沉淀分离法.pptx

第一节第一节 沉淀分离法沉淀分离法 以以沉淀反应沉淀反应为基础，选择为基础，选择合适的沉淀剂合适的沉淀剂，有选择性的沉淀某些离子，使欲分离的组分与有选择性的沉淀某些离子，使欲分离的组分与其他成分分离的方法。其他成分分离的方法。原理：原理：以以沉淀反应沉淀反应为基础，即根据为基础，即根据溶度积溶度积原原理，利用待测组分或干扰组分与沉淀剂反应，理，利用待测组分或干扰组分与沉淀剂反应，把把待测组分沉淀出来，或将干扰组分沉淀析出待测组分沉淀出来，或将干扰组分沉淀析出而除去而除去。原理简单，不需特别的装置、经典，在工原理简单，不需特别的装置、经典，在工厂和实验室广泛应用。厂和实验室广泛应用。对沉淀反应的要求：对沉淀反应的要求：所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定.1 1.简单、价廉简单、价廉;2.2.可大批量处理可大批量处理;3.(3.(和重量法结合和重量法结合)准准.优点优点：1.1.对大多数金属选择性不强对大多数金属选择性不强;2.2.耗时耗时.缺点缺点:沉淀的类型沉淀的类型F晶形沉淀晶形沉淀 d d0.10.1 m m颗粒大颗粒大,结构紧密结构紧密,体积小体积小,杂质少杂质少,易过滤洗涤。易过滤洗涤。如如BaSOBaSO4,4,CaCCaC2 2O O4 4F凝乳状沉淀凝乳状沉淀 d:0.02 d:0.02 0.1 0.1 m m性质介于二者之间性质介于二者之间 如如AgClAgCl等等F无定形沉淀无定形沉淀 d 0.02 d 0.02 m m 含水多含水多,疏松疏松,体积大体积大,杂质多杂质多,难过滤洗涤。难过滤洗涤。如如FeFe2 2O O3 3.x xH H2 2O O等等沉淀分离法分类沉淀分离法分类无机沉淀分离无机沉淀分离沉淀为氢氧化物沉淀为氢氧化物沉淀为硫化物沉淀为硫化物其他无机沉淀物其他无机沉淀物有机有机沉淀分离沉淀分离共沉淀分离共沉淀分离沉淀为螯合物沉淀为螯合物沉淀为简单配合物沉淀为简单配合物沉淀为多元络合物沉淀为多元络合物无机共沉淀无机共沉淀有机共沉淀有机共沉淀吸附共沉淀吸附共沉淀混晶共沉淀混晶共沉淀胶体凝聚共沉淀胶体凝聚共沉淀固溶体共沉淀固溶体共沉淀当待测组当待测组分极微时，分极微时，多采用多采用共沉淀法共沉淀法无机沉淀分离法无机沉淀分离法在一定条件下采用在一定条件下采用无机沉淀剂无机沉淀剂与一些组分发生沉淀反与一些组分发生沉淀反应，生成应，生成溶解度极小溶解度极小的物质，形成沉淀析出，而与其的物质，形成沉淀析出，而与其他组分分离的方法。他组分分离的方法。无机沉淀剂是最早使用的沉淀剂，主要用于无机沉淀剂是最早使用的沉淀剂，主要用于金属离子金属离子的分离的分离。主要形式有：氢氧化物、硫化物、硫酸盐、草酸盐、主要形式有：氢氧化物、硫化物、硫酸盐、草酸盐、氯化物等氯化物等最有代表性的无机沉淀剂有最有代表性的无机沉淀剂有NaOH、NH3、H2S等。等。一、沉淀为氢氧化物一、沉淀为氢氧化物大部分金属能生成沉淀，溶解度差大，控制大部分金属能生成沉淀，溶解度差大，控制pHpH选择性选择性沉淀沉淀 1 1、单一金属离子单一金属离子氢氧化物沉淀与溶液氢氧化物沉淀与溶液pHpH的关系的关系 由由KSP可估算可估算Mn+开使析出开使析出M(OH)n沉淀时的沉淀时的pHpH例例:Ksp,Fe(OH)3=410-38,若若Fe3+=0.01mol/L,则则要沉淀就必须要沉淀就必须:选择性差，共选择性差，共沉淀现象严重沉淀现象严重mol/LpOH2.2 (开始沉淀开始沉淀)在常量分离中在常量分离中,当溶液中还剩下当溶液中还剩下1010-6-6mol/L,mol/L,便可认便可认为已经分离完全。为已经分离完全。pOH=10.5pH=3.5(沉淀完全沉淀完全)（1）无定形沉淀的无定形沉淀的KSPSP与沉淀的形态、陈化情况有关。与沉淀的形态、陈化情况有关。（2）KSPSP应考虑应考虑，用，用活度积活度积。（3）溶液中不仅有溶液中不仅有Fe3+，还有，还有Fe(OH)2+、Fe(OH)+等，实际的溶解度要大得多。等，实际的溶解度要大得多。实际上，为了使某种离子沉淀完全，所需的实际上，为了使某种离子沉淀完全，所需的pH值值往往比计算的要高。如往往比计算的要高。如Fe(OH)3要要沉淀完全沉淀完全pHpH实际在实际在4 4 以上，而不是以上，而不是 3.5.3.5.注意注意:上面的计算是近似的上面的计算是近似的。多种羟基络合物、多种羟基络合物、多核络合物及其多核络合物及其他络合物他络合物K Kspsp随沉淀的变化，随沉淀的变化，如刚析出时与陈化如刚析出时与陈化后，沉淀的晶态有后，沉淀的晶态有变化，变化，K Kspsp不同不同2.2.