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第十一章常用的分离和富集方法制作人：杨敏岚施忠斌§ 11-1概述§ 11-2沉淀分离法§ 11-3溶剂萃取分离法§ 11-4离子交换分离法§ 11-5液相色谱分离法教学内容：回收率、分离因索、分配系数、分配比、萃取率、分离系数、交联度、交换容量、离了亲和力、比移值等含义；沉淀分离法、溶剂萃取分离法、离子交换分离法、液相色谱分离法教学重点：分离效果的评价；纸色谱法教学难点：分离机理2前处理■ ■取样f溶样f消除干扰掩蔽分离测定原理方法亠计算数据处理结果气液分离: 液液分离方法论文撰写「氢氧化物I NaOH、NH3-沉淀分离I硫化物：H Q S固相萃取I有机沉淀剂：H2C2O4，丁二酮肪I离子交换分离/阳离子交换树脂禺于交映分禺伽离子交换树脂挥发和蒸憎克氏定氮法，CX预氧化T法螯合物萃取r萃取分离V离子缔合物萃取I I三元络合物萃取r支撑型液J液膜分离-乳状液型液膜生物膜气固分离•超临界流体萃取V其他分离方法：萃淋树脂、螯合树脂、浮选、色谱分离法分离分析法：气相色谱法，液相色谱法、电泳分析法4有机沉淀剂: 种类多•选择性好•晶形好•可灼烧除去• 6 § 11-1概述液相色«分离法评价分离效果的指标:1、回收率（RQ R A ・；；"X100% R A 臺99.9% R^^95% A分离前w 的质量R2. S R /A （分离因索）：S R /A = 0X100% S B /A<0,1% S R /A V W-」％R A' ------ AN+B（共沉淀分离与富集待测组分）容易共沉淀•选择性不离：应«先沉淀微■组分. 设A ——待测组分。
B 一共存组分（直接测定A ） A:A-选择方法测定 分离 溶剂萃取分离法 离子交换分离法分离后A 的质*常*分析痕S 分析§ 11・2沉淀分离法「无机沉淀剂 沉淀剂-一、方法例: 有机沉淀剂 —BN+A （分离干扰组分〉无机沉淀剂: B 沉淀分离方法（-）沉淀分离干扰组分（适合于常量组分分离）BaSO4 I r EOTA 标（二〉共沉淀的分离和富集f 有机二、共沉淀剂SrSO,. PbSO^晶格相同正胶 负胶«R 作用 3 (―〉HgJ -------- H,WO. + 丹宁一共 I例：H^WO, + 丹宁 ------- 2* —•r —2・ 八 + 'Zn + 4 SCN --------- Zn(SCN )4 Zn 甲基»MV 3作用[CV* SC ：< 缔合物一Zn(SCN)?'.( CV*h例： Ba2」干扰）.Zn-^+M^SO^（干扰） （待测） Zu"例：Ph"(微*) + NajCO,+ CM N^co ------------ CaCOjI(外加)＞载体或共沉淀剂 无机 Pb"（一）无机共沉淀剂，例:+ Fe （OH ）3一-~ SrSO.痕量»子— 无机共沉淀剂吸附 混晶 Al 矢 + Fe(OH )3——Fe(OH )3 j- Al^ SrSOq i - PZ Pbh+ SrSO^ （二）有机共沉淀剂MV**SCN'<«体)有机沉淀剂: 种类多•选择性好•晶形好•可灼烧除去•610三、提高沉淀分离的选样性L 控制酸度：例CSJ Cd2+分离在KCN 的氨件溶液屮通入H Q S, C0被沉淀，Cu"不沉淀.Cu(CN)<-2. 利川络合掩蔽作用例Pb"、6*分离在EDTA 存在下，控制pH2.8~4.9,CaC2O4i ，与Pb"分离3. 利川掘化还原反应■改变离了存（匸状态究竞萃取分离法分为几类呢?§11-3溶剂萃取分离法一萃取分离法分为固…液、气•…液和液…•液萃取法.液•…液萃取法亦称溶剂萃取法。
第八章 分析化学中常用的分离和富集方法1. 0.020 mol/L Fe 2+溶液，加NaOH 进行沉淀时，要使其沉淀达99.99%以上。
试问溶液中的pH 至少应为多少？若考虑溶液中除剩余Fe 2+外，尚有少量FeOH +(β=1×104)，溶液的pH 又至少应为多少？已知16sp 108-⨯=K 。
解：30.9H mol/L 100.2%01.0020.0108][OH ]][OH [Fe 1)(516sp22=⇒⨯=⨯⨯=⇒=----+p K()34.9H mol/L1021.221044104104][OH 0104-][OH 104][OH 108][OH ][OH 10110.01%0.020]][OH [Fe 2)(51026610-62162-4sp22=⇒⨯=⨯⨯+⨯+⨯=⇒=⨯⨯-⇒⨯=⨯⨯⨯+⨯⇒=-----------+p K2. 若以分子状态存在99%以上时可通过蒸馏分离完全，而允许误差以分子状态存在1%以下，试通过计算说明在什么酸度下可挥发分离甲酸和苯酚？ 