1、關于分離和富集方法現在學習的是第一頁，共47頁一一. .常量組分沉淀分離法常量組分沉淀分離法(2) 提高選擇性提高選擇性 (一一) 無機沉淀劑無機沉淀劑沉淀分離法沉淀分離法1. 沉淀為沉淀為氫氧化物氫氧化物(1) 改善共沉淀現象：采用小體積沉淀法改善共沉淀現象：采用小體積沉淀法b.加入掩蔽劑加入掩蔽劑a.控制酸度控制酸度不足不足共沉淀共沉淀 選擇性選擇性差差小體積小體積大濃度大濃度大量電解質大量電解質8-1 8-1 沉淀與氣態分離法沉淀與氣態分離法現在學習的是第二頁，共47頁(3)(3)常用的常用的控制溶液控制溶液pHpH方法方法a.NaOHa.NaOH法法強堿強堿 NaOH NaOH pHp

2、H 1212分離分離兩性兩性金屬離子金屬離子非兩性非兩性金屬離子金屬離子b.b.氨水法氨水法NHNH3 3-NH-NH4 4Cl Cl pH 8pH 8 9 9分離分離形成形成氨絡合離子氨絡合離子及離子形式存在的金屬離子及離子形式存在的金屬離子形成形成氫氧化物沉淀氫氧化物沉淀的金屬離子的金屬離子現在學習的是第三頁，共47頁ZnZn2+2+ + 2OH + 2OH- -mol/L101.1=0.1101.2=ZnK=OH8-17+2sp- 控制溶液控制溶液pHpH，防止形成防止形成 Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀沉淀, ,防止防止Al(OH)Al(OH)3 3沉沉 淀的溶解；淀的溶解； 利用

3、利用NHNH4 4+ +為抗衡離子，減少沉淀對其它金屬離子的吸附；為抗衡離子，減少沉淀對其它金屬離子的吸附； 作為電解質，促進膠狀沉淀的凝聚；作為電解質，促進膠狀沉淀的凝聚；ZnO + HZnO + H2 2O OZn(OH)Zn(OH)2 2c.c.有機堿法有機堿法如：六次甲基四胺及其鹽酸鹽如：六次甲基四胺及其鹽酸鹽( (pKa=5.15)pKa=5.15)吡啶及其鹽酸鹽吡啶及其鹽酸鹽( (pKa=5.23)pKa=5.23)d.ZnOd.ZnO懸濁液法懸濁液法pHpH 6 6pH 5pH 5 6 6加入加入NHNH4 4ClCl的作用：的作用：現在學習的是第四頁，共47頁223215721

4、222102 . 9101 . 7103 . 11 . 0HHKKHSHSaa2.2.沉淀為沉淀為硫化物硫化物以以HClHCl調節酸度；調節酸度；H H2 2S S的代用品硫代乙酰胺的代用品硫代乙酰胺 TAATAA3.3.其它無機物其它無機物沉淀沉淀（3 3）磷酸鹽磷酸鹽沉淀沉淀（1 1）硫酸鹽硫酸鹽沉淀沉淀（2 2）氟化物氟化物沉淀沉淀現在學習的是第五頁，共47頁( (二二) )有機沉淀劑有機沉淀劑沉淀分離法沉淀分離法 沉淀沉淀類型類型：螯合物及離子締合物：螯合物及離子締合物有機沉淀劑有機沉淀劑優點優點：吸附無機雜質少；吸附無機雜質少；選擇性好；選擇性好；靈敏度高；靈敏度高；現在學習的是第六

5、頁，共47頁二二. .痕量組分的富集和共沉淀分離痕量組分的富集和共沉淀分離欲富集的痕量組分回收率高；欲富集的痕量組分回收率高；要求：要求：共沉淀劑不干擾待富集組分的測定共沉淀劑不干擾待富集組分的測定. 無機無機共沉淀劑共沉淀劑有機有機共沉淀劑共沉淀劑共沉淀劑的分類：共沉淀劑的分類：表面吸附：利用非晶形沉淀表面吸附：利用非晶形沉淀生成混晶：利用晶形沉淀生成混晶：利用晶形沉淀機理機理 經灼燒后易于除去；經灼燒后易于除去； 表面吸附作用小，選擇性高，分離效果好；表面吸附作用小，選擇性高，分離效果好； 分子量大，體積大，有利于痕量組分的共沉淀；分子量大，體積大，有利于痕量組分的共沉淀；現在學習的是第七