混合离子沉淀的分离混合离子沉淀的分离如果溶液中同时含有几种离子，而且这些离子如果溶液中同时含有几种离子，而且这些离子均可与适当的试剂反应生成难溶物，溶度积小均可与适当的试剂反应生成难溶物，溶度积小的将先沉淀出来，溶度积大的将后沉淀出来，的将先沉淀出来，溶度积大的将后沉淀出来，这种先后沉淀的现象称为这种先后沉淀的现象称为分步沉淀分步沉淀。利用分步沉淀可分离溶液中的离子，但要求他利用分步沉淀可分离溶液中的离子，但要求他们的们的Ksp有足够的差值，才能使溶度积小的先有足够的差值，才能使溶度积小的先沉淀出来，而其他离子后析出。沉淀出来，而其他离子后析出。不同的金属离子不同的金属离子开始沉淀开始沉淀和和沉淀完全沉淀完全时的时的pHpH不不同，可通过同，可通过控制控制pHpH值值来控制离子的沉淀。来控制离子的沉淀。两种金属离子能否两种金属离子能否完全分离完全分离取决于两种沉淀取决于两种沉淀溶溶解度的相对大小解度的相对大小。完全分离的标准是后沉淀离。完全分离的标准是后沉淀离子开始沉淀时，先沉淀的离子已沉淀完全（即子开始沉淀时，先沉淀的离子已沉淀完全（即在溶液中浓度小于在溶液中浓度小于1010-4-4C C0 0).).例例 铝和铁的分离铝和铁的分离 含含Al3+和和Fe3+的的HCl溶液溶液100mL以甲基红为指以甲基红为指示剂，滴加示剂，滴加250mg/LNaOH溶液，过量约溶液，过量约15mL，低温煮沸数分钟，保温放置，使，低温煮沸数分钟，保温放置，使Fe3+沉淀后沉淀后过滤。过滤。用用30g/L的热的热NaOH溶液洗涤沉淀，洗涤液与滤溶液洗涤沉淀，洗涤液与滤液合并，滴加液合并，滴加2mol/LHCl至微酸性后用于测定至微酸性后用于测定铝。铝。常用的沉淀剂常用的沉淀剂（）NaOH作作沉淀剂沉淀剂-两性金属与非两性金属分离两性金属与非两性金属分离Ca2+、Sr2+、Ba2+（碳碳酸盐）、酸盐）、Nb（）、）、Ta（）MgMg2+2+、CuCu2+2+、AgAg+、AuAu+、CdCd2+2+、HgHg2+2+、TiTi4+4+、ZrZr4+4+、HfHf4+4+、ThTh4+4+、BiBi3+3+、FeFe3+3+、CoCo2+2+、NiNi2+2+、MnMn2+2+、稀土等稀土等溶液中存留的离子溶液中存留的离子部分沉淀离部分沉淀离子子定量沉淀离子定量沉淀离子控制控制pHpH1212NaOHNaOH作沉淀剂分离情况作沉淀剂分离情况大部分非两性金属离子能完全沉淀，大部分非两性金属离子能完全沉淀，只有只有Ca(OH)2,Sr(OH)2 等等部分沉淀，而两性金属与非金属离子留在溶液中部分沉淀，而两性金属与非金属离子留在溶液中（）氨水加铵盐作沉淀剂氨水加铵盐作沉淀剂Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+及及Mn2+、Fe2+、Pb2+Hg2+、Be2+、Fe3+、AlAl3+3+、Cr3+、Bi3+、Sb3+、Sn4+、Ga3+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、Th4+、Mn4+、Nb（）、）、Ta（）、）、U（）、）、稀土等稀土等溶液中存留的离子溶液中存留的离子部分沉淀部分沉淀定量沉淀的离子定量沉淀的离子pH=8-10用于沉淀用于沉淀不与不与NH3络合的络合的Mn+高价与高价与1、2价价M及易与及易与NH3配位的配位的M分离分离优点：沉淀经过滤、洗涤、灼烧成氧化物称重时，铵盐在低温下可挥发除去优点：沉淀经过滤、洗涤、灼烧成氧化物称重时，铵盐在低温下可挥发除去缺点：氢氧化物沉淀具有胶体性质，易吸附其他金属离子产生共沉淀，使沉淀不纯缺点：氢氧化物沉淀具有胶体性质，易吸附其他金属离子产生共沉淀，使沉淀不纯氨水作沉淀剂的分离情况氨水作沉淀剂的分离情况u 加入铵盐（如加入铵盐（如NH4Cl)的作用的作用:F形成缓冲体系形成缓冲体系，控制，控制pH8-9，防止，防止Mg(OH)2沉沉淀，减少淀，减少Al(OH)3的溶解的溶解F利用大量利用大量NH4+作作平衡离子平衡离子减少减少M(OH)n对其他对其他金属离子的吸附金属离子的吸附FNH4Cl是电解质，能是电解质，能促使胶体沉淀凝聚促使胶体沉淀凝聚 例例 铍的分离测定铍的分离测定试样经预处理，除去试样经预处理，除去BeBe以外的能与碱生成氢氧以外的能与碱生成氢氧化物的金属离子，制成含化物的金属离子，制成含BeBe2+2+40mg40mg的中性溶液，的中性溶液，每每200mL200mL至少至少加加入入5gNH4Cl，煮沸，滴加稀，煮沸，滴加稀氨氨水至水至pH 8-10pH 8-10，煮沸，煮沸1-21-2分钟，滤出乳白色沉淀。