分析化学中的分离与富集方法课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《分析化学中的分离与富集方法课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分析化学 中的 分离 富集 方法 课件
- 资源描述:
-
1、2023年1月3日23时11分第第第第第第九九九九九九章章章章章章 分析化学中分析化学中分析化学中分析化学中分析化学中分析化学中的分离与富的分离与富的分离与富的分离与富的分离与富的分离与富集方法集方法集方法集方法集方法集方法9.1 9.1 9.1 沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法9.2 9.2 9.2 溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法9.3 9.3 9.3 色谱法色谱法色谱法色谱法色谱法色谱法9.4 9.4 9.4 离子交换分离法离子交换分离法离子交换分离法离子交换分离法离子交换分离法离子交换分离法9.5 9.5
2、9.5 现代分离技术简介现代分离技术简介现代分离技术简介现代分离技术简介现代分离技术简介现代分离技术简介(自学自学自学自学自学自学)分析化学电子教案分析化学电子教案GXUN2023年1月3日23时11分概论概论概论概论概论概论(Brief introduction)Brief introduction)Brief introduction)问题的提出问题的提出实际样品的复杂性实际样品的复杂性干扰的消除干扰的消除控制实验条件控制实验条件使用掩蔽剂使用掩蔽剂分离分离 separation分析方法灵敏度的分析方法灵敏度的局限性局限性满足对灵敏满足对灵敏度的要求度的要求选择灵敏度高选择灵敏度高的方法的
3、方法富集富集enrichment 例:例:海水中海水中 U(IV)的测定的测定C=1 3 g/L难以测定难以测定富集为 C=100 200 g/L可以测定可以测定2023年1月3日23时11分概述概述概述概述概述概述(Brief introduction)Brief introduction)Brief introduction)分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法在实际分析工作中,遇到的样品往往含有在实际分析工作中,遇到的样品往往含有多种多种组分组分,进行测定时彼此发生,进行测定时彼此发生干扰干扰,不仅影响分,不仅影响分析结果的准确度,甚
4、至无法进行测定。为了消析结果的准确度,甚至无法进行测定。为了消除干扰,比较简单的方法是除干扰,比较简单的方法是控制分析条件控制分析条件或或采采用适当的掩蔽剂用适当的掩蔽剂。但是在许多情况下,仅仅控。但是在许多情况下,仅仅控制分析条件或加入掩蔽剂,不能消除干扰,还制分析条件或加入掩蔽剂,不能消除干扰,还必须把被测元素与干扰组分必须把被测元素与干扰组分分离分离以后才能进行以后才能进行测定。所以测定。所以定量分离定量分离是分析化学的重要内容之是分析化学的重要内容之一。一。2023年1月3日23时11分 分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法 在在痕
5、量痕量分析中,试样中的被测元素含量很分析中,试样中的被测元素含量很低,如饮用水中低,如饮用水中Cu 2+的含量不能超过的含量不能超过0.1mgL、Cr()的含量不能超过的含量不能超过0.65 mgL等。等。这样低的含量直接用一般方法是难以测定这样低的含量直接用一般方法是难以测定,因此可以在分离的同时把被测组分富集起因此可以在分离的同时把被测组分富集起来,然后进行测定。所以分离的过程也同来,然后进行测定。所以分离的过程也同时起到富集的作用,时起到富集的作用,提高测定方法的灵敏提高测定方法的灵敏度。度。2023年1月3日23时11分分离富集在分析化学中的作用:分离富集在分析化学中的作用:(1)(1
6、)将被测组分从复杂体系中分离出来后测定;将被测组分从复杂体系中分离出来后测定;(2)(2)把对测定有干扰的组分分离除去;把对测定有干扰的组分分离除去;(3)(3)将性质相近的组分相互分开;将性质相近的组分相互分开;(4)(4)把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的。分离的指标:回收率分离的指标:回收率 RT待测组分分离或富集前后所测得的含量之比值待测组分分离或富集前后所测得的含量之比值%QQRTTT1000常量组分:常量组分:RT99.9 ;痕量组份:痕量组份:RT 90110之间;之间;分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与
7、富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分9.1 9.1 9.1 9.1 9.1 9.1 沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法沉淀分离法9.1.1 无机沉淀剂沉淀分离法无机沉淀剂沉淀分离法 1.氢氧化物沉淀分离法氢氧化物沉淀分离法沉淀剂:沉淀剂:NaOH:可控制可控制pH12。常用于两性金属离子和常用于两性金属离子和非两性金属离子的分离非两性金属离子的分离。NH4OH:可以将可以将pH控制在控制在9左右,常用来沉淀不左右,常用来沉淀不与与 NH3 形成配离子的许多种金属离子。形成配离子的许多种金属离子。影响因素:影响因素:溶液溶液pH,共沉淀共沉淀(该法选择
8、性较差该法选择性较差,非晶形沉淀非晶形沉淀)分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分表 各种金属离子氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH氢氢氧氧化化物物溶溶度度积积 KSP开开始始沉沉淀淀时时的的 pH M=0.01molL-1沉沉淀淀完完全全时时的的 pH M=0.01molL-1Sn(OH)4110-570.51.3TiO(OH)2110-290.52.0Sn(OH)2110-271.73.7Fe(OH)3110-382.23.5Al(OH)3110-324.15.4Cr(OH)3110-314.65.9Zn(
