第十五章分析化學(xué)中的分離與富集方法

1、第十五章第十五章 定量分析中的定量分析中的分離與富集方法分離與富集方法separation and enrichment methods in quantitative analysis 內(nèi)容內(nèi)容概述概述沉淀分離法沉淀分離法 溶劑萃取分離法溶劑萃取分離法離子交換分離法離子交換分離法色譜分離法色譜分離法現(xiàn)代分離與富集方法簡介現(xiàn)代分離與富集方法簡介重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)溶劑萃取分離法原理及相關(guān)參數(shù)溶劑萃取分離法原理及相關(guān)參數(shù)離子交換分離法原理離子交換分離法原理數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析calculating &estimating reliability of results7樣品制備樣品制備samp

2、le preparation2樣品采集樣品采集sampling1 樣品測定樣品測定sample analysis6問題提出問題提出formulation question？結(jié)果報(bào)告結(jié)果報(bào)告writing reports8定量分析過程定量分析過程樣品分解樣品分解sample decomposition 3測定方法測定方法選擇選擇 analysis method choice5中間處理中間處理 sample processing 4定量分析過程定量分析過程采樣采樣溶樣溶樣測定測定計(jì)算計(jì)算消除干擾消除干擾掩蔽掩蔽分離（富集）分離（富集）方法方法步驟步驟數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理結(jié)果結(jié)果分離：分離： 分離被測組

3、分分離被測組分 除去干擾組分除去干擾組分 分離性質(zhì)相近的組分離性質(zhì)相近的組分分 富集微量和痕量組分（共沉淀）富集微量和痕量組分（共沉淀）固液分離固液分離*沉淀分離沉淀分離*離子交換分離離子交換分離常量組分的沉淀分離常量組分的沉淀分離痕量組分的共沉淀分離和富集痕量組分的共沉淀分離和富集氣液分離氣液分離：揮發(fā)和蒸餾揮發(fā)和蒸餾 凱氏定氮法，凱氏定氮法，cl2預(yù)氧化預(yù)氧化i-法法液液分離液液分離螯合物萃取螯合物萃取離子締合物萃取離子締合物萃取三元絡(luò)合物萃取三元絡(luò)合物萃取支撐型液膜支撐型液膜乳狀液型液膜乳狀液型液膜生物膜生物膜*萃取分離萃取分離 液膜分離液膜分離其他分離方法其他分離方法：萃淋樹脂、螯合樹

4、脂、浮選、萃淋樹脂、螯合樹脂、浮選、*色譜分離法色譜分離法、固相萃取、超臨界流體萃取固相萃取、超臨界流體萃取分離分析法：氣相色譜法，液相色譜法、電泳分析法分離分析法：氣相色譜法，液相色譜法、電泳分析法分分 離離 方方 法法陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂螯合樹脂螯合樹脂1. 沉淀分離法沉淀分離法無機(jī)沉淀劑分離法無機(jī)沉淀劑分離法氫氧化物沉淀氫氧化物沉淀硫化物沉淀硫化物沉淀其它沉淀劑其它沉淀劑有機(jī)沉淀劑分離法有機(jī)沉淀劑分離法螯合物沉淀螯合物沉淀締合物沉淀締合物沉淀三元配合物沉淀三元配合物沉淀容易共沉淀，選擇性不高容易共沉淀，選擇性不高應(yīng)首先沉淀微量組分應(yīng)首先沉淀微量組分種類

5、多，選擇性好種類多，選擇性好晶型好，可灼燒除去晶型好，可灼燒除去大量或中等含量大量或中等含量沉淀分離沉淀分離 低含量組分低含量組分共沉淀富集共沉淀富集(利用沉淀的表面吸附、生成混晶或固溶體、吸留或包藏等利用沉淀的表面吸附、生成混晶或固溶體、吸留或包藏等引起的共沉淀現(xiàn)象，分離富集痕量組分引起的共沉淀現(xiàn)象，分離富集痕量組分)一、定量分析中常用的分離及富集方法一、定量分析中常用的分離及富集方法無機(jī)沉淀劑分離法（無機(jī)沉淀劑分離法（1）氫氧化物沉淀（氫氧化物沉淀（1）nnspnohohmkmcm 10-5mol l-1 沉淀完全沉淀完全cm 10-5mol l-1未被沉淀未被沉淀緩沖液緩沖液難溶化合物懸