分钟，滤出乳白色沉淀。过滤后，将沉淀转入过滤后，将沉淀转入铂坩埚铂坩埚中，低温灰化后，中，低温灰化后，于于1000度灼烧度灼烧1h,置于装有置于装有H2SO4或或P2O5的干燥的干燥器中恒重，器中恒重，称量称量BeO。(3)ZnO悬浊液作沉淀剂悬浊液作沉淀剂 其它微溶性碳酸盐或氧化物的悬浊液其它微溶性碳酸盐或氧化物的悬浊液,如如:BaCO3、CaCO3、PbCO3、MgO的悬浊液具有的悬浊液具有同样的功效，仅控制的同样的功效，仅控制的pH范围各不相同而已。范围各不相同而已。HAc-NaAc也能达到也能达到同样的效果同样的效果.pH=6分离某些高价分离某些高价Mn+ZnO+H2O原理原理:Zn2+OH-2=Ksp=1.2 10-17pOH=8pH=6Zn2+2OH-Zn(OH)2 ZnO溶解的量与酸度溶解的量与酸度有关，平衡时，有关，平衡时，Zn2+=0.1mol/L,此时此时OH-为为：Ni2+、Co2+、Mn2+、Mg2+等等Be2+、Cu2+、Ag+、Hg2+、Pb2+、Sb3+、Sn2+、Mo（）、V（）、U（）、Au（）、稀土等、稀土等Fe3+、Cr3+、Ce4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、Bi3+、Sn4+、V（）、U（）、Nb（）、Ta（）、W（）等等溶液中存溶液中存留的离子留的离子部分沉淀金属离子部分沉淀金属离子定量沉淀金属离子定量沉淀金属离子ZnO悬浊液的分离情况悬浊液的分离情况使某些高价使某些高价Mn+沉淀沉淀硫化物沉淀法与氢氧化物沉淀法相似，许多金属硫化物沉淀法与氢氧化物沉淀法相似，许多金属离子都能生成硫化物沉淀（约离子都能生成硫化物沉淀（约4040余种余种金属离子可生成金属离子可生成难溶硫化物沉淀），但各种金属硫化物沉淀的难溶硫化物沉淀），但各种金属硫化物沉淀的溶度积溶度积相差较大相差较大（即：（即：K Kspsp不同），不同），Bi2S31 10-97；Sb2S32 10-93；HgS4 10-53；Ag2S2 10-49；CuS6 10-36；CdS8 10-27；FeS6 10-18；MnS2 10-10可以借控制硫离子的浓度使金属离子彼此分离可以借控制硫离子的浓度使金属离子彼此分离二、硫化物沉淀分离二、硫化物沉淀分离控制不同的控制不同的SS2-2-，即可控制不同的，即可控制不同的M M沉淀沉淀S2-=H2S/H+2 9.2 1022=9.2 1022/H+2 因此，控制因此，控制H+即可控制即可控制S2-。Ka=Ka1Ka2=9.2 10-22 H2S2H+S2-Ka=H+2S2-H2S 优点优点：根据根据H2S的分布曲线，溶液的分布曲线，溶液中中S2-的的浓度与浓度与pH有关，有关，H+、S2-,控制溶液控制溶液pH可可控制分步沉淀。控制分步沉淀。缺点缺点：硫化物沉淀多数为胶体沉淀，共硫化物沉淀多数为胶体沉淀，共沉淀现象严重，且可能存在后沉淀；沉淀现象严重，且可能存在后沉淀；H H2 2S S 有有毒，气味难闻毒，气味难闻,选择性差选择性差。在常温常压下，在常温常压下，H H2 2S S饱和溶液的浓度大约是饱和溶液的浓度大约是0.1mol/L,0.1mol/L,SS2-2-和和HH+2 2成反比成反比。因此，可通过控制溶液酸度的方法。因此，可通过控制溶液酸度的方法来控制溶液中硫离子浓度，以实现分离的目的来控制溶液中硫离子浓度，以实现分离的目的 常见阳离子常见阳离子：Ag+Hg22+Pb2+Bi3+Cu2+Cd2+Hg2+As(,)Sb(,)Sn(,)Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Mn2+Zn2+Co2+Ni2+Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+K+Na+NH4+硫化物不溶于水硫化物不溶于水硫化物溶于水硫化物溶于水碳酸盐碳酸盐溶于水溶于水碳酸盐碳酸盐不溶于不溶于水水0.3mol/LH+硫化硫化物沉淀物沉淀0.3mol/LH+硫化物不沉淀硫化物不沉淀氯化物不溶氯化物不溶热水热水氯化物溶于热水氯化物溶于热水硫化物不溶硫化物不溶于硫化钠于硫化钠A A硫化物溶于硫化物溶于硫化钠硫化钠B B生生成硫代酸盐成硫代酸盐分组步骤示意图分组步骤示意图 组试液组试液 组试液组试液 组试液组试液 