第九章分析化学中的常用分离富集方法
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 第九章 分离与富集方法-42页文档资料
§13-2 液—液萃取分离法
基于不同物质在不同溶剂中分配系数不同的客观规 律而建立起来的方法
萃取分离法特点:
(1)既可用于常量元素的分离,又适用于微量元素的分离 与富集;方法简单、快速、适用范围广;
(2)可直接进行萃取比色法测定; (3)缺点:手工操作,工作量大,有机萃取剂常常易挥发、
易燃且有毒。
3.其它无机物沉淀
(1)硫酸盐沉淀 (2)氟化物沉淀 (3)磷酸盐沉淀
二.有机沉淀剂沉淀分离法
有机沉淀剂优点:
选择性好; 灵敏度高; 吸附无机杂质少;
沉淀类型:螯合物及离子缔合物、三元配合物
三.共沉淀分离和富集
要求: ①欲富集的痕量组分回收率高; ②共沉淀剂不干扰待富集组分的测定;
1. 无机共沉淀剂
K D (Mn)R K D n (H)R K a n(H)R MnR
DCM(o) CM(w)
[[M M n nR ]]((w o))
[[H H]]R (n (nw o))
K萃
当存在副反应时:
K 萃 ' [[M M 'n ] '(]w (o )R [ )[ H H '] ]( n ( n o w R ))M M n[ H n M R [M R n ] ]( (o w R ))[[H H ]]( n ( n w o ) )R M M H n n R K R 萃
例:
DI2
CI2O CI2W
[I2]W [I2][OI3]W
只有当I2浓度很小( 0.2g/L)时, KD D
又如:用苯萃取苯甲酸
水相: 苯相:
Ka
HBZ(w)
Kc
2HBZ(o)
H+ + BZ- (w) (HBZ )2(o)
第章分析化学中常用的分离富集方法
第章分析化学中常用的分离富集方法分析化学是研究物质成分和性质的科学,分析化学中常常需要进行分离和富集样品中的目标组分以便进行后续的定性与定量分析。
在分析化学中,常用的分离富集方法包括溶剂提取法、固相萃取法、离子交换法、凝胶过滤法等。
以下将对这些方法进行详细介绍。
1.溶剂提取法溶剂提取法是利用目标组分在水相和有机相之间的分配系数差异将目标组分从样品中分离出来的方法。
该方法常用于富集有机物、金属离子等。
常用的溶剂包括正己烷、乙酸乙酯、乙酸纳等。
溶剂提取法具有操作简便、富集效果好的特点,但需要注意溶剂的选择和体积比的控制。
2.固相萃取法固相萃取法是利用固态吸附剂或吸附剂包裹在固态材料上,通过吸附目标物质来实现分离和富集的方法。
该方法常用于富集挥发性有机物、农药、药物等。
常用的吸附剂有活性炭、硅胶、聚酯、聚乙烯等。
固相萃取法具有操作简便、富集效果好的特点,但需要注意吸附剂的选择和样品前处理的步骤。
3.离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂将样品中的离子按照离子交换性质进行分离和富集的方法。
离子交换树脂是一种具有交换离子基团的吸附剂,可以选择性地吸附目标离子。
离子交换法常用于富集金属离子、阴离子、阳离子等。
常用的离子交换树脂有强阴离子交换树脂、强阳离子交换树脂、弱阴离子交换树脂等。
离子交换法具有选择性好、重现性好的特点,但需要注意树脂的选择和样品的处理方法。
