第十一章分离和富集

11.3 沉淀分离法
2. 有机共沉淀剂 共沉淀剂可经灼烧而挥发去，被测组分则被留的残渣中，用 适当的溶剂溶解后即可测定。 有机共沉淀剂的相对分子质量较大，体积也大，有利于微量 组分的共沉淀。 与金属离子生成的难溶性化合物表面吸附少，选择性高，分 离效果好。
11.1 概述
定量分析中的分离是最重要的步骤之一： 取样与制样 分析试样必须具有代表性
试样的干燥 干燥试样，除去湿存水
试样分解
用溶解或熔融法制备试液
分离富集 测定
分离干扰组分，富集待测组分 用适当的方法确定待测组分含量
数据处理
处理数据，计算与评价实验结果。
莱蒂南教授 曾十分精辟的说
由于分析方法通常是按照最后的测定步骤来命 名的，所以初学者往往认为测定工作是分析的全部， 实际上分析中的每一步骤，如予备阶段、取样、分 离对分析结果都有重要作用。
可以通过控制酸度使某些金属离子相互分离。 常用NaOH、氨水、有机碱、ZnO悬浊液、硫化 物等作为沉淀剂 。
（2） 有机沉淀剂 特点：选择性高，共沉淀现象少
沉淀剂 草酸
铜试剂(二乙 基胺二硫代 甲酸钠，简称
DDTC)
铜铁试剂(N —亚硝基苯
胲铵盐)
沉淀条件 pH=1—2.5
pH=4— 5+EDTA pH=5—6
pH=5— 6+EDTA
3mol/L H2SO4
表 11-1 有机沉淀剂 可以沉淀的离子
Th(IV)，稀土金属离子 Ca2+，Sr2+，Ba2+
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、Co2+ 、 除重金属较
Ni2+ 、Zn2+、Sn（IV）、Sb（III）、Tl（III） 方便，并且没
11.2 气态分离法
定义：液体或固体试样中被分离组分以气体形式分 离出去的方法，称为气态分离法。
1. 挥发：固体或液体全部转化为气体的过程，具有 气态新化合物的生成及挥发，称为化学挥发法。
例如，砷的氢化物，硅的氟化物，锗，砷，锑，锡等的氯 化物都具有挥发性。可控制不同的馏出温度将它们蒸出， 用一合适的吸收液吸收，便可选用适宜的方法进行测定。
碘化物
As,Sb,Sn,Te
氧化物
As,C,H,Os,Re,Ru,S,Se,Te
产生气体的方式： 直接加热（NH4NO3分解为N2和H2O） 卤化（SiF4） 氢化（AsH3） 氧化或还原（SO2） 置换（HCl+CaCO3）
2. 升华 3. 蒸馏
11.3 沉淀与过滤分离
沉淀分离：利用沉淀（precipitation）反应，选择性地沉 淀某些离子，而将其它离子保留在溶液中。
—Herbert A.Laitinen
11.1 概述
分离与预富集
Separation and Preconcentration ➢ 分析化学中分离是指分离干扰组分，以提高分析方法 的专一性。 ➢富集是从大量基体物质中将欲测量的组分集中或浓缩 到一小体积中，从而提高检测灵敏度。常将测定之前的 富集过程称为“预富集”(Preconcentration)。
在分析中，分离与富集往往是同时实现的。
分离富集在科学技术中的作用实例
环境科学：污水处理（如絮凝作用处理废水）， 海水淡化（利用反渗透技术最有可能进行快速的 海水淡化，也可用于废水处理）。 材料科学：制备合成新材料，提纯的工艺是必 不可少的。 生命科学：如渗透现象在动植物生命过程中的 重要作用， 核工业：铀同位素分离在核原料生产中的重要 作用。
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、、Sb（III）、Tl 有臭味，与碱
（III）
土、稀土、Al3+
分离
Cu2+、Fe3+、Ti（IV）、Nb（IV）、Ta（IV）、Ce4+ 、
Sn（IV）、Zr（IV）、V（V）
痕量组分的富集和共沉淀分离
共沉淀分离法，又称为载体沉淀法或沉淀捕集法，是分离 富集微量组分十分有效的沉淀分离法。 共沉淀概念： 当沉淀从溶液中析出时，某些本来不应沉淀的组分同时也 被沉淀下来的现象，叫做共沉淀。
分析化学
Analytical Chemistry－11
作业
P378：第1题、第3题 P379：第10题、第15题
11.1 概述 11.2 气态分离法 11.3 沉淀分离法 11.4 萃取分离法 11.5 离子交换分离法
11.6 色谱分离法 11.7 电化学分离法 11.8 气浮分离法 11.9 其他分离法
常量组分——基体沉淀分离 微量至痕量组分——共沉淀分离
无机物沉淀：如氢氧化物法、硫化物法、氨水沉淀法等等。 有机物沉淀：使用有机沉淀剂，使无机物沉淀的方法。如 铜试剂法沉淀铜，丁二酮肟法沉淀镍等等。
共沉淀：利用共沉淀机理，将某些组分随沉淀的形成， 共同沉淀的分离方法。
11.3 沉淀分离法
1. 常量组分的沉淀分离 （1）无机物沉淀 氢氧化物沉淀 …… Ksp与pH有关！
例如，在0.25mol/L的HCl溶液中ZnS不沉淀，但是当有Cu2+存在时，极 微量的ZnS可与CuS一同沉淀出来。 CuS称为载体（Carrier ），或捕集 剂（Collector ）,锌为共沉淀物。
11.3 沉淀分离法
1. 无机共沉淀剂 a. 利用表面吸附进行共沉淀 在这种方法中，常用共沉淀剂 为氢氧化物和硫化物等胶体沉淀。由于胶体沉淀的比表面大, 吸附能力强,故有利于痕量组分的共沉淀。但这种共沉淀方法 的选择性不高。 b. 利用生成混晶体进行共沉淀 该方法选择性比吸附共沉淀 法 高 。 常 见 的 混 晶 体 有 :BaSO4-PbSO4 ， MgNH4PO4MgNH4AsO4等。
适于气态分离的元素和无机化合物
挥发形式
元素和化合物
单质
H,N,卤素,Hg等
氢化物
As,Sb,Bi,Te,Sn,Pb,Ge,F,Cl,S,N,O
ห้องสมุดไป่ตู้
氟化物
B,Mo,Nb,Si,Ta,Ti,V,W
氯化物 Al,As,Cd,Cr,Ga,Ge,Hg,Mo,Sb,Sn,Ta,Ti,V,W,Zn,Zr
溴化物
As,Bi,Hg,Sb,Se,Sn
浓缩铀235
天然铀中 分离富集
U235 0.7% U238 99.3%
概述
回收率Recovery
回收率 分原 离来 后所 测含 得待 的测 待组 质 测分 量 组 1质 分 00量 %
回收率越高越好。但在分离过程中，被测组分难免 有损失，在一般情况下： 对1%以上的组分，要求回收率 >99% 对痕量组分要求回收率 >95%, 或不低于90%。