组试液组试液AgClHg2Cl2PbSBi2S3CuSCdSHgSAs2S3Sb2S3SnS2Al(OH)3Cr(OH)3Fe2S3FeSMnSCoSNiSZnSBaCO3SrCO3CaCO3K+NaNH4+Mg2+HCl,H2O2,0.3mol/L HCl,NH4I及及H2SNH3+NH4Cl,(NH4)2SNH3+NH4Cl,(NH4)2CO3两酸两碱分组步骤示意图两酸两碱分组步骤示意图 组试液组试液 组试液组试液 组试液组试液 组试液组试液AgClHg2Cl2PbCl2Cu(OH)2Co(OH)2Cd(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3MnO(OH)2Cr(OH)3PbSO4BaSO4SrSO4CaSO4AsO43-ZnO22-K+(Na+,NH4+)HCl乙醇乙醇,H2SO4H2O2,NH3+NH4ClNaOHBi(OH)3Sb(OH)3NH2HgClSn(OH)2Mg(OH)2Ni(OH)2特点特点：在利用硫化物分离时，大多用在利用硫化物分离时，大多用缓冲溶液缓冲溶液控制酸度。例控制酸度。例如，往如，往氯代乙酸缓冲溶液氯代乙酸缓冲溶液（pH2）中通入）中通入H2S，则使，则使Zn2+沉淀为沉淀为ZnS,而与而与Fe2+,Co2+,Ni2+,Mn2+分离；往分离；往六六次甲基四胺缓冲溶液次甲基四胺缓冲溶液（pH56）中通入）中通入H2S，则，则ZnS、CoS、NiS、FeS等会定量沉淀而与等会定量沉淀而与Mn2+分离。分离。硫化物硫化物共沉淀现象严重共沉淀现象严重，分离效果往往不是很理想，分离效果往往不是很理想，而且而且H2S是是有毒并有恶臭有毒并有恶臭的气体，因此，硫化物沉淀分的气体，因此，硫化物沉淀分离法的应用并不广泛离法的应用并不广泛。三、其它无机沉淀剂三、其它无机沉淀剂1.1.沉淀为硫酸盐沉淀为硫酸盐2.2.沉淀为氟化物沉淀为氟化物 大多数硫酸盐都溶于水，只有大多数硫酸盐都溶于水，只有Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ra2+、Pb2+的硫酸盐难溶，的硫酸盐难溶，与其它金属离子分离与其它金属离子分离。用用HF或或NH4F为沉淀剂，能使为沉淀剂，能使Ca2+、Sr2+、Mg2+、Th+、稀土等以氟化物沉淀与其它金属离子分、稀土等以氟化物沉淀与其它金属离子分离。离。其他常用的无机沉淀剂有其他常用的无机沉淀剂有 F-、硫酸铅沉淀硫酸铅沉淀能溶解于能溶解于NH4Ac 例例：铅的沉淀分离：铅的沉淀分离u含有含有Pb2+的试液中加入的试液中加入1:1H2SO4,加热至冒白加热至冒白烟，以烟，以除去除去HCl和和HNO3，加适量水，煮沸数分，加适量水，煮沸数分钟冷却至室温，过滤、洗涤，沉淀与滤纸一起钟冷却至室温，过滤、洗涤，沉淀与滤纸一起放入原烧杯中，加放入原烧杯中，加NH4Ac溶液，溶液，煮沸溶解煮沸溶解PbSO4，溶液于，溶液于pH=5-6，二甲酚橙为指示剂，二甲酚橙为指示剂，用用EDTA溶液滴定溶液滴定Pb2+.四、有机沉淀剂有机沉淀剂u 优点优点:沉淀沉淀表面不带电荷表面不带电荷，吸附的杂质少，共沉淀不严重；，吸附的杂质少，共沉淀不严重；高选择性，专一性高，高灵敏度，获得的沉淀性能好；高选择性，专一性高，高灵敏度，获得的沉淀性能好；有机沉淀剂有机沉淀剂分子量大分子量大，有利于重量法测定。，有利于重量法测定。u 缺点缺点：不少有机沉淀剂在水中不少有机沉淀剂在水中溶解度很小溶解度很小，沉淀物有时会漂浮在，沉淀物有时会漂浮在 表面或器璧边，过滤或离心不便。表面或器璧边，过滤或离心不便。有机沉淀剂种类繁多、选择性高、共沉淀不严重、沉淀晶形好有机沉淀剂种类繁多、选择性高、共沉淀不严重、沉淀晶形好。常用有机沉淀剂及分离应用常用有机沉淀剂及分离应用1.草酸草酸 用于用于Ca2+,Sr2+,Ba2+,Th(),稀土金稀土金属离子与属离子与Fe3+,Al3+,Zr()等离子的分离，等离子的分离，前者形成前者形成草酸盐沉淀草酸盐沉淀，后者生成，后者生成可溶性配可溶性配合物合物。2.铜铁试剂铜铁试剂 (N-(N-亚硝基苯胲铵盐亚硝基苯胲铵盐)用于在用于在强酸（强酸（1:9H2SO4）、1%矿物胶矿物胶介质中沉介质中沉淀淀Fe3+,Ti(),V()，Bi3+,W()与与Al3+,Cr3+,Co3+,Ni2+,Cu2+,Mg2+(留存在溶液中留存在溶液中)等离子间的分离。等离子间的分离。3.