解：74.5H mol/L 1084.1]H [%110]H []H []H []H [%195.7H mol/L 1011.1]H [%9910]H []H []H []H [%9995.974.3674.3HCOOH a,89.95OH H C a,OH H C a,HCOOH a,5656=⇒⨯=⇒=+=+=⇒⨯=⇒=+=+==-+-++++-+-++++p K p K pK pK 以分子状态存在，则甲酸以分子状态存在，则苯酚因此可挥发分离甲酸和苯酚的酸度为5.74-7.953. 某纯的二元有机酸H 2A ，制备为纯的钡盐，称取0.3460 g 盐样，溶于100.0 mL 水中，将溶液通过强酸性阳离子交换树脂，并水洗，流出液以0.09960 mol/L NaOH 溶液20.20 mL 滴至终点，求有机酸的摩尔质量。
解：4g /m o l6.20862.2060079.1222g/mol 6.20633.13720.2009960.0100023460.01000220.2009960.03460.0A H AH A A Ba 2=+⨯=+=⇒=-⨯⨯⨯=⇒⨯⨯=+M M M M M M4. 某溶液含Fe 3+ 10 mg ，将它萃取入某有机溶剂中时，分配比=99。
问用等体积溶剂萃取1次和2次，剩余Fe 3+量各是多少？若在萃取2次后，分出有机层，用等体积水洗一次，会损失Fe 3+多少毫克？ 解：mg 001.0199110mg1.0199110220201=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅==+⨯=+⋅=w o w w o w V DV V m m V DV V m m 萃取2次后，分出有机层，等体积水洗一次：()mg 1.01991001.0100=+⨯-='+''⋅'=w o w V V D V m m 损失5. 100 mL 含钒40 μg 的试液，用10 mL 钽试剂-CHCl 3溶液萃取，萃取率为90%。
以1 cm 比色皿于530 nm 波长下，测得吸光度为0.384，求分配比及吸光物质的摩尔吸收系数。
解：11336ow cm mol L 104.51010942.50/%9010401384.0%100/----⋅⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯+=bcA V V D DE ε6. 有一金属螯合物在pH=3时从水相萃入甲基异丁基酮中，其分配比为5.96，现取50.0 mL 含该金属离子的试液，每次用25.0 mL 甲基异丁基酮于pH=3萃取，若萃取率达99.9%。
问一共要萃取多少次？ 解：5.500.2596.50.50lg%1.0lg 0.500.2596.50.50%1.00=+⨯=⇒⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=⇒⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅=n V DV V m m nnw o w n7. 试剂（HR ）与某金属离子M 形成MR 2后而被有机溶剂萃取，反应的平衡常数即为萃取平衡常数，已知K =K D =0.15。
若20.0 mL 金属离子的水溶液被含有HR 为2.0⨯10-2 mol·L -1的10.0 mL 有机溶剂萃取，计算pH=3.50时，金属离子的萃取率。
解：()()()%7.99100.215.0100.12100.215.0]HR []H [2]HR []MR []M [2]MR []MR []M []MR []H []HR ][M []MR []HR ][M []H ][MR [2H MR HR 2M 2225.3222(o)D 22(o)D (o)22(o)2o(o)2w 2o(o)222(o)2D (o)22(o)22(o)2D (o)2(o)2=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+=⇒+=+==⇒=+=+---+++++++++K K E V V V E K K8. 现有0.1000 mol·L -1某有机一元弱酸（HA ）100 mL ，用25.00 mL 苯萃取后，取水相25.00 mL ，用0.02000 mol·L -1 NaOH 溶液滴定至终点，消耗20.00 mL ，计算一元弱酸在两相中的分配系数K D 。