6、浮液難溶化合物懸浮液 ( (如如znozno) )控制控制ph實(shí)現(xiàn)分離實(shí)現(xiàn)分離oh2znohznohzno222181722splmol101 . 11 . 0102 . 1znohznkoh6ph 無機(jī)沉淀劑分離法（無機(jī)沉淀劑分離法（2）氫氧化物沉淀（氫氧化物沉淀（2）oh-nh3 h2o硫化物沉淀硫化物沉淀其它沉淀劑其它沉淀劑分離兩性（分離兩性（zn、pb、sn、al）與非兩性元素與非兩性元素分離蛋白質(zhì)（調(diào)分離蛋白質(zhì)（調(diào)ph至等電點(diǎn)）至等電點(diǎn)）分離高價(jià)金屬離子（分離高價(jià)金屬離子（th4+、al3+、fe3+）與易與易生成氨絡(luò)合物的金屬（生成氨絡(luò)合物的金屬（cu、co、ni、zn、cd、hg

7、、ag）2342mgpogafagcl23csnhchhs2sohh( (硫代乙酰胺硫代乙酰胺) )有機(jī)沉淀劑分離法有機(jī)沉淀劑分離法有機(jī)沉淀劑的優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)沉淀劑的優(yōu)點(diǎn)：沉淀劑可以灼燒除去，不干擾以后的測定；沉淀劑可以灼燒除去，不干擾以后的測定； 表面吸附小，選擇性高；表面吸附小，選擇性高； 分子摩爾質(zhì)量大、體積大，利于富集痕量組分。分子摩爾質(zhì)量大、體積大，利于富集痕量組分。有機(jī)沉淀劑分離法（有機(jī)沉淀劑分離法（1）螯合物螯合物（內(nèi)絡(luò)鹽）（內(nèi)絡(luò)鹽）沉淀沉淀:由中心離子和多基配體結(jié)合而成由中心離子和多基配體結(jié)合而成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。 締合物沉淀：締合物沉淀：有機(jī)沉淀劑在

8、水溶液中離解成帶正電荷或有機(jī)沉淀劑在水溶液中離解成帶正電荷或帶負(fù)電荷的大體積離子，與金屬離子形成沉淀。帶負(fù)電荷的大體積離子，與金屬離子形成沉淀。三元配合物沉淀：三元配合物沉淀：沉淀組分與兩種不同配位體形成。沉淀組分與兩種不同配位體形成。nohnnoomgmg2+2+2h+8-8-羥基喹啉羥基喹啉共沉淀分離法共沉淀分離法微痕量物質(zhì)的分離富集微痕量物質(zhì)的分離富集例：例：水中痕量水中痕量hg2+（0.02 g l-1）的分離）的分離含量太低，無法直接沉淀含量太低，無法直接沉淀cushgsscuhg2222cu利用共沉淀進(jìn)行分離富集，主要有下面三種情況：利用共沉淀進(jìn)行分離富集，主要有下面三種情況：（1

9、）利用吸附作用進(jìn)行共沉淀分離。）利用吸附作用進(jìn)行共沉淀分離。（2）利用生成的混晶進(jìn)行共沉淀分離。）利用生成的混晶進(jìn)行共沉淀分離。 (3) 利用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行共沉淀分離利用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行共沉淀分離。共沉淀分離共沉淀分離利用吸附作用利用吸附作用:（利用（利用非晶形沉淀非晶形沉淀, ,表面積大表面積大, ,吸附組分沉淀）吸附組分沉淀）cu中微量中微量al （fe(oh)3） 銅中的微量鋁，氨水不能使鋁沉淀分離，若加入適量的銅中的微量鋁，氨水不能使鋁沉淀分離，若加入適量的fe3+離子，則在加入氨水后，利用生成的離子，則在加入氨水后，利用生成的fe(oh)3作載體作載體可使微量可使微量al(oh)3

10、共沉淀而分離。共沉淀而分離。水中微量水中微量pb2+ （caco3）富集效率高，但是選擇性不好富集效率高，但是選擇性不好共沉淀分離共沉淀分離利用混晶作用利用混晶作用痕量痕量pb2+（baso4）：）：可用可用baso4作載體，生成作載體，生成baso4和和pbso4混晶沉淀而富集?；炀С恋矶患?。海水中痕量海水中痕量cd2+（srco3）：）：可用可用srco3作載體，作載體，生成生成srco3和和cdco3混晶沉淀而富集?；炀С恋矶患＿x擇性較好選擇性較好（沉淀晶格相同（沉淀晶格相同, ,易形成混晶。）易形成混晶。）共沉淀分離共沉淀分離有機(jī)共沉淀劑：有機(jī)共沉淀劑：形成固溶體形成固溶體選擇性