4.凝胶过滤法凝胶过滤法是利用凝胶材料的孔隙大小将大分子与小分子进行分离和富集的方法。
凝胶过滤法常用于分离大分子如蛋白质、DNA等。
常用的凝胶材料有琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶等。
凝胶过滤法具有操作简便、选择性好的特点,但需要注意凝胶材料的选择和样品前处理的步骤。
以上是分析化学中常用的分离富集方法,不同的方法适用于不同的目标组分和样品类型。
在进行分析前,需要根据样品的特性和分析要求选择合适的分离富集方法,并进行合理的样品前处理步骤,以确保分析结果的准确性和可靠性。
分析化学中常用分离富集方法
分析化学中常用分离富集方法在分析化学中,常用的分离富集方法有溶剂萃取、吸附、离子交换、凝胶渗透层析、电动毛细管层析等。
这些方法根据分析样品的性质以及分离纯化的目的选择合适的方法。
下面将对这些方法进行详细介绍。
溶剂萃取是一种常用的分离富集方法,它基于溶液中不同物质的相溶性差异。
一般来说,溶液中的物质可以根据其分配系数(即溶于有机溶剂相对于水溶液中浓度比值)在两个不同的相中分散。
通过调整溶液的pH、温度或添加其他化学试剂,可以改变物质在两个相中的分配系数,从而实现分离富集功能。
溶剂萃取适用于分离大分子有机化合物、脂肪酸、金属离子等。
吸附是一种以吸附剂与待分离物质之间的吸附作用为基础的分离方法。
吸附剂可以是固体(如硅胶、活性炭、分子筛)或液体(如活性炭糊剂、萃取液)。
吸附分离原理包括亲和性吸附、离子交换吸附等。
亲和性吸附是通过亲和剂和待测物之间的特异性相互作用实现分离,如抗体-抗原、酶-底物、核酸-亲和基团的结合。
离子交换吸附是利用固定在吸附剂上的离子官能团与溶液中的离子发生相互作用实现分离,如阳离子交换剂、阴离子交换剂。
离子交换是利用带电荷的树脂与待分离物质之间的吸附-解吸作用,实现分离富集的方法。
树脂具有氧阴离子或聚合物等功能基团,它们可以与离子相互作用形成络合物,通过控制pH、离子浓度等参数的变化,实现离子交换和分离。
离子交换常用于水样中稀释度高的金属离子分离、无机阴阳离子的分离等。
凝胶渗透层析:是一种以凝胶为固定相进行分析的方法。
凝胶是由网状三维网络结构构成的,分子可以在凝胶孔隙中进行渗透和扩散。
样品进入凝胶后,分子的速率取决于其分子尺寸,较大的分子会被凝胶阻滞在孔隙中,而较小的分子则能够通过孔隙。
通过调节凝胶孔隙的大小和形状,可以实现对分子大小的选择性分离。
电动毛细管层析(CE)是近年来发展起来的一种高效分离富集方法。
它利用毛细管内的电细胞电动力学作用,使待分离物质在电场作用下,根据体积、电荷、形状等特性进行分离。
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。
关于分析化学中常用的分离和富集方法课件
氢氧化物沉淀分离 通过控制 [OH-] 选择性沉淀分离
pH≥12,NaOH
分离两性离子:Al, Zn, Cr, Sn, Pb, Sb 不沉淀
pH 8~10, NH3-NH4Cl 分离络氨离子:Ag, Co, Ni, Zn, Cd, Cu,(Mg) 不沉淀
pH 5~ 6, ZnO悬浊液或有机碱 沉淀:Al, Fe(III), Ti(IV), Th(IV), Bi …….
