第11章-分析化学中常用的分离和富集方法.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,11.1,概论,问题的提出,实际样品的复杂性,干扰的消除,控制实验条件,使用掩蔽剂,分离,separation,分析方法灵敏度的局限性,满足对灵敏度的要求,选择灵敏度高的方法,富集,enrichment,例：,海水中,U,（,IV),的测定,C,=1 3,g/L,难以测定,富集为,C,=100 200,g/L,可以测定,分离效果,干扰成分减少至不再干扰,待测组分有效回收,质量分数,1%,，,回收率,99.9%,以上,质量分数,95%,或更低,质量分数,0.01%1%,回收率,99%,样品中的待测组分含量是未知的如何测量回收率,？,Recovery,常用分离方法,沉淀分离法,溶剂萃取分离法,离子交换分离法,色谱分离法,挥发和蒸馏分离法,Precipitation,Solvent extraction,Ion exchange,Chromatography,Volatilization and distillation,6,7,共沉淀分离与富集,CuS,沉淀时，,Hg,2+,也一起沉淀出来,无机共沉淀剂,有机共沉淀剂 吸附,W,，,Mo,，,Si,，,Bi,等,固体萃取剂,氢氧化物、硫化物、硫酸盐和磷酸盐等作为载体。,11.4,溶剂萃取分离法,萃取分离法,在含有被分离物质的水溶液中，加入萃取剂和与水不相混溶的有机溶剂，震荡，利用物质在两相中的分配不同的性质，使一些组分进入有机相中，使另一些组分仍留在水相中，从而达到分离的目的。,梨形分液漏斗,例：,I,2,的萃取,11.4.1,萃取分离的基本原理,1.,萃取分离的依据,物质,亲水性,疏水性,离子型化合物,极性,共价键化合物,弱极性或非极性,相互转换,2.,萃取分离的实质,将待萃取组分,由亲水性转化为疏水性，使其萃入有机相中,。,例，,8-,羟基喹啉,-CHCl,3,对,Al,3+,的萃取,hydrophilic,hydrophobic,例：,8-,羟基喹啉,-CHCl,3,对,Al,3+,的萃取,3,亲水,疏水,溶于,CHCl,3,8-,羟基喹啉,CHCl,3,萃取剂,溶剂,水合离子的正电性被中和，亲水的水分子被疏水有机大分子取代,12,3.,反萃取,萃取的反过程（将组分从有机溶液中萃取到水溶液中）,Back extraction,如：,8-,羟基喹啉铝螯合物中加入,1mol/L HCl,4.,分配系数与分配比,分配系数,partition coefficient,HA(w)HA(o),萃取平衡,分配定律,Water,在水相中,Organic,在有机相中,下标,K,D,分配系数,热力学常数,分配比,distribution ratio,条件分配系数,HA(w)HA(o),K,a,A,(HA),i,缔合,醋酸在苯和水中的分配,D,分配比,条件常数,醋酸在苯和水中的分配,HAc(w)HAc(o),K,a,Ac,(HAc),2,K,p,5.,萃取率,称为相比,R,可近似地反映溶质浓缩的效率,当,R=1,时，,其中,D,E%,100,1.0,0.01,100,50,0,D,1,10,100,1000,E%,50,91,99,99.9,增大萃取率,减小相比,增加萃取次数,多次萃取,设用,V,o,mL,有机溶剂萃取,V,w,mL,水中含量为,m,0,的,A,物质，一次萃取后剩余的,A,物质的量为,m,1,g,据分配比定义,整理，得,萃取,n,次，同理可得,n,次萃取的萃取率,18,1,）用同样量的萃取剂，分多次萃取比一次萃取的效率高,结论：,2,）萃取原则：少量多次,11.4.2,萃取分离的类型与条件,1.,萃取类型,螯合物萃取,离子缔合物萃取,简单分子萃取,溶剂配合萃取,螯合物萃取,chelate extraction,生成螯合物的萃取,被三氯甲烷萃取,酮肟,Dithizone,双硫腙,Green,Red,2,=10,16,8-hydroquinoline and cupferron,8-hydroquinoline,8-,羟基喹啉,Cupferron,铜铁试剂,22,2.,萃取条件的选择,A,螯合剂的选择,B,溶液的酸度,C,萃取溶剂的选择,D,干扰离子的消除,（,1,）控制酸度,（,2,）使用掩蔽剂,11.4.3,萃取分离的实验方法,间歇萃取法,连续萃取法,萃取分离在分析化学中的应用,萃取分离,萃取富集,萃取分光光度法,例：,Ni,2+,的丁二酮肟（三氯甲烷）分光光度法测定,参见陈国珍等人编著：,紫外,-,可见光分光光度法,下册,原子能出版社,Batch extraction using pear-shaped separatory funnel,Continuous liquid-liquid extraction,高密度溶剂萃取,低密度溶剂萃取,索氏萃取剂,连续萃取法,Higher-density solvent extraction,Low-density solution being extracted,Extraction solvent,Vapor,Boiling flask containing high-density extracting solvent and extracted solute,Diverter for drops of condensate of high-density solvent,Condensate,Reflux condenser,Heat,Lower-density solvent extraction,Heat,High-density solution being extracted,Extracting solvent,Condensate,Reflux condenser,Vapor,Flask containing low-density extracting solvent and extracted solute,连续萃取法,11.4.4,萃取分离技术的发展,1.,固相萃取,液固萃取,2.,超临界流体萃取,气固萃取,超临界流体,低粘度，低表面张力，类似于气体的穿透力，易溶于有机溶剂,3.,液滴萃取,4.,微波萃取,