第八章 定量化学分析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。

第八章分析化学中常用的分离和富集方法在实际工作中，遇到的样品往往含有多种组分，进行测定时常常发生干扰，不仅影响结果的准确度，甚至无法测定，为了消除干扰，比较简单的方法是控制分析条件或加入掩蔽剂。

但很多情况仅此不够，必须把待测组分与干扰组分分离，有时为了测定试样中痕量组分，在进行分离的同时，也进行必要的浓缩和富集。

以保证分析结果的准确度。

对于常量组分的分离和痕量组分的富集，总的要求是分离要完全，即：待测组分的回收率要符合一定要求。

待测组分的回收率：对于常量组分 (>1%) ： R T>99% ( 接近 100%)对于微量组分： R T>90%常见的分离方法： 1 ．沉淀分离2 ．萃取分离3 ．离子交换分离4 ．色谱分离5 ．气浮分离6 ．挥发和蒸馏分离第一节沉淀分离法沉淀分离是利用沉淀反应进行分离的方法。

根据难溶化合物的溶解度不同，利用沉淀反应进行分离，在试液中加入适当沉淀剂，使待测组分沉淀出来或将干扰组分沉淀除去。

从而达到分离的目的。

它主要有：无机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法共沉淀分离法。

( 还有均相沉淀法 )一、无机沉淀剂沉淀分离法无机沉淀剂沉淀分离法很多，形成沉淀的类型也很多，本书只对M (OH ) n ↓和硫化物沉淀简单介绍.例如： Fe(OH)3，，当 [时，刚析出沉淀时pH ≥ 2.18 ；沉淀完全时pH ≥ 3.51 。

因此，氢氧化物是否能沉淀完全，取决于溶液的酸度。

NaOH Fe(OH)3沉淀剂： NH3·H2O → Mg(OH)2WO3 xH2O 等ZnO 等 SiO2·xH2O两种离子是否能借M(OH)n↓ N(OH)n↓ ( 氢氧化物沉淀 ) 完全分离，取决于它们溶解度的相对大小表 8-1 是假定开始时=0.01mol/L ，残留浓度mol/L( 沉淀完全 ) 时，部分氢氧化物的 pH ( 由 KSP 计算出来的 ), 此数值仅供参考。

定量化学分析中常用的分离和富集方法(总分55,考试时间90分钟)一、单项选择题1. 纸色谱法的固定相是( )。

A. 层析纸上游离的水B. 层析纸上的纤维素C. 层析纸上纤维素键合的水D. 层析纸上吸附的吸附剂2. 离子交换的亲和力是指( )。

A. 离子在交换树脂上的吸附力B. 离子在交换树脂上的交换能力C. 离子在交换树脂上的吸引力D. 交换树脂对离子的选择性吸收3. 向含有Ag+、、Al3+、Cd2+、Sr2+的混合液中滴加稀盐酸，将有( )离子生成沉淀。

4. 水平液面的附加压力为零，这是因为( )。

A. 表面张力为零B. 曲率半径为零C. 表面积太小D. 曲率半径无限大5. 当物质在水相和有机相中的溶解达到平衡时，有关系( )。

A. D=cA，有/cA，水B. D=[A]有C. D=[A]水D. D=KD6. 弱酸型离子交换树脂对( )亲和力最强。

A. Na+B. Fe3+C. Ce4+D. H+7. 对于弯曲液面产生的附加压力△p一定( )。

A. 大于零B. 等于零C. 小于零D. 不等于零8. 液一液萃取分离法，其萃取过程的实质是( )。

A. 将物质由疏水性转变为亲水性B. 将物质由亲水性转变为疏水性C. 将水合离子转化为配合物D. 将水合离子转化为溶于有机试剂的沉淀9. Ca2+、Fe3+、Li+、K+等与阳离子交换树脂进行交换，其交换亲和力从大到小的顺序是( )。

A. Fe3+＞Ca2+＞K+＞Li+B. Fe3+＞Ca2+＞K+=Li+C. Fe3+＞Ca2+＞Li+＞K+D. Li+＞K+＞Ca2+＞Fe3+10. 用纸色谱法分离Fe3+、Cu2+、Co2+时，以丙酮一正丁醇一浓盐酸为展开溶剂，溶剂渗透至前沿，离开原点的距离为13.0cm，其中Co2+的斑点中心离开原点的距离为5.2cm，则Co2+的比移值Rf为( )。

