8定量分析化学中常用分离和富集方法

特点:色谱法使溶质在两相间有多步平衡,对分离性质相近 的物质是高效率的,分析周期短,选择性和灵敏度好. 一.色谱法 色谱法 气相色谱:分离和测定低沸点,易挥发的有机物. 现代液相色谱:解决挥发性低,热稳定性差,分子量大的化合 物分离和测定 液相色谱:用于分离.有纸上色谱和薄层色谱法.
纸上(分配 二.纸上 分配 色谱法 纸上 分配)色谱法
(六).萃取分离技术 六 萃取分离技术 1.萃取方式:单级萃取,多级萃取和连续萃取 2.分层: 3.洗涤:进一步消除干扰组分.洗涤液基本组成 同试液,但不含试样, 4.反萃取:
索氏萃取器
四.离子交换法 离子交换法
定义:利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应来 进行分离的方法. 优点:分离效果高. 缺点:操作时间长.只用于解决比较困难的分离问题. : . . 分类: 无机离子交换剂:使用的pH范围窄,交换容量小,需 时长,但耐高温,耐辐射和耐酸性. 有机离子交换剂:使用的pH范围宽,交换容量大,应 用普遍.
2.分配比 分配比: 分配比 D= 单位量离子交换树脂中M n+的总量 单位量溶液中M n+的总量.
(三).离子交换过程 三 离子交换过程 1.溶液中的离子通过水层向树脂表面扩散; 2.离子通过树脂表面向内部扩散;(内扩散) 3.在树脂内部进行交换;(反应进行很快) 4.交换下来的离子从树脂内部向外扩散至树脂表 面;(内扩散) 5.该离子由树脂表面扩散到外部溶液中. 2,4步进行最慢,为离子交换速度的决定步骤.为加 快速度,可用颗粒均匀较细和交联度低的树脂
（二）形成离子缔合物的萃取体系 带不同电荷的离子相互缔合成疏水的中性分子而被 有机溶剂萃取。 1 金属络阳离子的离子缔合体系 金属离子与螯合剂形成带正电的螯合离子，再与 适当的阴离子缔合，形成疏水性离子缔合物。如： Cu2+与2，9-二甲基-1，10-二氮菲形成络阳离子， 再与Cl-缔合形成可被CHCl3萃取的缔合物。 与金属离子形成络阳离子的螯合剂主要是一些中 性碱，如：1，10 – 二氮菲、吡啶及其衍生物。

常用的分离和富集方法课后答案1.试说明定量分离在定量分析中的重要作用。

答：在实际的分析工作中，遇到的样品往往含有各种组分，当进行测定时常常彼此发生干扰。

不仅影响分析结果的准确度，甚至无法进行测定，为了消除干扰，较简单的方法是控制分析条件或采用适当的掩蔽剂，但在有些情况下，这些方法并不能消除干扰，因此必须把被测元素与干扰组分分离以后才能进行测定。

所以，定量分离是分析化学的主要内容之一。

2.何谓回收率？在回收工作中对回收率要求如何？答：回收率是用来表示分离效果的物理量，回收率越大，分离效果越好，一般要求R A>90～95%即可。

3.何谓分离率？在分析工作中对分离率的要求如何？答：分离率表示干扰组分B与待测组分A的分离程度，用表示S B/A，S B/A越小，则R B越小，则A与B之间的分离就越完全，干扰就消除的越彻底。

