15分离富集方法材化无机非.pptx

第十五章 定量分析中分离及富集方法Separation and Enrichment Methods in Quantitative Analysis实际工作中的问题??控制实验条件实际样品的复杂性使用掩蔽剂干扰的消除分离 separation选择灵敏度高的方法满足对灵敏度的要求分析方法灵敏度的局限性富集enrichment 分离富集的要求干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定被测组分在分离过程中的损失要小到可以不计回收率1%RA99.9%0.01－1%RA99%痕量组分RA: 90%~95%沉淀分离法（1）有机沉淀剂分离法螯合物沉淀缔合物沉淀三元配合物沉淀无机沉淀剂分离法氢氧化物沉淀两酸两碱硫化物沉淀其他沉淀剂容易共沉淀，选择性不高应首先沉淀微量组分种类多，选择性好晶型好，可灼烧除去沉淀分离法（2）共沉淀分离法 —微量、痕量物质的分离富集例：水中痕量Pb2+的测定 加入Na2CO3或CaCO3（剧烈摇动） CaCO3 + Pb2+ 加酸溶解后测定溶剂萃取分离法（1）萃取：利用不同物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，进行分离。基本原理—相似相溶 物质在极性不同的溶剂中溶解度不同 水： 极性，离子型化合物（亲水性）易溶 有机溶剂：（丙酮，CHCl3，CCl4，苯） 有机化合物（疏水性）易溶A有 Organic PhaseA水 Water Phase溶剂萃取分离法（2）分配系数（KD）（分配定律）分配平衡示意图温度压力一定，浓度不太大时，KD为常数溶剂萃取分离法（3）分配比（D）例：有I-存在时，I2在CCl4－H2O中的分配比解：溶剂萃取分离法（4）萃取效率（E）D? E?R? E?相比假设m0为被萃物总量；m1为一次萃取后水中剩余量。一次萃取：n次萃取：例：用8-羟基喹啉-氯仿溶液与pH=7.0时，从水溶液中萃取La3+（已知D=43）。今取含La3+水溶液20 mL，计算用10mL萃取液萃取一次和用5mL萃取两次的萃取率。解：萃取一次等体积萃取二次用同量溶剂多次萃取效果好！溶剂萃取分离法（5）分离因子（β）萃取组分共存组分DA 与DB相差越大，β越大，萃取分离的选择性越好，两种组分可以定量分离。溶剂萃取分离法（5）萃取类型及条件有机物的萃取无机离子的萃取形成螯合物形成离子缔合物形成三元配合物溶剂化合物萃取分离技术萃取方式分层洗涤反萃取间歇萃取（单级萃取）连续萃取（多级萃取）离子交换分离法（1）离子交换树脂结构（惰性网状骨架+活性基团）离子交换树脂类型阳离子交换树脂—含酸性活性基团的树脂阴离子交换树脂—含碱性活性基团的树脂螯合树脂—含有特殊的螯合活性基团其他树脂—大孔树脂、萃淋树脂、纤维交换剂等交换洗脱树脂类型（1）阳离子交换树脂：含酸性活性基团的树脂。强酸型：R—SO3H pH 0-14 不受酸度限制弱酸型：R—COOH pH4 R—OH pH9.5 选择性好R-SO3H + Na+R-SO3Na + H+交换洗脱树脂类型（2）阴离子交换树脂：含碱性活性基团的树脂。强碱型：R —N(CH3)3Cl pH 0-14弱碱型：R —NH2 ，R—NHCH3 pH 0-7 R—N(CH3)2 pH 9.5树脂的性能指标交联度：树脂中所含交联剂的质量百分率树脂的交联度大，则对水的溶胀性能差，网眼小，交换速度慢；交换的选择性好；机械强度好。交换容量 ： 每克干树脂所能交换的离子物质的量(mmol/g)离子交换的亲和力总原则：亲和力与水合离子的半径、电荷及离子的极化程度有关。水合离子的半径越小，电荷越高，离子的极化程度越大，其亲和力也越大。示例：Li+，Na+，K+的水合离子的电荷数目相同，但它们水合离子半径依次减小，树脂对它们亲和力依次增强。树脂对离子的亲和力顺序(1)强酸型阳离子交换树脂对一价阳离子Li+ H+ Na+ NH4+ K+ Rb+ Cs+ Ag+ Tl+对二价阳离子Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Fe2+ Co2+ Ni2 +Cu2+ Zn2+对不同价态离子Na+ Ca2+ Fe3+ Th4+稀土元素的亲和力随原子序数增大而减小。弱酸型阳离子交换树脂：H+的亲和力比其它阳离子大，其它同强酸型。树脂对离子的亲和力顺序(2)强碱型阴离子交换树脂F- OH- Ac- ＜CH3COO- HCOO- ＜C1- ＜NO2-＜CN-＜Br-＜C2O42- NO3- HSO4- ＜I- CrO42- SO42-弱碱型阴离子交换树脂：F-＜C1-＜Br-＜I-＜CH3COO-＜MoO52-＜PO43-＜AsO43-＜NO3-＜酒石酸根离子CrO42-＜SO42-＜OH-离子交换树脂玻璃纤维交换柱离子交换分离操作技术及应用树脂的选择和处理装柱交换洗脱树脂再生H+K+Cl-+ + ++ + ++ + ++