6、頁，共47頁如：分離如：分離痕量痕量NiNi2+2+, ,在氨性溶液中加入丁二酮肟及丁二酮肟二烷酯乙醇在氨性溶液中加入丁二酮肟及丁二酮肟二烷酯乙醇溶液，后者沉降時把微量丁二酮肟鎳螯合物載帶下來。溶液，后者沉降時把微量丁二酮肟鎳螯合物載帶下來。作用機理：作用機理： 利用利用膠體的凝聚膠體的凝聚作用進行共沉淀；作用進行共沉淀；如：分離如：分離痕量鎢痕量鎢，在酸性條件下加入辛可寧，中和電荷，促進鎢酸膠體凝聚。，在酸性條件下加入辛可寧，中和電荷，促進鎢酸膠體凝聚。 利用形成利用形成離子締合物或金屬絡合物離子締合物或金屬絡合物進行共沉淀；進行共沉淀；如：分離如：分離痕量痕量ZnZn2+2+ , ,在酸性

7、溶液中加入大量的在酸性溶液中加入大量的SCNSCN- -及甲基紫及甲基紫R R+ + 242)(4SCNZnSCNZn4224)()(2SCNZnRSCNZnR量少RSCNSCNR大量（載體） 利用利用“惰性共沉淀劑惰性共沉淀劑”進行共沉淀進行共沉淀；（固體萃取劑）（固體萃取劑）現在學習的是第八頁，共47頁三三. .氣態分離法氣態分離法1. 1. 揮發揮發3. 3. 蒸餾蒸餾2. 2. 升華升華被分離組分以氣體的形式分離出去：揮發、升華、蒸餾等被分離組分以氣體的形式分離出去：揮發、升華、蒸餾等現在學習的是第九頁，共47頁8-2 8-2 液液液萃取分離法液萃取分離法 缺點：缺點：手工操作，工作量

8、大，有機萃取劑常常易揮發、手工操作，工作量大，有機萃取劑常常易揮發、 易燃且有毒。易燃且有毒。基于不同物質在基于不同物質在不同溶劑不同溶劑中中分配系數分配系數不同的客觀規律而建立起來的不同的客觀規律而建立起來的方法方法萃取分離法萃取分離法特點特點：優點：優點：既可用于常量元素的分離，又適既可用于常量元素的分離，又適用于微量元素的分離與富集；方法簡單用于微量元素的分離與富集；方法簡單、快速、適用范圍廣；如萃取組分為有、快速、適用范圍廣；如萃取組分為有色化合物，則可直接進行萃取比色法測色化合物，則可直接進行萃取比色法測定；定；現在學習的是第十頁，共47頁例：丁二酮肟萃取例：丁二酮肟萃取NiNi2+

9、2+的過程的過程一一. .萃取分離法的基本原理萃取分離法的基本原理1.1.萃取過程的萃取過程的本質本質：將物質由將物質由親水性親水性轉化為轉化為疏水性疏水性的過程的過程親水性：親水性：易溶于水，難溶于有機溶劑。無機鹽、易與易溶于水，難溶于有機溶劑。無機鹽、易與 水形成氫鍵的化合物。水形成氫鍵的化合物。疏水性：疏水性：易溶于有機溶劑，難溶于水。多為共價鍵，易溶于有機溶劑，難溶于水。多為共價鍵，極性小，電負性小，不易形成氫鍵的有機物。極性小，電負性小，不易形成氫鍵的有機物。加加HClHCl反萃取反萃取NiNi2+2+HClHClpH=9pH=9CHCH3 3ClCl萃取萃取Ni(HNi(H2 2O

10、)O)6 62+2+現在學習的是第十一頁，共47頁K KD D: :分配系數分配系數，與溶質及溶劑的特性以及溫度等因素有關。，與溶質及溶劑的特性以及溫度等因素有關。A(W)A(O)Aaa=PAA(W)A(O)WODP=aaAA=KDWOAK=P2.2.分配定律分配定律：在一定溫度下，物質在一定溫度下，物質A A在水相和有機相分配達到平衡后，其在水相和有機相分配達到平衡后，其在兩相中的活度比為常數。在兩相中的活度比為常數。分配定律使用分配定律使用注意事項注意事項：（1 1）溶質濃度低）溶質濃度低 K KD D P PA A（2 2）溶質在兩相中的存在形式應相同。）溶質在兩相中的存在形式應相同。否