11、好，富集率高，易除去選擇性好，富集率高，易除去（1 1）丹寧、動物膠）丹寧、動物膠 （2 2）惰性共沉淀劑）惰性共沉淀劑（3 3）難溶三元絡(luò)合物）難溶三元絡(luò)合物 在含痕量在含痕量zn2+的微酸性溶液中，加入的微酸性溶液中，加入nh4 scn和甲基紫，和甲基紫，則則zn(scn)42-絡(luò)陰離子與甲基紫陽離子形成難溶的沉淀，絡(luò)陰離子與甲基紫陽離子形成難溶的沉淀，而甲基紫陽離子與而甲基紫陽離子與scn-離子所生成化合物也難溶于水，離子所生成化合物也難溶于水，是共沉淀劑，也一起沉淀下來。是共沉淀劑，也一起沉淀下來。難溶三元絡(luò)合物難溶三元絡(luò)合物甲基紫甲基紫scnzn22 . 溶劑萃取分離法（溶劑萃取分離

12、法（1）基本原理基本原理相似相溶相似相溶物質(zhì)在極性不同的溶劑中溶解度不同物質(zhì)在極性不同的溶劑中溶解度不同水：水： 極性，離子型化合物（親水性）易溶極性，離子型化合物（親水性）易溶有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑（丙酮，（丙酮，chcl3，ccl4，苯），苯）有機(jī)化合物（疏水性）易溶有機(jī)化合物（疏水性）易溶萃?。狠腿。簩⒂H水性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成疏水性物質(zhì)，進(jìn)入有機(jī)相將親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成疏水性物質(zhì)，進(jìn)入有機(jī)相反萃?。悍摧腿。夯謴?fù)親水性，再回到水相恢復(fù)親水性，再回到水相在萃取過程中，在萃取過程中，a(水水)a(有機(jī)有機(jī))當(dāng)分配達(dá)到平衡時(shí)：當(dāng)分配達(dá)到平衡時(shí)：試液有機(jī)溶劑試液有機(jī)溶劑振蕩振蕩靜置靜置有機(jī)相有機(jī)相水相水相當(dāng)溶質(zhì)當(dāng)溶

13、質(zhì)a在兩相中存在多種形態(tài)時(shí)，則使用另一參數(shù)在兩相中存在多種形態(tài)時(shí)，則使用另一參數(shù)分配系數(shù)分配系數(shù)（水）（水）有有 dkaa)(（水）（水）（有）（有）在水相中的總濃度在水相中的總濃度在有機(jī)相的總濃度在有機(jī)相的總濃度分配比分配比aaccaad 碘在碘在ccl4-h2o中的分配（中的分配（25 c）i2o(g/l)i2w(g/l)kd25.610.291387.916.540.193485.510.880.127685.36.970.081885.2在液液萃取中，萃取效率在液液萃取中，萃取效率e可用可用下式表示：下式表示：wo/100%: rvvdedr 相相比比%100vcvcvc%100aae

14、aaa 水水水水有有有有有有有有在在兩兩相相中中的的總總含含量量在在有有機(jī)機(jī)相相中中的的總總含含量量%100vvdde 有有水水若分子分母同時(shí)除以若分子分母同時(shí)除以 ca水水v有有，則得，則得有有水水vv一定時(shí)，一定時(shí)，d增大，增大，e%增大增大d一定時(shí)，一定時(shí)，v有有增大，增大，e%增大，但效果不顯著增大，但效果不顯著 若有機(jī)相的體積一定，而一次萃取又達(dá)不到預(yù)期的若有機(jī)相的體積一定，而一次萃取又達(dá)不到預(yù)期的萃取效率時(shí)，用分批多次萃取的方法可使萃取率大萃取效率時(shí)，用分批多次萃取的方法可使萃取率大大提高。大提高。 設(shè)設(shè)v水水為水相體積，為水相體積，v有有為每次加入的有機(jī)相體積，為每次加入的有機(jī)相

15、體積， m0為為萃取前的試樣中萃取前的試樣中a的質(zhì)量，的質(zhì)量， m1,m2 ,m3,.mn為為1次、次、2次次.n次萃取后次萃取后水相水相中剩余的中剩余的a的質(zhì)量，的質(zhì)量， 經(jīng)第經(jīng)第一次萃取后一次萃取后:201201110)()()()()(/ )(水水有有水水水水有有水水水水有有水水水水有有水水有有經(jīng)經(jīng)第第二二次次萃萃取取vdvvmvdvvmmvdvvmmvmvmmccdaa m0：被萃物總量被萃物總量m1：一次萃取后水中余量一次萃取后水中余量經(jīng)經(jīng)n次萃取后次萃取后水相中水相中剩余的溶質(zhì)剩余的溶質(zhì)mn為為n次萃取后的萃取效率次萃取后的萃取效率e為：為：n0n)vdvv(mm水有水%100)(