水杨醛肟水杨醛肟Pt2+Pd2+pH13)Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+Fe3+、Al3+HAc-Ac-(pH5)溶液溶液沉淀沉淀介质介质难溶于水，两性，难溶于水，两性，可与多种可与多种2,32,3，4 4 价阳离子形成螯价阳离子形成螯合物合物5.5.丁二酮肟丁二酮肟 四个氮原子分布在四个氮原子分布在NiNi2+2+的周围，形成多个的周围，形成多个五元环五元环的难溶化合物，在氨性溶液中，与的难溶化合物，在氨性溶液中，与Ni生生成成鲜红色鲜红色的螯合物沉淀。的螯合物沉淀。Ni2+的专的专属沉淀剂属沉淀剂均相沉淀法均相沉淀法 通常沉淀分离操作是把沉淀剂通常沉淀分离操作是把沉淀剂直接加入直接加入到到试液中，使之生成沉淀。尽管沉淀剂是在不断试液中，使之生成沉淀。尽管沉淀剂是在不断搅拌下慢慢加入，但仍难避免沉淀剂在溶液中搅拌下慢慢加入，但仍难避免沉淀剂在溶液中局部过浓现象局部过浓现象，往往得到的是细小的晶型沉淀，往往得到的是细小的晶型沉淀如如BaSO4，或体积庞大、结构疏松的胶体沉淀，或体积庞大、结构疏松的胶体沉淀如如Fe(OH)3等。等。为了改变沉淀的形态，可采用为了改变沉淀的形态，可采用均相沉淀法均相沉淀法。u均相沉淀法均相沉淀法通过适当的化学反应，能在溶液通过适当的化学反应，能在溶液内部内部直接、均匀的生成沉淀剂直接、均匀的生成沉淀剂，从而避免局部，从而避免局部过浓现象，使沉淀能够均匀缓慢的析出。过浓现象，使沉淀能够均匀缓慢的析出。u优点优点：沉淀吸附的杂质少、纯净、不必沉化，：沉淀吸附的杂质少、纯净、不必沉化，过滤、洗涤都较方便。过滤、洗涤都较方便。均相沉淀的途径：均相沉淀的途径：1.1.改变溶液的改变溶液的pHpH值，试剂水解值，试剂水解2.2.在溶液中直接产生出沉淀剂在溶液中直接产生出沉淀剂3.3.逐渐除去溶剂逐渐除去溶剂4.4.破坏可溶性络合物破坏可溶性络合物举例：（1）尿素加热水解、六亚甲基四胺水解产生的尿素加热水解、六亚甲基四胺水解产生的OHOH-来沉淀来沉淀金属离子；金属离子；（2 2）磷酸脂在碱性条件下水解产生）磷酸脂在碱性条件下水解产生POPO4 43-3-;(3)8-(3)8-羟基喹啉丙酮液沉淀铝时，在羟基喹啉丙酮液沉淀铝时，在70-8070-80加热加热3 3小时，小时，丙酮蒸出，丙酮蒸出，1515分钟后就有分钟后就有8-8-羟基喹啉铝晶体；羟基喹啉铝晶体；（4 4）BaBa的的EDTAEDTA络合物络合物(BaY)(BaY)，加入硫酸盐，然后加入，加入硫酸盐，然后加入H H2 2O O2 2氧化破坏氧化破坏EDTAEDTA得到高纯度大颗粒沉淀。得到高纯度大颗粒沉淀。均相沉淀均相沉淀法最早成法最早成功应用功应用专利专利：CN93120052.0 采用均相沉淀制备球形羟基磷灰石采用均相沉淀制备球形羟基磷灰石的方法：在含有的方法：在含有一定浓度的钙离子和磷酸根离子的水溶液中，加入沉一定浓度的钙离子和磷酸根离子的水溶液中，加入沉淀剂或者络和剂和氧化剂发生均相反应，在一定反应淀剂或者络和剂和氧化剂发生均相反应，在一定反应条件下生成球形沉淀。其中，条件下生成球形沉淀。其中，沉淀剂沉淀剂为：尿素或者六为：尿素或者六次甲基四胺。次甲基四胺。络和剂络和剂为：乙二胺四乙酸或者，为：乙二胺四乙酸或者，氧化剂氧化剂为：过氧化氢。不涉及造粒过程，工艺、设备为：过氧化氢。不涉及造粒过程，工艺、设备简单、易操作，成本低；可直接得到各种粒径的球粒，简单、易操作，成本低；可直接得到各种粒径的球粒，其中球形羟基磷灰石颗粒，用于液相色谱填充介质，其中球形羟基磷灰石颗粒，用于液相色谱填充介质，效果良好效果良好 在重量分析中由于共沉淀现象的产生，造成沉淀不纯，影在重量分析中由于共沉淀现象的产生，造成沉淀不纯，影响分析结果的准确度。因此共沉淀现象对于重量分析是一种响分析结果的准确度。因此共沉淀现象对于重量分析是一种不不利因素利因素。但在分离方法中，反而能利用共沉淀的产生将。但在分离方法中，反而能利用共沉淀的产生将微量组微量组分富集分富集起来，变不利因素为有利因素。起来，变不利因素为有利因素。如如：测定水中的：测定水中的痕量铅痕量铅时，由于时，由于PbPb2+2+浓度太低、无法直接测定，浓度太低、无法直接测定，加入沉淀剂也沉淀不出来。如果加入适量的加入沉淀剂也沉淀不出来。如果加入适量的CaCa2+2+之后，再加入之后，再加入沉沉淀剂淀剂NaNa2 2COCO3 3，生成，生成CaCOCaCO3 3沉淀，则沉淀，则痕量的痕量的PbPb2+2+也同时共沉淀也同时共沉淀下来。下来。这里所产生的这里所产生的CaCOCaCO3 3称为称为载体或共沉淀剂载体或共沉淀剂。