第二章 沉淀分离法1
- 格式:ppt
- 大小:1.20 MB
- 文档页数:53
沉淀分离法的原理及应用1. 简介沉淀分离法是一种常用的分离纯化技术,通过将混合物中的目标物质与其它成分之间的相互作用转化为沉淀的形式,实现目标物质的分离与纯化。
本文将介绍沉淀分离法的基本原理和在化学、生物学等领域中的应用。
2. 原理沉淀分离法的原理基于悬浮液中固体颗粒的沉降速度与固体颗粒的质量、形状、密度和悬浮液的性质有关。
其基本过程包括:•混合物的制备:将待分离的混合物溶解或悬浮于适当的溶剂中,形成悬浮液。
•沉淀生成:通过物理、化学手段使目标物质发生沉淀,将其与悬浮液中的其它成分分离出来。
常用的方法包括调节pH值、加入沉淀剂等。
•沉淀分离:通过离心、过滤、沉淀等操作将沉淀物与悬浮液分离。
3. 应用沉淀分离法在化学、生物学等领域中有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:3.1 化学实验在化学实验中,沉淀分离法常用于分离和纯化化合物。
通过调节pH值、加入沉淀剂可以使目标化合物沉淀,从而与混合物中的其它成分分离开来。
例如,可以使用盐酸将铅离子与氯离子反应生成沉淀物(氯化铅),从而完成铅离子的分离。
3.2 食品加工沉淀分离法在食品加工中也有一定的应用,特别是在液体分离和浊液澄清方面。
例如,在醋酸制备过程中,可以通过沉淀分离法将产生的沉淀物与溶液分离,从而得到纯净的醋酸。
3.3 生物学研究在生物学研究中,沉淀分离法常用于分离和纯化生物大分子,如蛋白质和核酸。
通过调节溶液的条件,例如盐浓度、温度等,可以使目标生物大分子发生沉淀,从而与其它组分分离开来。
例如,在蛋白质纯化过程中,可以通过加入盐类使蛋白质发生沉淀,然后使用离心等方法将其与溶液分离。
4. 总结沉淀分离法是一种常用的分离纯化技术,其原理基于悬浮液中固体颗粒的沉降速度与其它因素之间的关系。
沉淀分离法在化学、生物学等领域有广泛的应用,包括化学实验、食品加工和生物学研究等。
熟悉沉淀分离法的原理和应用,可以为相关领域的分离纯化工作提供理论和实践指导。
沉淀分离法及应用
沉淀分离法是化学实验中常用的一种分离方法,主要通过生成沉淀物来实现对不同物质的分离。
沉淀分离法的基本步骤如下:
1. 将待分离物质溶解在适当的溶剂中,制备溶液。
2. 在溶液中加入适量的沉淀剂(通常是饱和溶液)。
3. 沉淀剂与待分离物质发生反应,生成沉淀物。
4. 将溶液与沉淀物分离,通常可通过过滤或离心将沉淀物从溶液中分离出来。
沉淀分离法的应用范围非常广泛,包括但不限于以下几个方面:1. 分离杂质:当溶液中含有杂质时,可以通过添加适量的沉淀剂,使杂质与沉淀剂发生反应生成沉淀物,从而分离出纯净的溶液。
2. 分离混合物:当混合物中含有不同成分时,可以利用沉淀分离法将其中一种或几种成分分离出来。
3. 分离纯度不同的物质:当溶液中含有不同纯度的物质时,可以通过沉淀分离法将其中高纯度的物质分离出来,从而提高物质的纯度。
4. 提取目标物质:当需要提取特定物质时,可以利用沉淀分离法将目标物质从复杂的混合物中提取出来。
沉淀分离法是一种简单有效的分离方法,在化学实验和工业生产中有着广泛的应用。
第二章 沉淀分离法沉淀分离(separation by precipitation)法是在试液中加入适当的沉淀剂,使某一成分以一定组成的固相析出,经过滤而与液相相分离的方法。
沉淀分离法是一种经典的化学分离方法,该法需经过过滤、洗涤等步骤,操作较为烦琐费时,但通过改进分离操作,使用选择性较好的沉淀剂,可以加快分离速度,提高分离效率,因此至今仍得到广泛的应用。
本章主要介绍无机沉淀剂分离法、有机沉淀剂分离法、均相沉淀分离法和共沉淀分离法四类方法。
§2-1 无机沉淀剂分离法一些离子的氢氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐、草酸盐、磷酸盐、铬酸盐和卤化物等具有较小的溶解度,借此可以进行沉淀分离。