11、則有(o)水(w)A=A現在學習的是第十二頁，共47頁只有當只有當I I2 2濃度很小（濃度很小（ 0.2 0.2g/L)g/L)時，時， K KD D D D wnw2w1ono2o1A(w)A(o)A+A+AA+A+A=CC=DW3W2O2(W)I(O)III+II=CC=D222-3.3.分配比分配比 D D例：現在學習的是第十三頁，共47頁/HK+1)HBK2K+(1K=B+HB)2(HB+HB=D+awZDCDw-ZwZo2ZoZ又如：又如：用苯萃取苯甲酸用苯萃取苯甲酸(HBz)水相：苯相：(w)Bz+H=HBz(w)+-Ka(o)(HBz)=2HBz(o)2Kc可見分配比可見分配比

12、D D是隨萃取條件而變化的，若采取適宜的萃取條件是隨萃取條件而變化的，若采取適宜的萃取條件，可增大分配比，可增大分配比D D值，提高萃取效率。值，提高萃取效率。現在學習的是第十四頁，共47頁100%=E%A在兩相中的總量量物質A在有機相中的總100%VV+DD=100%VC+VCVC=owwwoooo100%1+DD=E4.4.萃取率萃取率當當 V Vo o=V=Vw wE E 與與D D及及V Vw w/V/Vo o（相比）相比）有關有關減小相比減小相比增加萃取次數增加萃取次數增大萃取率增大萃取率增大增大D現在學習的是第十五頁，共47頁據：據：W1O10A(W)A(O)/Vm)/Vm-(m=

13、CC=D)V+DVV(m=mwow012wow0wow12)V+DVV(m=)V+DVV(m=mnwow0n)V+DVV(m=m多次萃取：多次萃取：第一次萃取第一次萃取二次萃取后二次萃取后n n次萃取后次萃取后%100)(1%100-=mm-m=E0n0nwowVDVV+現在學習的是第十六頁，共47頁 含有鎵的HCl水溶液10mL，其中含鎵10g，若用10mL乙醚分別按下述情況萃取:（1）全量一次萃取。（2）每次用5mL分2次萃取。求E%. 已知 D=18例：（1 1）全量一次萃取）全量一次萃取0.53g=10+10181010=)V+DVV(m=mwow0194.7%=100%100.53-

14、10=E（2 2）分）分2 2次萃取次萃取解：V有=5mL0.1g=)10+51810(10=m2299.0%=100%100.1-10=E現在學習的是第十七頁，共47頁例：含有含有I I2 2為為2.6482.648g g水溶液水溶液100.00100.00mLmL，用用20.0020.00mLmL有機溶劑進行一次萃取，有機溶劑進行一次萃取，平衡后分出有機相，若取有機相平衡后分出有機相，若取有機相2.002.00mLmL，則需用則需用0.10000.1000mol/L mol/L NaNa2 2S S2 2O O3 318.50mL18.50mL滴定其中的碘。已知：滴定其中的碘。已知：M M

15、I2I2=253.8 =253.8 問問( (a)Ia)I2 2的的D D和和E E各是多少？各是多少？( (b)b)若對上述分離出的若對上述分離出的20.0020.00mLmL有機相用有機相用10.0010.00mLmL水洗一次，損失多水洗一次，損失多 少克？少克？( (c)c)若將若將20.0020.00mLmL有機溶劑分有機溶劑分3 3次萃取，其次萃取，其E E又是多少？又是多少？解：(a)L0.4625mol/=20.002.00220.000.100018.50=C(O)I2/L0.01183mol=.10000.02000)/00.4625-253.82.648(=C(w)I239

16、.08=0.011830.4625=CC=D(w)I(O)I2288.66%=100%0100.0/20.0+39.0839.08=100%/VV+DD=Eow現在學習的是第十八頁，共47頁(b)0.02966g=)10.00+20.0039.0810.00(2.348=m12.348g=10002.00220.00253.80.100018.50=m0(c)0.0565g=)10.00+20/339.0810.00(2.648=m3397.87%=100%2.6480.05652.648=E-現在學習的是第十九頁，共47頁2 2 螯合萃取體系條件的選擇螯合萃取體系條件的選擇n(w)(w)+n