通常，对常量待测组分和常量干扰组分，分离率应在0.1%以下；但对微量待测组分和常量干扰组分，则要求分离率小于10-4%。

4.有机沉淀剂和有机共沉淀剂有什么优点。

答：优点：具有较高的选择性，沉淀的溶解度小，沉淀作用比较完全，而且得到的沉淀较纯净。

沉淀通过灼烧即可除去沉淀剂而留下待测定的元素。

5.何谓分配系数、分配比？二者在什么情况下相等？答：分配系数：是表示在萃取过程中，物质进入有机溶剂的相对大小。

分配比：是该物质在有机溶剂中存在的各种形式的浓度之和与在水中各存在形式的浓度之和的比值，表示该物质在两相中的分配情况。

当溶质在两相中仅存在一种形态时，二者相等。

6.为什么在进行螯合物萃取时控制溶液的酸度十分重要？答：在萃取过程中，溶液的酸度越小，则被萃取的物质分配比越大，越有利于萃取，但酸度过低则可能引起金属离子的水解，或其他干扰反应发生，应根据不同的金属离子控制适宜的酸度。

7.解释下列各概念：交联度，交换容量，比移值。

答：交联度：在合成离子交换树脂的过程中，将链状聚合物分子相互连接而形成网状结构的过程中，将链状聚合物分子连接而成网状结构的过程称为交联。

镍(II) ＋丁二酮肟 ð 丁二酮肟-镍(II) ‖ð CHCl3
带电荷,亲水 萃取剂
电中性,疏水
萃取溶剂
2 分配定律、分配系数和分配比
分配系数: 有机溶剂从水相中萃取溶质A，若A在
两相中的存在形态相同，平衡时，在
有机相的浓度为[A]o, 水相的浓度 为[A]w 之比，用KD表示。
分配定律
KD=
[A]o [A]w
13.2 沉淀与过滤分离
1 常量组分的沉淀分离
(1) 无机沉淀剂 ① 氢氧化物沉淀 ② 硫酸盐沉淀 ③ 卤化物沉淀 ④ 硫化物沉淀 ⑤ 磷酸盐沉淀
(2) 有机沉淀剂 ① 草酸 ② 铜铁试剂 (N-亚硝基苯基羟铵) ③ 铜试剂 (二乙胺基二硫代甲酸钠， DDTC)
2 痕量组分的富集和共沉淀分离 常量： 克 微量： 毫克，10-3 痕量： 微克，10-6，ppm 超痕量： 纳克，10-9，ppb 皮克，10-12，ppt 飞克，10-15
b 溶液的酸度 酸度影响萃取剂的离解，络合物的稳定性，金属离 子的水解
c 萃取溶剂的选择 l 金属络合物在溶剂中有较大的溶解度，尽 量采用结构与络合物结构相似的溶剂， l 萃取溶剂的密度与水溶液的密度差别要大, 粘度要小，易分层， l 毒性小，最好无毒，并且挥发性小。
6 萃取方法及分析化学中的应用 萃取方法 • 单级萃取 • 连续萃取 • 多级萃取
分配比: 物质A在两相中可能存在多种形态，在两相 中的各形态浓度总和(c)之比，用D表示。
D=
cAo cAw
=
[A1]o+[A2]o+…+[An]o [A1]w+[A2]w+…+[An]w
如果用Vo (mL) 溶剂萃取含有mo (g) 溶质A的Vw (mL)试液， 一次萃取后，水相中剩余m1(g)的溶质A，进入有机相的溶质

2.3
Fe（OH）3
2.3
Al（OH）3
4.0
Th（OH）4
4.5
Cr（OH）3
4.9
Be（OH）2Leabharlann 6.20Zn（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
混晶共沉淀
表 8-6 共沉淀中常用的无机载体
载体
共沉淀的离子或化合物
氢氧化物 硫化物 氧化物
Fe（ OH） 3 或 Al（ OH） 3
CuS
PbS
MnO2
B e2+、 Ti（ IV）、 Zr（ IV）、 Sn（ IV）、
Cr3+ 、 Co2+ 、 Ni2+ 、 Zn2+ 、 M n2+ 、
A
S
O
3 4
*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。
氢氧化物沉淀分离的特点：
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）硫化物沉淀分离的选择性不高
（3）硫化物沉淀多是胶体，共沉淀现象严重，甚至还存在继沉淀， 可以采用硫代乙酰胺在酸性或碱性溶液中水解进行均相沉淀