16、1 %10000 nnvdvvemmme水水有有水水共存組分間的分離效果，一般用分離因數(shù)表示：共存組分間的分離效果，一般用分離因數(shù)表示：分離因數(shù)很大，則兩種物質(zhì)可以定量分離，如果分離因數(shù)很大，則兩種物質(zhì)可以定量分離，如果相差不多，則兩種物質(zhì)難以完全分離。相差不多，則兩種物質(zhì)難以完全分離。badd e率率很大，還要考慮萃取效很大，還要考慮萃取效的，的，注意！要達(dá)到分離的目注意！要達(dá)到分離的目 已知碘在已知碘在 和水體系中的分配比為和水體系中的分配比為85。用用80ml 萃取萃取40ml0.1mol/l的的 溶液，溶液，若（若（1）只作一次萃?。唬ǎ┲蛔饕淮屋腿?；（2）每次用）每次用40ml 分兩

17、次萃取，求兩種情況下碘的萃分兩次萃取，求兩種情況下碘的萃取效率。取效率。4ccl4ccl2i4ccl例例1%99.99408540401%100)(1 2 nvdvve水水有有水水解：（解：（1）若只作一次萃取，萃取效率為）若只作一次萃取，萃取效率為 （2）若分兩次萃取，）若分兩次萃取，%.%v429910080408585 有有水水vdde用同量溶劑多次萃取效果好！用同量溶劑多次萃取效果好！%99.99%1001038. 1)40854040()(020042020 mmmemmmvdvvmmnn水水有有水水或或例例2水v有v今有今有a,b,c,da,b,c,d四種物質(zhì)，它們在同一萃取體四種

18、物質(zhì)，它們在同一萃取體系中的分配比系中的分配比d d分別為分別為7070，0.0700.070，20002000，2.02.0?，F(xiàn)按順序?qū)⑺鼈兎譃閮山M，每組兩種?，F(xiàn)按順序?qū)⑺鼈兎譃閮山M，每組兩種溶質(zhì)，在同一萃取體系中進(jìn)行一次萃取分離，溶質(zhì)，在同一萃取體系中進(jìn)行一次萃取分離，四種溶質(zhì)的濃度均相等，當(dāng)四種溶質(zhì)的濃度均相等，當(dāng)時(shí)。試比較兩組的分離效果。時(shí)。試比較兩組的分離效果。 =解：解：第一組的分離情況：第一組的分離情況： = d= da a/ d/ db b =70/0.070=1000 =70/0.070=1000 第二組的分離情況：第二組的分離情況：= d= dc c/ d/ dd d= 2

19、000/2.0=1000= 2000/2.0=1000 %.%vda599810017070 有有水水vdeaa%.%.vdb5461001070070 有有水水vdebb%.%vdc9599100120002000 有有水水vdecc%.%vdd6866100122 有有水水vdedd哪組分離效果好？哪組分離效果好？ 計(jì)算結(jié)果表明，經(jīng)萃取后，有計(jì)算結(jié)果表明，經(jīng)萃取后，有98.59%98.59%的的a a溶質(zhì)溶質(zhì)進(jìn)入有機(jī)相，而進(jìn)入有機(jī)相，而93.46%93.46%的的b b溶質(zhì)留于水相中溶質(zhì)留于水相中，a a溶溶質(zhì)的回收率質(zhì)的回收率r ra a=e=98%=e=98%，因此分離效果好。而第二，

20、因此分離效果好。而第二組溶質(zhì)經(jīng)萃取后，雖組溶質(zhì)經(jīng)萃取后，雖有有99.9%99.9%的的a a溶質(zhì)進(jìn)入有機(jī)相，溶質(zhì)進(jìn)入有機(jī)相，但但d d溶質(zhì)也有溶質(zhì)也有66.68%66.68%也同時(shí)進(jìn)入有機(jī)相也同時(shí)進(jìn)入有機(jī)相。盡管。盡管a a溶溶質(zhì)的回收率高達(dá)質(zhì)的回收率高達(dá)99.9%99.9%，但分離效果不好。，但分離效果不好。 本題計(jì)算結(jié)果還表明，盡管兩組的分離因數(shù)本題計(jì)算結(jié)果還表明，盡管兩組的分離因數(shù)相同并且高達(dá)相同并且高達(dá)10001000，但一組的分離效果好，二組，但一組的分離效果好，二組的分離效果不好，說明的分離效果不好，說明評價(jià)物質(zhì)間的分離效果不評價(jià)物質(zhì)間的分離效果不能孤立地看能孤立地看，即兩物質(zhì)的分

