沉淀分离法和共沉淀分离法
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第十二章 常用的分离和富集方法
第一节 概述
第二节 沉淀分离法
第三节 溶剂萃取法
第四节 离子交换法
第五节 液相色谱分离法
第六节 现代分离技术简介
第一节 概 述
分离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
阴离子交换树脂 离子交换反应是一可逆反应。 离子交换树脂使用后需要进行再生处理。
三.离子交换分离操作
树脂的选择、预处理和装柱
交换过程
洗涤过程
洗脱过程
树脂再生
（一）树脂的选择、预处理和装柱 1. 树脂的选择： 树脂的种类、粒度（80—100目）
2. 树脂的预处理
凝胶树“空白”试液或水。
（四）洗脱过程 洗脱(淋洗)过程：将交换到树脂上的离子，用洗脱剂 (或淋洗剂)置换下来的过程，是交换过程的逆过程。 洗脱曲线(淋洗曲线)：以流出液中该离子浓度为纵坐标 ，洗脱液体积为横坐标作图，可得到洗脱曲线。几种离子同
时被交换在柱上，洗脱过程也就是分离过程：亲和力小的离
子先被洗脱而亲和力最大的离子后被洗脱。
富集 或浓缩
提高待测组分的浓度
目的
分离 或掩蔽
消除共存干扰组分
二、常用的分离方法
解决常规分离技术（蒸馏、重结晶、萃取等）所不能解 决的分离问题；性质特别接近的物质分离。
1.沉淀分离法
传统分离方法，采用沉淀剂，形成液-固两相进行分离。
2.溶剂萃取分离法
被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程； 液-液两相；两溶剂互不相溶。
水相中，从而达到分离富集的目的。
二. 萃取分离法的基本原理及重要参数
1.原理：
分 配 系 数 和 分 配 比
物质在不同的溶剂相中分配系数不同， 而达到组分的富集与分离。 分配系数 分配比
分配系数和分配比的比较
萃取百分率 E和D的关系
（１）分配系数
（2）分配比
KD
[A]有 [A]水
溶质在有机相中的各种存在形式的总浓度和在水相中的各种 存在形式的总浓度之比，称为分配比。 C有
3.离子交换分离法
通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交 换的离子进行反复多次交换而达到分离。
4.膜分离技术
模拟生物过程；利用半透膜（高选择性）淡化海水。
5.色谱分离方法
柱层析；制备型气相色谱；制备型液相色谱；
第二节 沉淀分离法
沉淀法中主要包括：沉淀分离法和共沉淀分离法。
区别：
沉淀分离法主要使用于常量组分的分离（毫克数量级上）； 共沉淀分离法主要使用于痕量组分的分离（小于1mg/mL）
（3）适用于微量组分的富集和高纯物质的制备。
（4）方法的缺点是操作较麻烦，周期长。一般只用它解决 某些比较复杂的分离问题。
二.离子交换剂的种类和性质
1.离子交换反应
（1）离子交换反应 阳离子交换反应： Resin-SO3H + Resin-SO3Na Na+ = Resin-SO3 Na + H+ + H+ = Resin-SO3 H + Na +
阴离子交换反应： Resin-N(CH3) 3OH + Cl- = N(CH3) 3 Cl + OH-
Resin-N(CH3) 3 Cl + OH- = N(CH3) 3 OH + Cl -
（2）.离子交换树脂
组成
苯乙烯-二乙烯苯共聚物小球
高分子聚合物为骨架 骨架上引入活性基团构成
阳离子交换树脂
类型
利用吸附作用的共沉淀分离
对载体 的要求 表面积大、吸附力强、 非晶形胶体沉淀 Fe(OH) 3、 Al(OH)3、 Mn(OH)2 、硫化物…
载体 （共沉淀剂）
常用 载体
应用 实例
测定水样中的Cr3＋时，当水样有色、浑浊、 Fe 3＋含量低于200mg／L时， 可于pH 8—9条件下用 Zn(OH) 2作共沉淀剂 吸附分离干扰物质
共沉淀分离法
原理
溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中， 将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来
表面吸附 形成混晶
类型
包 藏 异电核胶态物质相互作用
有机共沉淀剂
应用
利用生成混晶的共沉淀分离