据分配 比定义
DCo (m0m1)/Vo
Cw
m1/Vw
整得理,m1 m0
Vw DVo Vw
萃取 n 次,同理可得
n 次萃取的萃取率
mn m0(DVVowVw)n
E
m0 mn m0
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
19
11.4.2 萃取分离的类型与条件
Ⅳ
NaOH
Cu Mg Cd Co Ni
Ⅴ 可溶组*
Na K Zn NH4+
6
7
共沉淀分离与富集
无机共沉淀剂
CuS沉淀时,Hg2+也一起沉淀出来
氢氧化物、硫化物、硫酸盐和磷酸盐等作为载体。
有机共沉淀剂
吸附W,Mo,Si,Bi等 固体萃取剂
8
11.4 溶剂萃取分离法
萃取分离法
在含有被分离物质的水溶液中,加入 萃取剂和与水不相混溶的有机溶剂, 震荡,利用物质在两相中的分配不同 的性质,使一些组分进入有机相中, 使另一些组分仍留在水相中,从而达 到分离的目的。
A
HA,w
HA (o) 缔合
D
CHA,o CHA,w
[HA]o HA,o [HA]w HA,w
分析化学中常用的分离富集方法
分析化学中常用的分离富集方法1.蒸馏法:蒸馏法是一种基于物质沸点差异的分离富集方法。
通过加热混合物,使成分具有不同沸点的组分分别转化为气态和液态,然后通过冷凝收集液态成分,从而实现分离。
蒸馏法广泛应用于分离液体的混合物,例如石油的分离和酒精的纯化。
2.萃取法:萃取法是一种基于物质在不同相中的分配系数差异的分离富集方法。
它通过萃取剂与混合物中其中一成分发生作用,将其从混合物中提取出来。
常用的萃取剂包括有机溶剂、水和金属络合剂等。
萃取法广泛应用于固体、液体或气体的分离富集,例如从矿石中提取金属离子、从天然产物中提取天然色素等。
3.结晶法:结晶法是一种基于物质在溶液中溶解度差异的分离富集方法。
通过逐渐降低溶液中的溶质浓度,使其超过饱和度,从而导致溶质结晶出来。
结晶法广泛应用于分离纯化固体物质,例如提取药物原料和脱盐。
4.吸附法:吸附法是一种基于物质在固体吸附剂表面吸附能力差异的分离富集方法。
通过将混合物与吸附剂接触,利用其表面活性或化学反应特性,将目标成分吸附在吸附剂上,然后通过洗脱、干燥等步骤分离目标成分。
常用的吸附剂包括硅胶、活性炭和分子筛等。
吸附法广泛应用于气体和溶液的分离富集,例如气体的净化和水处理。
5.色谱法:色谱法是一种基于物质在固相或液相载体上移动速度差异的分离富集方法。
它利用混合物成分在固定相和流动相之间相互作用的差异,通过在柱上或薄层上移动,分离各个组分。
常用的色谱法包括气相色谱法、液相色谱法和薄层色谱法等。
色谱法广泛应用于有机化合物和生物大分子的分离分析,例如对复杂的混合物进行定性和定量分析。
除了上述常用的分离富集方法,还有一些其他的方法如离子交换法、电泳法、过滤法等。
这些方法在不同的应用领域具有独特的优势和适用性。
分析化学中的分离富集方法是实现样品预处理、纯化和定性定量分析的基础,对于提高分析的准确性和灵敏度具有重要意义。
分析化学中常用的分离和富集方法
pH = pKw − 1 (pKsp − pFe3+ ) = 14.00 − 1 (37.40 + lg 0.010) = 2.20
3
3
b. Fe(OH)3 Al(OH)3 Ti(OH)4 Ca Mg 在滤液中
c. 在滤液中
6. ①Cu合金→Cu2+,Fe3+NH4△SC45Nm+i盐n 酸羟胺 冷却CuSCN↓+Fe2+
利用生成的CaCO3来共沉淀分离富集Pb2+ 1、无机共沉淀剂
(1)表面吸附共沉淀 采用了颗粒较小的无定形or凝乳状↓为共沉淀剂,如 M(OH)n↓ MSn↓
10
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
Cu(OH)2↓部分为CuO
2− 2
“小体积沉淀法”:即在尽量小的体积和尽量大的浓度时,同 时加入大量无干扰作用的盐,使生成的沉淀含水量少,结构 紧密,以减少对待测组分or干扰组分的吸附。
Al3+ NaOH
AlO
− 2
Fe3+ 大量NaCl Fe(OH)3 ↓ 吸附Na+而不吸附Al3+
Fe(OH)3 ⋅ OH− ⋅ Na +
答: Mn(OH)2溶解度不大也不小,Mn将分别在沉淀与溶液中 存在。Mn不干扰Fe3+、Al3+ 测定,但却干扰Ca2+、Mg2+ 测定(EDTA络合滴定)。为使Mn完全处于沉淀中,可同时加 入H2O2氧化Mn2+成Mn(Ⅳ)以MnO(OH)2形式沉淀。
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。