第二节第二节 共沉淀分离法共沉淀分离法指含有痕量组分和常量组指含有痕量组分和常量组分的溶液中，当常量组分分的溶液中，当常量组分形成沉淀时，痕量组分随形成沉淀时，痕量组分随之析出的现象之析出的现象共沉淀共沉淀分离法分离法无机共沉淀分离法：无机共沉淀分离法：由于沉淀表面吸附由于沉淀表面吸附作用、生成混晶、包藏和后沉淀等作用、生成混晶、包藏和后沉淀等原因引起原因引起有机共沉淀分离法有机共沉淀分离法：利用固体溶解作用，：利用固体溶解作用，即痕量元素的沉淀溶解在共沉淀剂之中即痕量元素的沉淀溶解在共沉淀剂之中被带下来被带下来（A A）吸附共沉淀）吸附共沉淀 痕量组分被载体的表面所吸附而共沉淀痕量组分被载体的表面所吸附而共沉淀 利用一些微溶沉淀的利用一些微溶沉淀的吸附作用吸附作用，可将痕量组分沉，可将痕量组分沉 淀淀富集富集起来起来如：铜如：铜中微量铝，氨水不能使中微量铝，氨水不能使Al3+生成沉淀，若加生成沉淀，若加入适量入适量Fe3+,则利用生成的则利用生成的Fe(OH)3沉淀为沉淀为载体载体，可使微量可使微量Al(OH)3共沉淀分共沉淀分离。离。此类无机共沉淀剂有：此类无机共沉淀剂有：氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧 化锰化锰等非晶型沉淀。等非晶型沉淀。一、一、无机共沉淀分离法无机共沉淀分离法Fe3+、Al3+、Cr3+、Au3+、Tl3+、Sb、Bi3+、Th、Sn、Mo；主要用于主要用于纯铜或纯铝中微量纯铜或纯铝中微量SbSb的测定。的测定。Mn(NO3)2+KMnO4MnO(OH)2共沉淀离子共沉淀离子主要条件主要条件载体载体MnO(OH)2载体可富集的离子载体可富集的离子Mg2+,Mn2+,Co2+,Ni2+,Zn2+,Cd2+,Al3+,Tl3+,Cr3+,Bi3+,Th,Ti,Zr,Ge,Sn,Se,Te,V,Mo,W,U,贵金属；贵金属；主要用于纯金属中主要用于纯金属中Sn、Al、Bi的的测定和矿石中微量测定和矿石中微量W和和V的测定。的测定。NH3-NH4ClFe(OH)3共沉淀离子共沉淀离子主要条件主要条件载体载体Fe(OH)3载体可富集的离子载体可富集的离子共沉淀离子共沉淀离子主要主要条件条件载体载体Be2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+、Fe3+、La3+、Eu3+、Ga3+、Bi3+、Ti、Zr、Hf、Ge、Sn、V、Nb、Mo、W、U、贵金属、贵金属;主要用于纯金属中微量主要用于纯金属中微量Fe与与Ti的测定的测定NH3-NH4ClAl(OH)3Al(OH)3载体可富集的离子载体可富集的离子共沉淀离子共沉淀离子主要条件主要条件载体载体Re3+(测定矿石中的微量稀土测定矿石中的微量稀土)酸性溶液酸性溶液CaCO3Pb2+测定自来水中微量测定自来水中微量PbPbH2SHgSAu+、Au3+(可富集可富集1 gAu/T海水海水)（NH4)2SPbS其他常用载体及可富集的离子其他常用载体及可富集的离子（B B）混晶共沉淀）混晶共沉淀痕量组分分布在常量组分形成的痕量组分分布在常量组分形成的晶体内部晶体内部，随常量组，随常量组分分一起沉淀一起沉淀下来。下来。条件：条件：两种化合物的两种化合物的晶型、电荷相同，结构相似，离子半晶型、电荷相同，结构相似，离子半径相近径相近等。等。如：如：硫酸钡与硫酸镭的晶格相同，当大量硫酸钡与硫酸镭的晶格相同，当大量BaBa2+2+和痕量和痕量RaRa2+2+共共存时，两者都与存时，两者都与SOSO4 42-2-离子形成离子形成BaSOBaSO4 4RaSORaSO4 4混晶，同时混晶，同时析析出。出。再如再如：BaSO4-PbSO4，SrCO3-CdCO3等也能生成混晶等也能生成混晶优点：由于晶格的限制，混晶共优点：由于晶格的限制，混晶共沉淀的选择性很好沉淀的选择性很好共沉淀离子共沉淀离子主要条件主要条件载体载体Th4+酸性溶液酸性溶液CaF2Re3+微酸性溶液微酸性溶液CaC2O4Rb+、Cs+酸性溶液酸性溶液NaK2Co(NO2)6Ra2+、Sr2+、Pb2+、Be2+微酸性溶液微酸性溶液BaSO4混晶共沉淀混晶共沉淀常用载体及共沉淀的离子常用载体及共沉淀的离子二、二、有机共沉淀剂有机共沉淀剂 优点优点：1 1、有效性：有效性：有机载体分子量大，分离效率高；有机载体分子量大，分离效率高；2 2、选择性：选择性：通常以极性小或非极性的分子存通常以极性小或非极性的分子存 在，表面无电荷，吸附能力弱在，表面无电荷，吸附能力弱,引入不同官能团，引入不同官能团，选择性好；选择性好；3 3、不易污染不易污染：可灼烧除去，载体不污染沉淀。