另外还有一些离子可以被还原为金属单质而被沉淀分离开。
一、沉淀为氢氧化物1.氢氧化物沉淀与溶液pH 值的关系可以形成氢氧化物沉淀的离子种类很多,根据各种氢氧化物的溶度积,可以大致计算出各种金属离子开始析出沉淀时的pH 值。
例如Fe(OH)3的K sp =4×10-38,若[Fe 3+]=0.010mol.L -1,欲使Fe(OH)3析出沉淀,则必须满足以下条件:383104]][[⨯>-+OH Fe010.0104][383--⨯>OH112.106.1][---⨯>L mol OH8.11<pOH 2.2>pH由此可见,欲使0.010mol.L -1 Fe 3+析出Fe(OH)3沉淀溶液的pH 值应大于2.2。
当溶液中残留的Fe 3+的浓度为10-6 mol.L -1时,即99.99%的Fe 3+已被沉淀,可以认为沉淀已经完全,此时的pH 值为:第二章 沉淀分离法1113638.104.310100.4][-----⨯=⨯=L mol OH 5.10=pOH 5.3=pH根据类似的计算,可以得到各种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH 值,但是这种由K sp 计算得到的pH 值只是近似值,与实际进行氢氧化物沉淀分离时所需控制的pH 值往往还存在一定的差异,这是因为:(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。
第二章沉淀分离技术(Precipitation)1. 沉淀分离概述2. 无机沉淀剂沉淀分离法3. 有机沉淀剂沉淀分离法4. 等电点沉淀分离法5. 其他沉淀分离技术2.1 沉淀分离概述沉淀——溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。
沉淀分离——利用沉淀剂或者一定的物理化学方法使得溶液或者均匀分散体系的溶质溶解度降低而形成无定型固体沉淀从液相中析出的过程。
沉淀分离的目的:(1)通过沉淀使目标成分浓缩和去除杂质;(2)通过沉淀将已经纯化的产物由液态变为固态,便于保存和进一步加工。
沉淀法用于分离纯化应该是有选择性的,即有选择地沉淀杂质或有选择地沉淀所需成分。
沉淀法的操作步骤:z加入沉淀剂,z陈化,促进粒子生长;z离心或过滤,收集沉淀物沉淀分离法分类(1)无机沉淀剂沉淀法(2)有机沉淀剂沉淀法(3)有机聚合物沉淀法(4)共沉淀法(5)等电点沉淀法(6)选择性变性沉淀法2.2无机沉淀剂沉淀分离法(盐析法) 优点:成本低、无需专门的设备、易于操作、安全性高、对生物活性成分的破坏也小;缺点:通常选择性不好,往往有共沉淀产物,一般作为粗提纯操作,还需要与其他分离方法配合使用。
在高浓度中性盐存在的情况下,蛋白质等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。
盐析法的原理两性高分子电解质(amphotericpolymer ),主要由疏水性各不相同的氨基酸组成。
蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成荷电区、亲水区和疏水区构成。
大部分蛋白质溶于水是以一种亲水胶体的形式或大分子溶液存在的。
蛋白质的特性蛋白质溶液的稳定性电荷稳定性:蛋白质分子间静电排斥作用空间稳定性:蛋白质周围的水化层(hydration shell)可以使蛋白质形成稳定的胶体溶液可通过降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度(ζ电位)降低蛋白质溶液的稳定性,实现蛋白质的沉淀。
zVan der Waals 力z Keeson 引力(偶极力)z Debye 引力(诱导力)zLondon 引力(色散力)蛋白质分子间的相互作用的位能取决于离子强度。