分析化学中常用的分离富集方法
分析化学中常用的分离富集方法思考题11-1 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。
11-2 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。
11-3 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。
第九章分析化学中的常用分离富集方法
金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的pH值
金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的 pH 值(设金属离子的浓度为:0.01mol/L)
氢氧化物 开始沉淀 沉淀完全
氢氧化物
开始沉淀 沉淀完
H2WO4
Sn(OH)4 TiO(OH)2 Ge(OH)4 ZrO(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Th(OH)4 Cr(OH)3 Be(OH)2
Sn(IV)、Sn2+、Fe3+、Bi3+ 、Sb(III)、Sb
(V)
(1) 通过控制值使金属离子分离
(微溶碳酸盐或氧化物:MgO, BaCO3, CaCO3, PbCO3 等)
Zn2+ 不干 扰测 定为 前提
*加入NH4Cl的作用:
(1)控制溶液的pH为8—9,并且防止Mg(OH)2沉
淀和减少A1(OH)3的溶解 (2)大量的NH4+作为抗衡离子,减少了氢氧化物
pH 值 0 0.5 0.5 0.8 2.3 2.3 4.0 4.5 4.9 6.2
pH 值 0 1 2.0 1.2 3.8 4.1 5.2
5.9 6.8
Zn(OH)2 稀土氢氧化物
Pb(OH)2 Ag2O
Fe(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 Cd(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2
分一、二价金属离子分离
(2) Be2+ 、Al3+、Fe3+、Cr2+、稀土、Ti(IV)、
Zr(IV)、Hf(IV)、Th(IV)、Nb(IV)、Ta
(IV)、Sn(IV)、 部分沉淀:Fe2+、Mn2+ 、
Mg2+ (pH=12—12.5)、
(1) 通过控制值使金属离子分离
9分离富集习题及其答案
第9章 分析化学中的分离与富集方法思考题答案1. 分析化学中,为何要进行分离富集?如何评价分离效果?答:将被测组分从复杂体系中分离出来后测定;把对测定有干扰的组分分离除去;将性质相近的组分相互分开;把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的,提高测定灵敏度。
用回收率(回收因子)和分离率(分离因子)评价分离效果。
2. 某水样溶液中含有Fe 3+、Al 3+、Ca 2+、Mn 2+、Mg 2+、Cr 3+、Zn 2+和Cu 2+等离子,加入NH4Cl 和氨水后,哪些离子以什么形式存在于沉淀中?哪些离子以什么形式存在于溶液中?如果加入NaOH 溶液呢?答:加入NH4Cl-NH3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。
试液中Fe3+,A13+,Cr3+可以与Ca2+,Mg2+,Cu2+和Zn2+等离子完全分开,而Mn2+分离不完全。
3. 相对于无机共沉淀剂,有机共沉淀剂有何优点?其进行共沉淀分离有哪些方式?答:与无机共沉淀剂相比,有机共沉淀剂可经灼烧而除去,被测组分则被留在残渣中,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,沉淀完全,沉淀较纯净,选择性高,分离效果好。
进行共沉淀分离的方式:利用胶体的凝聚作用进行共沉淀;利用形成离子缔合物进行共沉淀;利用惰性共沉淀剂。
4. 试说明分配系数和分配比的物理意义,两者有何关系?分配比与萃取率有何联系?如何提高萃取率?答:分配系数:是溶质在两相中型体相同组分的浓度比(严格说应为活度比)。
而分配比:是溶质在两相中的总浓度之比。
在给定的温度下,KD 是一个常数。
但D 除了与KD 有关外,还与溶液酸度、溶质浓度等因素有关,它是一个条件常数。
常用的分离富集方法
05 电泳分离法
自由电泳
原理