：可灼烧除去，载体不污染沉淀。类型类型：1 1、形成离子、形成离子缔合物缔合物；2 2、形成、形成螯合物螯合物 3 3、胶体凝聚胶体凝聚1、形成离子缔合物、形成离子缔合物：有机沉淀剂和某种配体形成有机沉淀剂和某种配体形成沉淀作为载体沉淀作为载体，被富，被富 集的痕量元素离子与集的痕量元素离子与载体中的配体络合载体中的配体络合，而与带相反电荷，而与带相反电荷的有机沉淀剂缔合的有机沉淀剂缔合形成难溶盐形成难溶盐。二者具有相似的结构，故。二者具有相似的结构，故他们生成共溶体而一起沉淀下来。他们生成共溶体而一起沉淀下来。例如：痕量的例如：痕量的Zn2+在弱酸性溶液中，加入在弱酸性溶液中，加入 NH4SCN和甲和甲基紫，甲基紫在溶液中质子化为带正电荷的阳离子基紫，甲基紫在溶液中质子化为带正电荷的阳离子R+，与与SCN-形成离子缔合物沉淀，以该沉淀为载体，可将形成离子缔合物沉淀，以该沉淀为载体，可将Zn2+形成沉淀载带下来形成沉淀载带下来。Zn2+2SCN-Zn(SCN)42-甲基紫甲基紫 例：例：CuCu2+2+与与8-8-羟基喹啉反应时，若含量少达不羟基喹啉反应时，若含量少达不到溶度积，不会生成沉淀，但加入到溶度积，不会生成沉淀，但加入酚酞的乙醇溶液酚酞的乙醇溶液后即析出沉淀。后即析出沉淀。酚酞被称为酚酞被称为“固体萃取剂固体萃取剂”。例如例如;镍与丁二酮肟的螯合（氨性溶液中）镍与丁二酮肟的螯合（氨性溶液中）2 2、鳌合物、鳌合物若微量达不到溶度积，不会生成沉淀，若微量达不到溶度积，不会生成沉淀，若加入与其结构相似若加入与其结构相似的丁二酮肟二烷酯乙醇溶液，由于丁二酮肟二烷酯不溶于水，的丁二酮肟二烷酯乙醇溶液，由于丁二酮肟二烷酯不溶于水，可把镍的丁二酮肟盐载带下来，与其他可溶离子分开。可把镍的丁二酮肟盐载带下来，与其他可溶离子分开。3、胶体的凝聚、胶体的凝聚 H2WO4在酸性溶液中常呈带负电的胶体，在酸性溶液中常呈带负电的胶体，不易凝聚。若加入辛可宁生物碱，它在酸性溶不易凝聚。若加入辛可宁生物碱，它在酸性溶液中使氨基质子化而带正电荷，它能与带负电液中使氨基质子化而带正电荷，它能与带负电的的H2WO4胶体互相凝聚而析出。胶体互相凝聚而析出。（还有，如（还有，如硅的测定硅的测定？）？）第三节、挥发和蒸馏分离法第三节、挥发和蒸馏分离法u利用化合物挥发性的差异进行分离的方法利用化合物挥发性的差异进行分离的方法。可用于去。可用于去除干扰除干扰，也可使待测组分，也可使待测组分定量地挥发定量地挥发出来后再测定出来后再测定.u如氮的测定：将各种含氮化合物中的氮转化为如氮的测定：将各种含氮化合物中的氮转化为 ，在在浓碱浓碱存在下将存在下将NHNH3 3蒸馏出来蒸馏出来并用酸吸收；根据氨的含并用酸吸收；根据氨的含量多少，选用适宜的测定方法。量多少，选用适宜的测定方法。uGe,As,Sb,Sn,SeGe,As,Sb,Sn,Se等的氯化物、等的氯化物、SiSi的氟化物都有挥的氟化物都有挥发性，可用发性，可用控制蒸馏温度控制蒸馏温度的方法分出。的方法分出。u有机化合物利用各自有机化合物利用各自沸点不同沸点不同而得到分离和提纯。而得到分离和提纯。u环境监测中不少有毒物质如，环境监测中不少有毒物质如，酚类，酚类等，都能用蒸馏分离法等，都能用蒸馏分离法分离富集分离富集，然后测定。，然后测定。元素元素:卤素（卤素（如如I2）、）、O、S、Se、Te、Po、N、P、As、Sb、Bi、Sn、Pb、Tl、Zn、Cd、Hg、氧化物氧化物:S、Se、Te、Po、Tc、Re、Ru、Os、Zn、Cd、Hg氟化物氟化物:Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Tc、Re、Ru、Os、Rh、Ir、Hg、Si、Ge、Sn、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、U氯化物氯化物:Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Tc、Re、Mn、Fe、Ru、Os、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po、Ce溴化物溴化物:As、Ge、Hg、Os、Re、Sb、Sn、Se适于气态分离的元素与化合物适于气态分离的元素与化合物挥发分离法：把干扰元素以气态形式挥发除挥发分离法：把干扰元素以气态形式挥发除 掉的方法掉的方法.