21、配比，即兩物質(zhì)的分配比d d的比值，還的比值，還要看各自的分配比要看各自的分配比d d的大小的大小。當(dāng)。當(dāng)固定固定后，后，d d是決是決定定e e的主要因素。的主要因素。2. 溶劑萃取分離法（溶劑萃取分離法（2）萃取類型及條件萃取類型及條件有機(jī)物的萃取有機(jī)物的萃取液液液萃取體系由水相和有機(jī)相組成。液萃取體系由水相和有機(jī)相組成。水相通常含有被萃取物質(zhì)。水相通常含有被萃取物質(zhì)。有機(jī)相含有萃取劑或惰性溶劑有機(jī)相含有萃取劑或惰性溶劑有機(jī)物的萃取采用有機(jī)物的萃取采用“相似相溶相似相溶”的原則。的原則。無機(jī)離子的萃?。杭尤胼腿┡c無機(jī)離子作用無機(jī)離子的萃?。杭尤胼腿┡c無機(jī)離子作用形成螯合物形成螯合物形成

22、離子締合物形成離子締合物形成三元配合物形成三元配合物無機(jī)離子的萃?。o機(jī)離子的萃?。?）形成螯合物：形成螯合物：由中心離子和多基配體結(jié)合而成的具有由中心離子和多基配體結(jié)合而成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物。 乙?；c金屬離子結(jié)合：乙?；c金屬離子結(jié)合：cncnh3ch3cncncch3ch3oooohhni無機(jī)離子的萃取（無機(jī)離子的萃?。?）形成離子締合物：形成離子締合物：不帶電何離子互相締合成中性分子不帶電何離子互相締合成中性分子ohc2h5c2h5+4feclohc2h5c2h54fecl羘離子羘離子乙醚萃取乙醚萃取cocoohn(c2h5)2(c2h5)2n+4gacl

23、苯苯+乙醚萃取乙醚萃取溶劑分子是萃取劑溶劑分子是萃取劑無機(jī)離子的萃?。o機(jī)離子的萃取（3）形成三元配合物形成三元配合物cosooobrohoohobrnn2agnnag2萃取劑：萃取劑：硝基苯硝基苯鄰二氮雜菲銀陽離子鄰二氮雜菲銀陽離子溴鄰苯三酚紅陰離子溴鄰苯三酚紅陰離子 分分批批萃萃取取裝裝置置萃取分離操作萃取分離操作 高密度溶劑萃取裝置高密度溶劑萃取裝置 低密度溶劑萃取裝置低密度溶劑萃取裝置 離子交換分離法離子交換分離法：是利用離子交換劑與溶液中：是利用離子交換劑與溶液中的離子之間發(fā)生交換反應(yīng)來進(jìn)行分離的方法。的離子之間發(fā)生交換反應(yīng)來進(jìn)行分離的方法。應(yīng)用：應(yīng)用： 分離帶電荷離子、富集微量或痕

24、量組分、分離帶電荷離子、富集微量或痕量組分、 制備純物質(zhì)制備純物質(zhì)3 . 離子交換分離法（離子交換分離法（1）離子交換劑離子交換劑: 無機(jī)無機(jī)交換劑和有機(jī)交換劑交換劑和有機(jī)交換劑有機(jī)交換劑（離子交換樹脂）有機(jī)交換劑（離子交換樹脂）離子離子交換樹脂交換樹脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架r離子交換功能團(tuán)離子交換功能團(tuán)（活性基團(tuán)）（活性基團(tuán)）酸性：陽離子交換樹脂酸性：陽離子交換樹脂堿性：陰離子交換樹脂堿性：陰離子交換樹脂特殊結(jié)構(gòu)特殊結(jié)構(gòu):螯合樹脂螯合樹脂（可與金屬（可與金屬離子螯合）離子螯合）陽離子交換樹陽離子交換樹脂脂強(qiáng)酸型：強(qiáng)酸型：r-so3h弱酸型：弱酸型：r-cooh、r-oh陰離子交換樹脂陰離子

25、交換樹脂強(qiáng)堿型：強(qiáng)堿型：r-n(ch3)3+弱堿型：弱堿型：r-nh3ohr-nh2(ch3)oh水合水合r-n(ch3)3 oh3. 離子交換分離法（離子交換分離法（2）離子交換樹脂的骨架應(yīng)用最多的是：苯乙烯二乙烯苯共聚物離子交換樹脂的骨架應(yīng)用最多的是：苯乙烯二乙烯苯共聚物r-nh(ch3)2 oh3. 離子交換分離法（離子交換分離法（3）離子交換樹脂結(jié)構(gòu)離子交換樹脂結(jié)構(gòu)（惰性網(wǎng)狀骨架（惰性網(wǎng)狀骨架+活性基團(tuán)）活性基團(tuán)）chch2chch2hcch2+coohch2chohnchch2chch2chch2chch2chch2chchchchch2chch2ch2chch2ch2chchch2