A. 0.63B. 0.54C. 0.4D. 0.4011. 对于微量组分，回收率为( )。

第八章定量化学分析中常用的分离和富集方法学习指南分离和富集是进行准确测定必要手段之一，是定量化学分析中的重要组成部分。

通过本章的学习，应了解定量化学分析中分离和富集的基本概念、目的要求和常用方法；掌握沉淀分离法、溶剂萃取分离法的原理、类型和方法，并熟练运用所学方法解决实际问题；理解离子交换分离法的原理、离子交换树脂的种类和性质，熟悉离子交换分离技术和应用；了解色谱分离法的分类，理解柱色谱、纸色谱、薄层色谱的原理，掌握色谱分离条件和方法；了解挥发和蒸馏分离法的原理以及在定量化学分析中的运用。

第一节概述【学习要点】了解分离和富集的目的和任务；掌握分离和富集的一般要求和回收率的概念；熟悉分离和富集的常用方法。

一、分离（separation）和富集(enrichment)的目的在定量化学分析中，如果试样比较单纯，一般可以直接进行测定。

但在实际分析工作中，大多数试样都是由多种物质组合而成的混合物，且成分复杂，其他组分的存在往往干扰并影响测定的准确度，甚至无法进行测定。

前面章节也介绍了消除干扰的简便方法，如控制反应条件，提高分析方法的选择性，利用配位剂、氧化剂或还原剂进行掩蔽等等。

但有时只用这些方法还不能消除干扰，这就需要事先将被测组分与干扰组分分离。

另外，有时试样中被测组分含量极微，测定方法的灵敏度不够高，就需要事先将被测定组分分离并富集于少量溶液中，既消除干扰，又能提高浓度。

可见，分离和富集对定量化学分析是至关重要的。

总体来说，定量分离和富集的任务一是将待测组分从试液中定量分离出来（或将干扰组分从试液中分离除去）；二是通过分离使待测的痕量组分达到浓缩和富集的目的，以满足测定方法灵敏度的要求。

二、对分离和富集的一般要求在定量化学分析中对分离和富集的一般要求是分离和富集要完全，干扰组分应减少到不干扰测定；另外在操作过程中不要引入新的干扰，且操作要简单、快速；被测组分在分离过程中的损失量要小到可以忽略不计。

实际工作中通常用回收率(recovery)来衡量分离效果。

分析化学中常用的分离和富集方法分离和富集在分析化学中占有十分的地位。

分离是消除干扰最根本最彻底的方法，富集是微量组分分析和痕量组分分析中因分析方法和分析仪器的灵敏度所限而能保证分析结果具有较高准确度的常用基本方法。

因此分离和富集是分析化学中极具活力的一个重要领域。

是各种分析方法中必不可少的重要步骤。

本章重点介绍沉淀分离、溶剂萃取分离法、色谱分离法和离子交换分离法，简介超临界流体萃取分离法和毛细管电泳分离法，本章是重点掌握各种方法的原理、特点及应用。

第一节概述如何评价分离方法的分离效果，可用回收率和分离因素来衡量一、回收率待测组分A的回收率R A为Q A100%式中，Q°为样品中A的总量、Q为分离后所测得的量。

R\越大，分离效果越好。

在实际工作中，对于含量1%以上的常量组分，回收率应在99%以上，对于微量组分，回收率为95%甚至更低一些也是允许的。

第二节沉淀分离法沉淀分离法是一种经典的分离方法，它是利用沉淀反应有选择性地沉淀某些离子，而其它离子则留于溶液中，从而达到分离的目的，沉淀分离法的主要依据是溶度积原理，以下讨论几种重要的沉淀分离法。

一、常量组分的沉淀分离（一）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，氢氧化物沉淀的形式溶液中的[OH] 有直接关系。

由于各种氢氧化物沉淀的溶度积有很大差别，因此可以通过控制酸度使某些金属离子相互分离。

常用的沉淀剂有：(1) 氢氧化钠(2) 氨水法(3) 有机碱法(4)Z n O悬浊液法( 二) 硫化物沉淀分离硫化物沉淀分离是根据各种硫化物的溶度积相差比较大的特点，通过控制溶液的酸度来控制硫离子浓度，而使金属离相互分离。

( 三) 其它无机沉淀剂①硫酸2+ 2+ 2+ 2+ 2+用于ca、S、B、R、R a等金属离子的分离。

②HF或NHF用于C a2、S r2、M g2、Th(IV) 、稀土金属离子的分离。

③磷酸用于Zr(IV) 、Hf(IV) 、Th(IV) 、B13等金属离子的分离。