蒸馏分离法蒸馏分离法：把被测元素挥发并用适当的方式收集把被测元素挥发并用适当的方式收集起来的测定方法起来的测定方法.一、痕量元素经加热蒸发一、痕量元素经加热蒸发如如Zn、Cd可以从可以从W、Re中挥发，中挥发，Ru、Os可以从可以从Pt中中挥发。挥发。二、待测元素转化为挥发性化合物蒸发待测元素转化为挥发性化合物蒸发 如如18361836年提出的检砷法年提出的检砷法-马氏马氏(Marsh)(Marsh)试砷法试砷法：直到现在仍不失为最灵敏的砷检定法之一。用锌直到现在仍不失为最灵敏的砷检定法之一。用锌,盐盐酸和试样混在一起酸和试样混在一起,将生成的气体将生成的气体AsH3导入热的玻璃导入热的玻璃管中，管中，并将玻管加热并将玻管加热，在管子的受热部分，在管子的受热部分因因AsH3分解分解而而亮黑色的单质砷亮黑色的单质砷(称为砷镜称为砷镜),),这一方法能检出这一方法能检出0.0001 mg0.0001 mg的砷。的砷。第四节第四节 蛋白质的沉淀分离法蛋白质的沉淀分离法 沉淀分离在生命科学中的应用沉淀分离在生命科学中的应用 1、等电点等电点(pI)沉淀沉淀：蛋蛋白白质质在在等等电电点点时时溶溶解解度度最最小小。当当蛋蛋白白质质混混合合液液的的PHPH值值被被调调到到其其中中某某一一种种成成分分的的pIpI时时，该该种种成成分分蛋蛋白白质质将将会会沉沉淀淀下下来来，这这种种沉沉淀淀出出来来的的蛋蛋白白质质保保持持着着天天然然构构象象（活活性性）能能再溶解。再溶解。高于或低于该高于或低于该pIpI的蛋白质留在溶液。的蛋白质留在溶液。如如：牛牛奶奶中中提提取取酪酪蛋蛋白白就就是是利利用用此此性性质质进进行行的的，酪酪蛋蛋白白 pI pI 4.74.7。由于蛋白质表面离子由于蛋白质表面离子化侧链的存在，蛋白化侧链的存在，蛋白质带净电荷。由于这质带净电荷。由于这些侧链都是可以滴定些侧链都是可以滴定的的,对于每个蛋白都存对于每个蛋白都存在一个在一个pH使它的表面使它的表面净电荷为零即等电点。净电荷为零即等电点。pI2 2、盐析、盐析 高高浓浓度度的的盐盐（常常用用中中性性盐盐硫硫酸酸铵铵），可可以以降降低低蛋蛋白白质质的的溶溶解解度度，是是因因为为高高浓浓度度既既争争夺夺了了蛋蛋白白质质分分子子的的水水膜膜层层，降降低低了了环环境境中中水水的的相相对对浓浓度度，又又中中和和了了蛋蛋白白质质表表面面的的电电荷荷。不不同同蛋蛋白白质质因因所所带带电电荷荷和和水水化化程程度度不不同同，而而在在不不同同的的盐盐浓浓度度下下分分别别沉沉淀淀出出来来。盐盐的的饱饱和和度度由由低低到到高高逐逐次次增增加加，如如血血清清中中加加入入50%50%饱饱和和度度的的(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4可可使使球球蛋蛋白白析析出出，加加入入100%100%饱饱和和度度的的(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4可可使使清清蛋蛋白白析析出出，达达到到分分级级分分离离的的目目的的.盐析后必须盐析后必须脱盐脱盐才能得到较纯的产品。脱盐最常见才能得到较纯的产品。脱盐最常见的方法是的方法是透析法透析法，为了加快透析速度，可在外加电场下，为了加快透析速度，可在外加电场下进行透析，称为电透析。此外也可以用凝胶层析（一般进行透析，称为电透析。此外也可以用凝胶层析（一般用葡聚糖凝胶用葡聚糖凝胶SephadexG25SephadexG25脱盐）、超过滤技术脱盐。脱盐）、超过滤技术脱盐。脱脱盐是否彻底，要经常进行检查盐是否彻底，要经常进行检查。如除如除(NH4)2SO4时可用时可用10%BaCl2检查；除去检查；除去NaCl可用可用10%AgNO3检查，直到检查，直到透析液中检测不出透析液中检测不出BaSO4或或AgCl为止，即透析完成。为止，即透析完成。3、有机溶剂分级法有机溶剂分级法 有有机机溶溶剂剂引引起起蛋蛋白白质质沉沉淀淀的的主主要要原原因因之之一一是是改改变变介介质质的的介介电电常常数数，水水是是高高介介电电常常数数（2020时时，8080），有有机机溶溶剂剂是是低低介介电电常常数数物物质质（2020时时，甲甲醇醇3333，乙乙醇醇2424，丙丙酮酮21.421.4），因因此此有有机机溶溶剂剂的的加加入入使使水水溶溶液液的的介介电电常常数数降降低低，介介电电常常数数的的降降低低将将增增加加两两个个相相反反电电荷荷之之间间的的吸吸引引力力。这这样样，蛋蛋白白质质分分子子表表面面的的可可解解离离基基团团的的离离子子化化程程度度减减弱弱，水水化化程程度度降降低低，因因此此促促进进了了蛋