第二章 经典分离方法 现代分离科学与技术 教学课件
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第二章现代分离科学在分析化学的研究和应用中,虽然建立了大量有效的方法,但是这些方法能否解决所有的分析问题这一直是在考验分析化学研究人员的一个重大命题。
在自然世界,物质的存在有其必然的规律,我们面临的往往是复杂的研究对象,所谓复杂是指这些研究对象一般都是有多个组分共存的,而且,就物质世界本身的规律而言,越是容易共存的物质,其性质上就越接近,越难于区分。
另一类复杂物质就是人们为生产生活需要而人为故意制造的,也就是通常所谓的配方,出于达到某种效果的需要,可能添加的成分的范围非常广泛。
再则,象化工生产等过程也难于避免副反应的发生,产品中一般都含有一定量的杂质。
象这样的复杂样品对分析化学方法提出了特定的要求,这就是我们在讨论分析化学方法时必须提出的技术指标之一,即方法是否具有选择性。
如果方法具有很高的选择性,那就可以在复杂组分中检测出待测组分,整个分析过程就简单而快捷,因此在分析化学发展的历程中,人们开展了大量的研究工作以追求分析方法的选择性。
但是,任何事物都不以人的意志为转移,迄今为止,真正意义上具有高的选择性的方法并不多,一般的方法在测定中或多或少受到共存物质的干扰,甚至只能测定多种物质的总量而无法分别测定,这显然成为阻碍分析科学发展的一个重大瓶颈。
为解决这一问题,在分析化学发展的过程中,形成了形形色色的各种分离方法,所谓分离即指将各种共存物质彼此分开,从而达到不相互干扰测定的目的。
经典的分离方法包括沉淀、溶剂萃取、离子交换等,这些方法一般需要比较大量的样品和试剂,且以手工操作为主,程序比较复杂,对操作要求高,效率和精度均较差。
其后更为有效的分离方法如色谱(层析)占据了分离方法的主流,包括气相色谱、液相色谱等,作为自动化的分离手段,获得了较高的分离效率并方便了应用,而且这些技术还可以与检测技术联用,包括各种类型的检测装置如热学、电子、光学、电化学检测器及质谱检测器等,这样色谱分离技术就和检测技术结合为一体同时完成了分离和分析两大任务,因此色谱技术迅速发展成为分析科学领域一个重要的学科分支。