26、chch2chch2chch2chch2chchchchch2chch2ch2chch2ch2chso3hso3hso3hso3hso3hso3h42soh催催化化劑劑分分散散劑劑磺化磺化+ + + + + + + o +o + o+ o +o + oo o oo + oo o oo o oo o o+ + + + + + + + + + + + + + + o +o + oo + oo o oo o oo o oo o oo o oo o oo o o o + o+ o +o o + + + o+ + + + + + +k+h+淋洗淋洗交換上柱交換上柱離子交換分離法：離子交換分離法：溶液中的

27、離子與離溶液中的離子與離子交換樹脂發(fā)生離子交換樹脂發(fā)生離子交換而分離。子交換而分離。 樹脂類型（樹脂類型（1 1）陽離子交換樹脂：陽離子交換樹脂：含酸性活性基團(tuán)的樹脂。含酸性活性基團(tuán)的樹脂。強(qiáng)酸型：強(qiáng)酸型：rso3hph 0-14 不受酸度限制不受酸度限制弱酸型：弱酸型：rcoohph4 rohph9.5 選擇性好選擇性好r-so3h + na+r-so3na + h+交換交換洗脫洗脫樹脂類型（樹脂類型（2 2）陰離子交換樹脂：陰離子交換樹脂：含堿性活性基團(tuán)的樹脂。含堿性活性基團(tuán)的樹脂。強(qiáng)堿型：強(qiáng)堿型：r n(nh3)3cl ph 0-14弱堿型：弱堿型：r nh2 ，rnhch3 ph 0-

28、7 rn(ch3)2ph 9.5 ohnhrohnhr322 clohchnr33 ohclchnr33交換交換洗脫洗脫螯合樹脂：螯合樹脂：含有特殊的螯合活性基團(tuán)。含有特殊的螯合活性基團(tuán)。 （可與金屬離子螯合）（可與金屬離子螯合）離子交換樹脂主要性能指標(biāo)離子交換樹脂主要性能指標(biāo)交換容量交換容量樹脂品質(zhì)的重要指標(biāo)。樹脂品質(zhì)的重要指標(biāo)。每克干樹脂所能交換離子的物質(zhì)的量每克干樹脂所能交換離子的物質(zhì)的量（3-6 mmol/g）交聯(lián)度交聯(lián)度:樹脂中所含交聯(lián)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。樹脂中所含交聯(lián)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。苯乙烯苯乙烯二乙烯苯二乙烯苯二乙烯苯二乙烯苯mm 交聯(lián)度大，樹脂結(jié)構(gòu)致密，孔隙小，溶漲小，交換交聯(lián)度大，樹脂

29、結(jié)構(gòu)致密，孔隙小，溶漲小，交換速度慢，但是分離選擇性高；速度慢，但是分離選擇性高；交聯(lián)度小，反之交聯(lián)度小，反之（通常交聯(lián)度約為（通常交聯(lián)度約為8-12%）離子交換親和力：離子交換親和力：反映離子在離子交換樹脂上的交換能力。反映離子在離子交換樹脂上的交換能力。樹脂對離子的親和力順序樹脂對離子的親和力順序強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂：強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂：對不同價(jià)態(tài)離子，電荷越高，親和力越大。對不同價(jià)態(tài)離子，電荷越高，親和力越大。na+ ca2+ al3+ th4+同一離子價(jià)態(tài)，水合半徑越小，親和力越大。同一離子價(jià)態(tài)，水合半徑越小，親和力越大。稀土離子原子序數(shù)越大親和力越小。稀土離子原子序數(shù)越大親和力越小

30、。對一價(jià)陽離子對一價(jià)陽離子li+ h+ na+ nh4+ k+ rb+ cs+ ag+ tl+對二價(jià)陽離子對二價(jià)陽離子強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂f- oh- ac- hcoo- h2po4- cl- br- no3- hso4- i- cro42- so42- 222222222222bapbsrcanicdcucoznmguo親和力大的親和力大的先先被交換上去，被交換上去，后后被洗脫下來被洗脫下來親和力小的親和力小的后后被交換上去，被交換上去，先先被洗脫下來被洗脫下來 離子交換分離操作技術(shù)離子交換分離操作技術(shù)離離子子交交換換樹樹脂脂玻璃纖維玻璃纖維交換柱交換柱1. 樹脂的選擇和