欲分离微量组分
特点
有相似的晶格 沉淀剂
应用 实例
①PbSO4-SrSO4的混晶共沉淀 ——分离水样中的痕量Pb 2＋ ②以SrSO4作载体 ——富集海水中10－8的Cd2＋
HCl浸泡（ 1—2d）——水洗至中性——得H+阳离子交
换树脂或Cl-阴离子交换树脂（可以继续使用NaCl或 NH4Cl溶液处理） 3. 装柱 L：10—30cm。i.d：1cm 细长的柱子比粗短的柱子分 离效果好
（二）交换过程
将欲分离的试液缓慢注入交换柱内，并以一定的流速由上向下 流经柱子进行交换。 （三）洗涤过程 将离子交换树脂柱上的残留试液（包括未与树脂发生交 换作用的物质）及被树脂交换出的离子洗去的过程。 洗涤剂：不含试样的、其它成分及酸度与试样溶液相同
第四节 离子交换分离法
一.概述
二.离子交换剂的种类和性质
三.离子交换树脂的亲和能力
四.离子交换分离操作
五.离子交换分离法的应用
一、概述
原理
利用离子交换剂与溶液中的离子 发生交换反应进行分离的方法
离子交换分离法特点：
（1）分离效率高。 （2）适用于带电荷的离子之间的分离，还可用于带电荷 与中性物质的分离制备等。
D
C水
（4） 萃取率
（5）E和D的关系：
CO VO D E 100% 100% CO VO CW VW D Vw / VO
CO和CW 分别为有机相和水相中溶质的浓度， VO 和VW有机相和水相的体积。
除以CWVO
四. 萃取分离技术
（一）萃取方式 （常用间歇萃取法） （二）分层 （三）洗涤 （四）反萃取
（五）树脂再生
将树脂恢复到交换前的形式．这个过
程称为树脂再生。有时洗脱过程就是再
生过程。阳离子交换树脂可用3mol/L盐
利用有机共沉淀剂进行分离
特点
选择性高，沉淀纯净， 灼烧可除去共沉淀剂
应用 实例
丁二酮肟二烷酯作为共沉淀剂 将“丁二酮肟－镍”螯合物共沉淀
第三节 溶剂萃取分离法
一、概述
溶剂萃取分离法又称液—液萃取分离法
，简称萃取分离法。这种方法是利用与水不
相混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，
一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在
第一节 概述
第二节 沉淀分离法
第三节 溶剂萃取法
第四节 离子交换法
第五节 液相色谱分离法
第六节 现代分离技术简介
第一节 概 述
分离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
阴离子交换树脂 离子交换反应是一可逆反应。 离子交换树脂使用后需要进行再生处理。
三.离子交换分离操作
树脂的选择、预处理和装柱
交换过程
洗涤过程
洗脱过程
树脂再生
（一）树脂的选择、预处理和装柱 1. 树脂的选择： 树脂的种类、粒度（80—100目）
2. 树脂的预处理
凝胶树“空白”试液或水。
（四）洗脱过程 洗脱(淋洗)过程：将交换到树脂上的离子，用洗脱剂 (或淋洗剂)置换下来的过程，是交换过程的逆过程。 洗脱曲线(淋洗曲线)：以流出液中该离子浓度为纵坐标 ，洗脱液体积为横坐标作图，可得到洗脱曲线。几种离子同
时被交换在柱上，洗脱过程也就是分离过程：亲和力小的离
子先被洗脱而亲和力最大的离子后被洗脱。
富集 或浓缩
提高待测组分的浓度
目的
分离 或掩蔽
消除共存干扰组分
二、常用的分离方法
解决常规分离技术（蒸馏、重结晶、萃取等）所不能解 决的分离问题；性质特别接近的物质分离。
1.沉淀分离法
传统分离方法，采用沉淀剂，形成液-固两相进行分离。
2.溶剂萃取分离法
被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程； 液-液两相；两溶剂互不相溶。
水相中，从而达到分离富集的目的。
二. 萃取分离法的基本原理及重要参数
1.原理：
分 配 系 数 和 分 配 比
物质在不同的溶剂相中分配系数不同， 而达到组分的富集与分离。 分配系数 分配比
分配系数和分配比的比较
萃取百分率 E和D的关系
（１）分配系数
（2）分配比
KD
[A]有 [A]水
溶质在有机相中的各种存在形式的总浓度和在水相中的各种 存在形式的总浓度之比，称为分配比。 C有
3.离子交换分离法