17、n(w)(w)nn(o)n(w)n(w)+n(w)(w)n(o)n(w)+nn(o)n(w)+(o)n萃HRMRMRHRHRHRMRMR=MHRHMR=K+(w)n(o)(o)+n(w)nH+MR=nHR+MnnMRna(HR)nD(HR)D(MRKKK=-二二. .重要的萃取體系重要的萃取體系萃取劑（一）（一）螯合物螯合物萃取體系萃取體系1 1 萃取機理：萃取機理：設：加入某種物質，引入疏水性質點加入某種物質，引入疏水性質點萃取劑是螯合劑，與金屬離子形成不帶電的疏萃取劑是螯合劑，與金屬離子形成不帶電的疏水性螯合物水性螯合物現在學習的是第二十頁，共47頁萃n(w)+n(o)(w)+n(o)nM

18、(w)M(o)KHHR=MMR=CC=D萃nHRMMRn(o)(w)nHRMn(w)+(o)nMRn(o)(w)n(w)+(o)n萃K=HRMHMR=HRMHMR=Knn萃n(w)+nHRMn(o)MR萃n(w)+n(o)(w)(o)nKHHR=KHHR=MMR=Dn當存在副反應時：當存在副反應時：現在學習的是第二十一頁，共47頁螯合物螯合物萃取體系的萃取體系的條件條件：（1 1）螯合劑的選擇：）螯合劑的選擇：（2 2）溶液酸度：）溶液酸度：（3 3）萃取溶劑的選擇：）萃取溶劑的選擇：使螯合物的使螯合物的 大；螯合劑疏水性基團多，大；螯合劑疏水性基團多，增大增大K KD D控制酸度防止干擾離子

19、的干擾；控制酸度防止干擾離子的干擾；pHpH高有利于萃取，但應高有利于萃取，但應注意注意2 2點點：控制酸度防止金屬離子水解；控制酸度防止金屬離子水解；與螯合物結構相似；與水的比與螯合物結構相似；與水的比重差別大；毒性小，低揮發性。重差別大；毒性小，低揮發性。現在學習的是第二十二頁，共47頁現在學習的是第二十三頁，共47頁（二）（二）離子締合物離子締合物萃取體系萃取體系金屬陽離子的離子締合物；金屬陽離子的離子締合物；降低水的介電常數，有利于離子締合物的形成；降低水的介電常數，有利于離子締合物的形成；1 1、離子締合物、離子締合物類型類型：金屬絡陰離子或無機酸根的離子締合物；金屬絡陰離子或無機酸

20、根的離子締合物；2 2、離子締合物體系萃取、離子締合物體系萃取條件條件的選擇的選擇: :酸度：酸度： 應有利于形成離子締合物；應有利于形成離子締合物；鹽析作用：鹽析作用：加入與被萃取物具有相同陰離子的鹽類或酸加入與被萃取物具有相同陰離子的鹽類或酸目的目的：同離子效應；同離子效應；降低被萃取物的水化程度；降低被萃取物的水化程度；現在學習的是第二十四頁，共47頁（四）（四）無機共價化合物無機共價化合物萃取體系萃取體系（三）（三）溶劑化合物溶劑化合物萃取體系萃取體系既是溶劑又是萃取劑既是溶劑又是萃取劑. 一些簡單共價化合物一些簡單共價化合物 例例：I I2 2,Cl,Cl2 2,Br,Br2 2,O

21、sO,OsO4 4,AsI,AsI3 3三、萃取分離的操作三、萃取分離的操作如：乙酰丙酮萃取如：乙酰丙酮萃取Cu2+四、萃取分離新技術四、萃取分離新技術固相萃取和固相微萃取固相萃取和固相微萃取超臨界流體萃取超臨界流體萃取微滴萃取微滴萃取微波萃取微波萃取現在學習的是第二十五頁，共47頁8-3 8-3 離子交換分離法離子交換分離法一、概述一、概述有機有機離子交換劑（離子交換樹脂）離子交換劑（離子交換樹脂）1 1、方法、方法特點特點2 2、離子交換劑的、離子交換劑的類型類型無機無機離子交換劑離子交換劑優點：優點：分離效率高，可分離：帶相反電荷離子、相同電荷離子、分離效率高，可分離：帶相反電荷離子、相