31、處理樹脂的選擇和處理選用一定粒度選用一定粒度處理：處理：46mol/l hcl浸泡浸泡12天，除雜質(zhì)和使樹脂天，除雜質(zhì)和使樹脂溶膨脹，然后用蒸餾水洗溶膨脹，然后用蒸餾水洗至中性，浸在蒸餾水中備至中性，浸在蒸餾水中備用。用。2.裝柱裝柱3.交換交換4.洗脫洗脫5.樹脂再生樹脂再生 離子交換分離法的應(yīng)用離子交換分離法的應(yīng)用水的凈化：水的凈化：陰離子柱陰離子柱陽離子柱陽離子柱混合柱混合柱離子的分離與富集離子的分離與富集al3+、fe3+與與so42-分離分離; cr6+與與cr3+分離分離; al3+與與fe3+分離：分離：fecl4-用陰離子交換樹脂除去用陰離子交換樹脂除去co2+ni2+cocl

32、42-ni2+hcl9 mol/l陰離子陰離子交換樹脂交換樹脂陽離子交換分離（陽離子交換分離（0.1mol/l hcl為淋洗液）為淋洗液）0100200300400v洗洗(ml)cli+na+k+(2 mol/l hcl)k+親和力大的先被交換上去，后被洗脫下來親和力大的先被交換上去，后被洗脫下來親和力親和力: :li+ na+ k+固定相固定相紙色譜：特種濾紙（擔(dān)體）上的吸附水或溶劑紙色譜：特種濾紙（擔(dān)體）上的吸附水或溶劑薄層色譜：粉末（氧化鋁、硅膠）薄層色譜：粉末（氧化鋁、硅膠）流動相（展開劑或移動相）：有機(jī)溶劑、二元或流動相（展開劑或移動相）：有機(jī)溶劑、二元或三元混合溶劑三元混合溶劑平板

33、色譜平板色譜紙色譜紙色譜（paper chromatography,pc）薄層色譜薄層色譜(thin layer chromatography,tlc)4. 色譜分離法色譜分離法紙色譜（紙色譜（1）分離分離g級物質(zhì)級物質(zhì)固定相固定相濾紙上的吸附水，紙作載體濾紙上的吸附水，紙作載體流動相流動相溶劑（乙醇、丙酮及與水不相溶的溶劑）溶劑（乙醇、丙酮及與水不相溶的溶劑）原理：原理：根據(jù)溶質(zhì)根據(jù)溶質(zhì)a在流動相與固定相（紙纖維中吸在流動相與固定相（紙纖維中吸著的水分）中的分配系數(shù)不同，流動相因毛細(xì)現(xiàn)象著的水分）中的分配系數(shù)不同，流動相因毛細(xì)現(xiàn)象沿紙上升，沿紙上升，kd大的上升慢，大的上升慢，kd小的上升快

34、，因而小的上升快，因而溶質(zhì)得到分離。溶質(zhì)得到分離。 流動相流動相固定相固定相aakd紙色譜（紙色譜（2）層析缸層析缸溶劑前沿溶劑前沿起始線起始線（原點(diǎn)）（原點(diǎn)）展開劑展開劑yx2x1層層析析紙紙相對比移值：相對比移值：yxryxr2f1f21 與標(biāo)樣比較可定性鑒定與標(biāo)樣比較可定性鑒定平板色譜中定性的依據(jù)平板色譜中定性的依據(jù)yxrf流流動動相相前前沿沿移移動動距距離離斑斑點(diǎn)點(diǎn)中中心心移移動動距距離離相相對對比比移移值值 氨基蒽醌試樣中各種異構(gòu)體的定性檢出氨基蒽醌試樣中各種異構(gòu)體的定性檢出1,7-氨基蒽醌氨基蒽醌1,6-氨基蒽醌氨基蒽醌1,8-氨基蒽醌氨基蒽醌1-氨基蒽醌氨基蒽醌硝基蒽醌硝基蒽醌溶

35、劑前沿溶劑前沿原點(diǎn)原點(diǎn)樣品：樣品：氨基蒽醌氨基蒽醌固定相：固定相： -溴代萘附著于濾紙纖維溴代萘附著于濾紙纖維素上。素上。展開劑：展開劑：吡啶：水（吡啶：水（1:1）薄層色譜（薄層色譜（1）薄薄層層板板玻璃板上涂吸附劑層玻璃板上涂吸附劑層（ sio2 al2o3 ）上行法上行法薄層板薄層板層層析析缸缸展開劑展開劑層層析析缸缸展開劑展開劑濾紙條濾紙條下行法下行法薄層板薄層板薄層色譜（薄層色譜（2）薄層層析法的應(yīng)用薄層層析法的應(yīng)用天然產(chǎn)物和有機(jī)化合物的分離與鑒定天然產(chǎn)物和有機(jī)化合物的分離與鑒定（藥物，香精，氨基酸及其衍生物）（藥物，香精，氨基酸及其衍生物）例例: 3,4-苯并芘的檢測苯并芘的檢測富