通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交 换的离子进行反复多次交换而达到分离。
4.膜分离技术
模拟生物过程；利用半透膜（高选择性）淡化海水。
5.色谱分离方法
柱层析；制备型气相色谱；制备型液相色谱；
第二节 沉淀分离法
沉淀法中主要包括：沉淀分离法和共沉淀分离法。
区别：
沉淀分离法主要使用于常量组分的分离（毫克数量级上）； 共沉淀分离法主要使用于痕量组分的分离（小于1mg/mL）
（3）适用于微量组分的富集和高纯物质的制备。
（4）方法的缺点是操作较麻烦，周期长。一般只用它解决 某些比较复杂的分离问题。
二.离子交换剂的种类和性质
1.离子交换反应
（1）离子交换反应 阳离子交换反应： Resin-SO3H + Resin-SO3Na Na+ = Resin-SO3 Na + H+ + H+ = Resin-SO3 H + Na +
阴离子交换反应： Resin-N(CH3) 3OH + Cl- = N(CH3) 3 Cl + OH-
Resin-N(CH3) 3 Cl + OH- = N(CH3) 3 OH + Cl -
（2）.离子交换树脂
组成
苯乙烯-二乙烯苯共聚物小球
高分子聚合物为骨架 骨架上引入活性基团构成
阳离子交换树脂
类型
利用吸附作用的共沉淀分离
对载体 的要求 表面积大、吸附力强、 非晶形胶体沉淀 Fe(OH) 3、 Al(OH)3、 Mn(OH)2 、硫化物…
载体 （共沉淀剂）
常用 载体
应用 实例
测定水样中的Cr3＋时，当水样有色、浑浊、 Fe 3＋含量低于200mg／L时， 可于pH 8—9条件下用 Zn(OH) 2作共沉淀剂 吸附分离干扰物质
共沉淀分离法
原理
溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中， 将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来
表面吸附 形成混晶
类型
包 藏 异电核胶态物质相互作用
有机共沉淀剂
应用
利用生成混晶的共沉淀分离
欲分离微量组分
特点
有相似的晶格 沉淀剂
应用 实例
①PbSO4-SrSO4的混晶共沉淀 ——分离水样中的痕量Pb 2＋ ②以SrSO4作载体 ——富集海水中10－8的Cd2＋
HCl浸泡（ 1—2d）——水洗至中性——得H+阳离子交
换树脂或Cl-阴离子交换树脂（可以继续使用NaCl或 NH4Cl溶液处理） 3. 装柱 L：10—30cm。i.d：1cm 细长的柱子比粗短的柱子分 离效果好
（二）交换过程
将欲分离的试液缓慢注入交换柱内，并以一定的流速由上向下 流经柱子进行交换。 （三）洗涤过程 将离子交换树脂柱上的残留试液（包括未与树脂发生交 换作用的物质）及被树脂交换出的离子洗去的过程。 洗涤剂：不含试样的、其它成分及酸度与试样溶液相同
第四节 离子交换分离法
一.概述
二.离子交换剂的种类和性质
三.离子交换树脂的亲和能力
四.离子交换分离操作
五.离子交换分离法的应用
一、概述
原理
利用离子交换剂与溶液中的离子 发生交换反应进行分离的方法
离子交换分离法特点：
（1）分离效率高。 （2）适用于带电荷的离子之间的分离，还可用于带电荷 与中性物质的分离制备等。
D
C水
（4） 萃取率
（5）E和D的关系：
CO VO D E 100% 100% CO VO CW VW D Vw / VO
CO和CW 分别为有机相和水相中溶质的浓度， VO 和VW有机相和水相的体积。
除以CWVO
四. 萃取分离技术
（一）萃取方式 （常用间歇萃取法） （二）分层 （三）洗涤 （四）反萃取
（五）树脂再生
将树脂恢复到交换前的形式．这个过
程称为树脂再生。有时洗脱过程就是再
生过程。阳离子交换树脂可用3mol/L盐
利用有机共沉淀剂进行分离
特点
选择性高，沉淀纯净， 灼烧可除去共沉淀剂
应用 实例
丁二酮肟二烷酯作为共沉淀剂 将“丁二酮肟－镍”螯合物共沉淀
第三节 溶剂萃取分离法
一、概述
溶剂萃取分离法又称液—液萃取分离法
，简称萃取分离法。这种方法是利用与水不
相混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，
一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在