22、同電荷離子、性質相近離子；微量元素的富集；高純物質的制備；設備性質相近離子；微量元素的富集；高純物質的制備；設備簡單，操作簡便；樹脂可再生。簡單，操作簡便；樹脂可再生。缺點：缺點： 分離過程周期長，耗時分離過程周期長，耗時現在學習的是第二十六頁，共47頁二、離子交換樹脂二、離子交換樹脂穩定，不受強酸、強堿、氧化劑或還原劑的影響；穩定，不受強酸、強堿、氧化劑或還原劑的影響；對對H H+ +的親和力的親和力大，酸性溶液中不宜使用大，酸性溶液中不宜使用R-SO3H + Na+1 1、樹脂的、樹脂的結構及性質結構及性質帶有許多可交換活性基團的網狀結構高分子化合物；帶有許多可交換活性基團的網狀結構高分子

23、化合物；結構：結構：性質：性質：2 2、樹脂的、樹脂的種類種類 陽離子陽離子交換樹脂交換樹脂強酸型強酸型 - -SOSO3 3H H酸性、中性、堿性均可用；酸性、中性、堿性均可用；弱酸型弱酸型 - -COOH,-OHCOOH,-OHR-SO3Na + H+交換洗脫活性基團上活性基團上H H+的可被陽離子交換的可被陽離子交換現在學習的是第二十七頁，共47頁CH=C H2+CH=C H2CH=C H2H2SO4CHCH2CHCHCH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH2CHSO3HSO3HSO3HSO3

24、H聚合磺化交聯劑交聯劑活性基團活性基團聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂聚苯乙烯磺酸型陽離子交換樹脂現在學習的是第二十八頁，共47頁弱堿型：對OH-親和力大，不宜在堿性溶液中使用; 螯合樹脂螯合樹脂 其它樹脂其它樹脂 陰離子陰離子交換樹脂交換樹脂強堿型 -N(CH3)3+, 水合后 -N(CH3)3+ OH- 弱堿型 -NH2 , -NH3+ OH-; -NH(CH3), -NH2(CH3)+ OH- -N(CH3)2, -NH(CH3)2+ OH-強堿型：酸性、中性、堿性均可使用；如：大孔樹脂；氧化還原樹脂；萃淋樹脂；纖維素交換樹脂能選擇性的與一些金屬離子形成螯合物水合后活性基團上的OH-可被陰離

25、子交換現在學習的是第二十九頁，共47頁現在學習的是第三十頁，共47頁3 3、樹脂的、樹脂的交聯度交聯度樹脂總量交聯劑量=交聯度 單位質量的干樹脂或單位體積的濕樹脂所能交換離子相 當于一價離子的物質的量。 單位： mmol/g （干樹脂） mmol/mL（濕樹脂）全交換容量；工作交換容量（有效交換容量）；4 4、樹脂的、樹脂的交換容量交換容量：現在學習的是第三十一頁，共47頁三、離子交換樹脂的親和力三、離子交換樹脂的親和力樹脂對離子的樹脂對離子的親和力親和力反映了離子在樹脂上的反映了離子在樹脂上的交換能力交換能力Li+ Na+ Al3+ Ca2+ Na+離子電荷；離子的極化程度；離子電荷；離子的

26、極化程度；水合離子半徑水合離子半徑親和力的影響因素：親和力的影響因素：現在學習的是第三十二頁，共47頁四、離子交換樹脂的分離操作過程四、離子交換樹脂的分離操作過程1 1、樹脂的選擇和處理、樹脂的選擇和處理2 2、裝柱、裝柱 3 3、交換、交換4 4、洗脫、洗脫5 5、再生、再生現在學習的是第三十三頁，共47頁現在學習的是第三十四頁，共47頁現在學習的是第三十五頁，共47頁現在學習的是第三十六頁，共47頁3 3、痕量組分的富集、痕量組分的富集五、應用五、應用1 1、水的凈化、水的凈化（2）同性電荷離子的分離（即離子交換層析法）同性電荷離子的分離（即離子交換層析法）2 2、干擾離子的分離、干擾離子的分離（1）陰、陽離子的分離）陰、陽離子的分離4 4、蛋白質或氨基酸的、蛋白質或氨基酸的分分離離現在學習的是第三十七頁，共47頁現在學習的是第三十八頁，共47頁現在學習的是第三十九頁，共47頁8-4 8-4 液相色譜分離法液相色譜分離法一、色譜法的分類一、色譜法的分類液相液相色譜分析：色譜分析：2 2、按分離時操作方式不同分類、按分離時操作方式不同分類1 1、據流動相的狀態不同分類、據流動相的狀態不