36、集富集: 環(huán)己酮或石油醚提取，脫水后濃縮至環(huán)己酮或石油醚提取，脫水后濃縮至0.1 ml層析分離層析分離: 制板，點(diǎn)樣，展開制板，點(diǎn)樣，展開;測定測定: 截取截取-乙醚洗脫乙醚洗脫-蒸干蒸干-濃濃h2so4溶解溶解, 熒光法測定（對照標(biāo)樣）熒光法測定（對照標(biāo)樣）發(fā)展：發(fā)展：薄層層析膠片，旋轉(zhuǎn)薄層層析儀薄層層析膠片，旋轉(zhuǎn)薄層層析儀 自動進(jìn)樣技術(shù)，光譜掃描技術(shù)等自動進(jìn)樣技術(shù)，光譜掃描技術(shù)等作業(yè)：p331習(xí)題：習(xí)題：1、3、7膜分離膜分離超聲分離超聲分離固相萃取固相萃取超臨界萃取超臨界萃取加速溶劑萃取加速溶劑萃取 微波輔助萃取微波輔助萃取二、現(xiàn)代分離與富集方法簡介二、現(xiàn)代分離與富集方法簡介自學(xué)！自學(xué)！

37、 固相萃取固相萃取 固相萃?。豪霉滔噍腿。豪霉腆w吸附劑固體吸附劑將液體樣品中的目將液體樣品中的目標(biāo)化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，標(biāo)化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達(dá)到分離和富然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達(dá)到分離和富集目標(biāo)化合物的目的。集目標(biāo)化合物的目的。 固相萃取實(shí)質(zhì)上是液相色譜分離。只是所用吸附固相萃取實(shí)質(zhì)上是液相色譜分離。只是所用吸附劑與液相色譜常用的固定相在粒度上有所不同。劑與液相色譜常用的固定相在粒度上有所不同。固相萃取裝置及操作步驟1活化吸附劑活化吸附劑2上樣（抽真空、加壓、離心）上樣（抽真空、加壓、離心）3洗滌和洗脫洗滌

38、和洗脫液膜分離法液膜分離法利用有機(jī)膜將水溶液分隔為利用有機(jī)膜將水溶液分隔為萃取相和被萃取相和被萃取相萃取相。待測物質(zhì)進(jìn)入被萃取相與某些待測物質(zhì)進(jìn)入被萃取相與某些試劑形成中性分子透過有機(jī)膜進(jìn)入萃取試劑形成中性分子透過有機(jī)膜進(jìn)入萃取相。相。應(yīng)用應(yīng)用: :酸性農(nóng)藥、金屬離子等的分析酸性農(nóng)藥、金屬離子等的分析t/cp/pa固固態(tài)態(tài)三相點(diǎn)三相點(diǎn)氣態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)超臨界流體超臨界流體臨界點(diǎn)臨界點(diǎn) 超臨界流體萃取超臨界流體萃取純物質(zhì)相圖純物質(zhì)相圖超臨界流體特性超臨界流體特性：具有對于分離極其有利的物理性質(zhì)，具有對于分離極其有利的物理性質(zhì)，處于臨界溫度處于臨界溫度(tc)和臨界壓力和臨界壓力(pc)以上，其物理

39、性質(zhì)以上，其物理性質(zhì)介于氣體與液體之間。介于氣體與液體之間。超臨界流體與氣體、液體的物理性質(zhì)比較：超臨界流體與氣體、液體的物理性質(zhì)比較： 氣體氣體 超臨界流體超臨界流體 液體液體密度密度/g. cm-3 (0.62)10-3 0.20.5 0.62 擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù) (14)10-1 10-3 10-4 (0.22)10-5 /cm2.s-1粘度粘度 (13)10-4 (13)10-4 (0.23)10-2/g.cm-1.s-1超臨界流體超臨界流體(scf)兼有氣液兩重性的特點(diǎn)，它既有兼有氣液兩重性的特點(diǎn)，它既有與氣體相當(dāng)?shù)呐c氣體相當(dāng)?shù)母邼B透能力高滲透能力和和低的粘度低的粘度，又兼有與液，又兼有與液體相近的密度和對許多物質(zhì)優(yōu)良的溶解能力。體相近的密度和對許多物質(zhì)優(yōu)良的溶解能力