的溶剂中具有不同的 KD 值； (2) KD 值越大表示该溶质在有机溶剂层中的溶解度越大； (3) 当混合物中各组分的KD 值很接近时，须通过不断更新
第十一章分离和富 集
精品
§11-1 概述
一、分离与富集在分析化学中的作用
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。
2021/1/2
二、分离的指标：
回收率：待测组分分离或富集前后所测得的 含量之比值。
缺点：选择性较差；非晶形沉淀，吸附现象严重。 H2S 有毒，气味难闻
2021/1/2
13.1.2 有机沉淀剂沉淀分离法
有机沉淀剂的选择性和灵敏度较高，生成的沉淀性 能好。有机沉淀剂与金属离子形成的沉淀主要有：
1.螯合物沉淀
8-羟基喹啉与Mg2+生成六元环结构的螯合物沉淀,在 氨缓冲溶液中可实现镁与碱金属及碱土金属的分离。
13.2.1 基本参数
1、萃取分离法
是基于各物质间在不同溶剂中，分配系数的大小不 同而实现分离的方法。 本质：（1）相似相溶规则。
（2）分子结构中有亲水性、增水性基团。
2021/1/2
亲水性基团： 无机离子、－OH、－COOH、－SO3H、
－NH2等。 增水性基团：
烷基、氯代烷基、苯、萘等芳香基。 优点：应用广泛、简单、快速、分离效果好。 缺点：工作量大、有机物有毒、挥发性强、易燃。
7 .5
9 .5
N i(O H ) 2
1 × 1 0 -18
6 .4
8 .4
M n(O H) 2
1 × 1 0 -13
8 .8
1 0 .8
M g(O H) 2
1 × 1 0 -11
9 .6
1 1 .6
2021/1/2
2. 硫化物沉淀分ຫໍສະໝຸດ Baidu法
能形成硫化物沉淀的金属离子约有40余种; 利用其溶解度相差悬殊，因而可以通过控制适当的酸 度来控制[S2-]的办法使硫化物分步沉淀实现分离。
2. 利用生成混晶进行共沉淀分离
海水中亿万分之一的 Cd2+，可用 SrCO3 作载体，生成 SrCO3 和 CdCO3 混晶沉淀而富集。
3. 利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离
作用机理与无机共沉淀剂不同：形成固溶体。
有机大分子物质；选择性较好；可藉灼烧而除去。
2021/1/2
§13.2 溶剂萃取分离法