利用带电粒子在电场中的迁移率不同而实现分离。
应用
用于分离蛋白质、核酸等生物大分子。
优点
操作简单,分辨率高。
缺点
时间长,对样品纯度要求高。
区带电泳
原理
在电场中,带电粒子在支持介质上移动时,受到电场力和阻力的作用, 最终会形成稳定的区带。
应用
常用于分离混合物中的组分,如蛋白质、多糖等。
常用的分离富集方法
目 录
• 沉淀分离法 • 萃取分离法 • 吸附分离法 • 色谱分离法 • 电泳分离法
01 沉淀分离法
盐析法
总结词
通过向溶液中加入适量的盐类,使目标物质因溶解度降低而析出的方法。
详细描述
盐析法是利用盐类物质降低溶液中目标物质的溶解度,使其从溶液中析出,从而实现分离富集的方法 。常用的盐析剂有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。该方法操作简便,分离效果良好,但可能会引入杂质 离子。
优点
分离效果好,分辨率高。
缺点
操作复杂,对样品纯度要求高。
等电聚焦电泳
原理
利用等电点差异将不同蛋白质分离。
缺点
操作复杂,对缓冲液要求高。
应用
用于蛋白质的分离和纯化。
优点
分辨率高,可同时分离多种蛋白质。
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详细描述
柱色谱是将固体吸附剂或溶剂装填在柱管中,然后将样品加到柱子上,用合适的溶剂进 行洗脱,实现样品的分离。该方法具有分离效果好、可处理大量样品等优点,广泛应用
于各种领域。
气相色谱
总结词
气相色谱是一种高效的分离和富集方法,适 用于气体和挥发性液体的分析。
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沉淀介质 pH =14
N H 4C l 存 在 pH =9— 10
与其共轭 酸构成 pH=5 — 6 的缓冲溶 液 在酸性格 液中加入 ZnO 悬 浊 液 , pH 约 为 6,
表 8-1 氢 氧 化 物 沉 淀 剂 适用性与沉淀的离子
(1) 主 要 用 于 两 性 元 素 与 非 两 性 元 素 分 离 。 ( 2 ) M g 2 + 、 F e 3 +、 稀 土 、 T h ( I V )、 Z r ( I V )、 H f( I V )、 C u 2 +、 C d 2 +、 A g +、 H g 2 +、 B i 3 +、 C o 2 + 、 M n 2+、 N i2+ (1 ) 使 高 价 金 属 离 子 (如 F e3+, A 1 3+ 等 )与 大 部 分一、二价金属离子分离 ( 2 ) B e 2 + 、 A l3 +、 F e 3 +、 C r 2 + 、 稀 土 、 T i( I V )、 Z r ( I V )、 H f( I V )、 T h ( I V )、 N b ( I V )、 T a ( I V )、 S n ( I V )、 部 分 沉 淀 : F e 2 +、 M n 2 + 、 M g 2+ (p H = 1 2— 1 2.5 )、 (1) 通 过 控 制 值 使 金 属 离 子 分 离 ( 2 ) T i( I V )、 Z r( I V )、 T h ( I V )、 C r 3 + 、 A l3 +、
第九章分析化学中的常用分离 富集方法
• 第一节 概述 • 第二节沉淀分离法 • 第三节 挥发和蒸馏分离法 • 第四节 液-液萃取分离法 • 第五节 离子交换分离法 • 第六节 色谱分离法 • 第七节 气浮分离法 • 第八节 其它分离富集方法
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第一节 概述
1. 分离富集的目的(对象) (1)基体组成非常复杂,并且干扰组分量相对比较大的条件
2.3
Fe(OH)3
2.3
Al(OH)3
4.0
Th(OH)4
4.5
Cr(OH)3
4.9
Be(OH)2
6.2
0
Zn(OH)2
6.4
8.5
1
稀土氢氧化物 6.8-8.5
-9.5
2.0
Pb(OH)2
7.2
8.7
1.2
Ag2O
8.2
11.2
3.8
Fe(OH)2
7.5
9.7
4.1
Co(OH)2
7.6
8.2
5.2
下——分离 (2)试样中待测组分的含量较低,而现有测定方法的灵敏度又
不够高——富集或分离富集 2. 对分离富集的要求 (1)分离富集的回收率越接近100%分离效果越好——待测组
分的损失越小——干扰组分分离完全 (2)实验方法应简便、快速。 3. 常用的分离富集方法