解：00.2101600.03360.0HA][HA][mol/L 3360.000.2510001600.01001000.0HA][mol/L01600.000.2500.2002000.0HA][w o D o w ====⨯-⨯==⨯=K9. 含有纯NaCl 和KBr 混合物0.2567 g ，溶解后使之通过H-型离子交换树脂，流出液需要用0.1023 mol/L NaOH 溶液滴定至终点，需用34.56 mL ，问混合物中各种盐的质量分数是多少？ 解：3833.06167.016167.01056.341023.000.119)1(2567.0443.582567.0m m KBr NaCl 3NaCl NaCl NaOHNaOH KBrKBrs NaCl NaCl s =-=⇒=⇒⨯⨯=-⨯+⇒=+-w w w w V c M w M w10.用有机溶剂从100 mL 某溶质的水溶液中萃取两次，每次用20 mL ，萃取率达89%，计算萃取体系的分配系数。
假定这种溶质在两相中均只有一种存在形式，且无其他副反应。
解：1.1010020100%112202=⇒⎪⎭⎫⎝⎛+=⇒⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅=D D V DV V m m w o w11.螯合物萃取体系的萃取常数，与螯合物的分配系数K D (MR n )，螯合剂的分配系数K D (HR)，螯合剂的解离常数K a (HR)和螯合物稳定常数β有密切关系。
试根据下列反应，推导出K 萃与这几个常数的关系式。
w o D (H R )w n on )D (M R a (H R )nn n w o n o w n [H R ][H R ]][M R ][M R ]HR []R ][H []R ][M []MR [)n(H )(MR n(HR))(M n ====+=+++++K K K β解：()nD (H R )a (H R ))D (M R n a (H R )n D (H R ))D (M R nw -w n -w n wn n D (H R ))D (M R n wD (H R )w n nw w n )D (M R no w n n w o n wD (H R )o woD (H R )wn )D (M R o n wn on )D (M R n n n nn n [H R ]][R ]H [][R ]M [][MR [HR]]M []H [][MR ]HR []M []H [][MR [HR][HR][HR][HR]][MR ][MR ][MR ][MR ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=⋅⋅=⇒⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅⋅⋅=⇒⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=⋅=⇒=⋅=⇒=++++++K K K K K K K K K K K K K K K K K ββ萃萃萃12.某含铜试样用二苯硫腙-CHCl 3光度法测定铜，称取试样0.2000 g ，溶解后定容为100 mL ，取出10 mL 显色并定容25 mL ，用等体积的萃取一次，有机相在最大吸收波长处以1 cm 比色皿测得吸光度为0.380，在该波长下ε = 3.8×104 L·mol -1·cm -1，若分配比D=10，试计算：a. 萃取百分率E ；b. 试样中铜的质量分数。
（已知Mr(Cu) = 63.55） 解：%087.01025%9.901001055.632000.01108.3380.0)(%9.90%10011010/)(Cu 3Cu 4ow =⇒⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⇒==⨯+=⇒+=-w w bcA b E V V D D E a ε13.称取1.5 g H-型阳离子交换树脂作为交换柱，净化后用氯化钠溶液冲洗，至甲基橙呈橙色为止。
收集流出液，用甲基橙为指示剂，以0.1000 mol/L NaOH 标准溶液滴定，用去24.51 mL ，计算该数脂的交换容量（mmol/g ） 解：mmol/g 6.15.151.241000.0=⨯=交换容量14.将100 mL 水样通过强酸性阳离子交换树脂，流出液用0.1042 mol/L 的NaOH 溶液滴定，用去41.25 mL ，若水样中总金属离子含量以钙离子含量表示，求水样中含钙的质量浓度（mg/L ）？ 解：mg/L 106.8101002078.4025.411042.023Ca ⨯=⨯⨯⨯⨯=-ρ15.设一含有A 、B 两组分的混合溶液，已知R f (A)=0.40，R f (B)=0.60，如果色层用的滤纸条长度为20 cm ，则A 、B 组分色层分离后的斑点中心相距最大距离是多少？ 解：5S ma Sf S A S f S B 4.0cm 2020.0)40.060.0(x 0.40(A)0.60(B)-=⨯=⨯-=∆=⨯==⨯=L L L R L L L R L L 则。