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回收率:
• 实验方法:加标法测量
金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的pH值
金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的 pH 值(设金属离子的浓度为:0.01mol/L)
氢氧化物 开始沉淀 沉淀完全
氢氧化物
开始沉淀 沉淀完
pH 值
pH 值
pH 值 全 pH 值
H2WO4
0
Sn(OH)4
0.5
TiO(OH)2
0.5
Ge(OH)4
0.8
ZrO(OH)2
S n ( I V )、 S n 2 +、 F e 3 +、 B i3 + 、 S b ( I I I )、 S b ( V)
备注
(1) 通 过 控 制 值 使 金 属 离 子 分 离
(微 溶 碳 酸 盐 或 氧 化 物 : M g O , B aC O 3, C aC O 3, PbCO3等 )
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一. 沉淀分离法:
1. 概述: 2. 常用的沉淀分离方法 (1)无机沉淀剂
氢氧化物、硫化物、其它沉淀剂 (2)有机沉淀剂
草酸、铜试剂、铜铁试剂
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沉淀剂 N aO H 过 量
N H 3• H 2O 过 量
六次甲基四 胺 、( 其 它 有 机 碱: 吡啶 、 苯胺、苯肼 等) ZnO 悬 蚀 液 法
1.金属氢氧化物沉淀的溶度积有相差很大,通过控制酸度使某些金 属离子相互分离。
2.氢氧化物沉淀为胶体沉淀,共沉淀严重,影响分离效果。 (1)采用“小体积”沉淀法——小体积、大浓度且有大量对测定
没有干扰的盐存在下进行沉淀。 如:在大量NaCl存在下,NaOH分离Al3+与Fe3+ (2)控制pH值选择合适的沉淀剂 ——不同金属形成氢氧化物的 pH值、及介质不同。 如:Al3+、Fe3+、Ti(IV)与Cu2+、Cd2+、Co2+ 、 Ni2+ 、 Zn2+ 、Mn2+的分离 (3)采用均匀沉淀法或在较热、浓溶液中沉淀并且热溶液洗涤消 除共沉淀 (4)加入掩蔽剂提高分离选择精性品课件
Z n2+ 不干 扰测 定为 前提
*加入NH4Cl的作用:
(1)控制溶液的pH为8—9,并且防止
Mg(OH)2沉淀和减少A1(OH)3的溶解 (2)大量的NH4+作为抗衡离子,减少了氢氧化
物对其它金属离子的吸附 (3)大量存在的电解质促进了胶体沉淀的凝聚,
可获得含水量小,结构紧密的沉淀。
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氢氧化物沉淀分离的特点:
NH3•H2O过 量 Be2+、 Ti( IV) 、 Nb( IV) 、 Ta( IV) 、 Sn( IV) 、 Sb( III) 、 Sb( V)
Ni(OH)2
7.7
8.4
Cd(OH)2
8.28.75.9 NhomakorabeaMn(OH)2
8.8
10.4
6.8
Mg(OH)2
10.4
12.4
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(4)加入掩蔽剂提高分离选择性
表8-2 EDTA存 在 下 各 种 氢 氧 化 物 沉 淀 剂 可 以 沉 淀 的 离 子
沉 淀 剂
可 以 沉 淀 的 离 子
NaOH过 量 M g2+、 Fe3+
分离后待测组分的质量 • 回收率= ————————————100%
原有试样中待测组分的量 • 要求:待测组分含量不同对回收率的要求也不相同
质 量 分 数大 于 1 %0 . 0 1 % 一 1 % 低 于 0 . 0 1 % 回 收 率 9 9 . 9 % 9 9 % 9 0 % 一 9 5 %
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加标回收率实验
分离测量的X2As’的质量 • 回收率= —————————————100%
加入的X2As的质量
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第二节 沉淀分离法
一. 沉淀分离法: 适用于常量组分的分离(毫克数量级以上)
二. 共沉淀分离法: 适用于痕量组分的分离(小于1mg/mL)主 要是通过富集痕量待测组分的同时进行分离