9、OH)2110-176.58.5Fe(OH)2110-157.59.5Ni(OH)2110-186.48.4Mn(OH)2110-138.810.8Mg(OH)2110-119.611.6 分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分2.2.2.硫化物沉淀分离法硫化物沉淀分离法硫化物沉淀分离法硫化物沉淀分离法硫化物沉淀分离法硫化物沉淀分离法 能形成硫化物沉淀的金属离子约有能形成硫化物沉淀的金属离子约有40余种余种;利用其溶解度相差悬殊,因而可以通过控制溶液利用其溶解度相差悬殊,因而可以通过控制溶液中中S2-的办法使硫化
10、物分步沉淀实现分离。的办法使硫化物分步沉淀实现分离。可通过控制适当的酸度来控制可通过控制适当的酸度来控制S2-:缺点:缺点:选择性较差;非晶形沉淀,吸附现象严重。选择性较差;非晶形沉淀,吸附现象严重。H H2 2S S 有毒,气味难闻有毒,气味难闻 分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法沉淀剂:沉淀剂:H2S2023年1月3日23时11分9.1.2 9.1.2 9.1.2 有机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法 有机沉淀剂的选择性和灵敏度较高,生成的沉淀有机沉淀
11、剂的选择性和灵敏度较高,生成的沉淀性能好。有机沉淀剂与金属离子形成的沉淀主要有:性能好。有机沉淀剂与金属离子形成的沉淀主要有:1.1.螯合物沉淀螯合物沉淀 8-羟基喹啉与羟基喹啉与Mg2+生成六元环结构的螯合物沉淀生成六元环结构的螯合物沉淀,在氨缓冲在氨缓冲溶液中可实现镁与碱金属及碱土金属的分离;溶液中可实现镁与碱金属及碱土金属的分离;2.2.缔合物沉淀缔合物沉淀 四苯基硼化物与四苯基硼化物与K+的反应产物的反应产物,溶度积溶度积2.2510-8;3.3.三元配合物沉淀三元配合物沉淀 提高选择性和灵敏度的一条途径;提高选择性和灵敏度的一条途径;分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的
12、分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分9.1.3 9.1.3 9.1.3 共沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法 利用共沉淀现象富集痕利用共沉淀现象富集痕 量组分,达到分离目的。量组分,达到分离目的。1.利用吸附作用进行共沉淀分离利用吸附作用进行共沉淀分离 利用利用 CaC2O4 作载体,可将微量稀土离子的草酸盐吸附。作载体,可将微量稀土离子的草酸盐吸附。2.利用生成混晶进行共沉淀分离利用生成混晶进行共沉淀分离 海水中亿万分之一的海水中亿万分之一的 Cd2+,可用可用 SrCO3 作载体,生成作载体,生成 SrCO3 和和 Cd
13、CO3 混晶沉淀而富集。混晶沉淀而富集。3.利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离 作用机理与无机共沉淀剂不同:形成固溶体。作用机理与无机共沉淀剂不同:形成固溶体。有机大分子物质;选择性较好;可藉灼烧而除去。有机大分子物质;选择性较好;可藉灼烧而除去。分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分9.2 9.2 9.2 9.2 9.2 9.2 溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法9.2.1 分配系数,分配比和萃取效率,分离因数分配系数,分配比和萃取效率
14、,分离因数 1.1.分配系数分配系数 萃取是溶质在两相中经过充分振摇,达到平衡后萃取是溶质在两相中经过充分振摇,达到平衡后按一定比例重新分配的过程。分配系数:按一定比例重新分配的过程。分配系数:水有AADKA水A有 分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分讨论:讨论:讨论:讨论:讨论:讨论:(1)(1)不同溶质在不同的溶剂中具有不同的不同溶质在不同的溶剂中具有不同的 K K 值;值;(2)(2)K K 值越大表示该溶质在有机溶剂层中的溶解度越大值越大表示该溶质在有机溶剂层中的溶解度越大(3)(3)当混合物中各组分的
15、当混合物中各组分的K K 值很接近时,须通过不断更值很接近时,须通过不断更新溶剂进行多次抽提才能彼此分离;新溶剂进行多次抽提才能彼此分离;(4)(4)分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关,但分分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关,但分配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度是指饱和状态,萃取则常用于稀溶液;是指饱和状态,萃取则常用于稀溶液;分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分2.2.2.分配比和萃取效率分配比和萃取效率分配比和萃取效率分配比和萃取效率分
16、配比和萃取效率分配比和萃取效率 分配系数分配系数用于描述溶质为用于描述溶质为单一形式存在单一形式存在的情况,的情况,如果有如果有多种存在形式多种存在形式,则引入,则引入分配比分配比:c有有、c水水 分配平衡后,溶质(包括所有的存在形分配平衡后,溶质(包括所有的存在形式)分别在有机层、水层中的总浓度。式)分别在有机层、水层中的总浓度。当溶质以单一形式存在时,当溶质以单一形式存在时,KD=D水有ccD 分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分萃取效率萃取效率萃取效率萃取效率萃取效率萃取效率 当溶质当溶质A的水溶液用有机
17、溶剂萃取时的水溶液用有机溶剂萃取时,则萃取效率则萃取效率E应该等于:应该等于:%E100AA在两相中的总含量在有机相中的总含量100%100%c Vc Vc Vc Vc Vc Vc Vc Vc V有有水有有有有有水水有有水水水有水有%VVDDE100有水萃取效率由分配比萃取效率由分配比D和体积比和体积比V水水/V有有决定。决定。分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法水有ccD 2023年1月3日23时11分多次间歇萃取的萃取效率多次间歇萃取的萃取效率多次间歇萃取的萃取效率多次间歇萃取的萃取效率多次间歇萃取的萃取效率多次间歇萃取的萃取效率(少量
18、多次少量多次少量多次少量多次少量多次少量多次)若D=10,A在在水溶液水溶液V水水中的浓度为中的浓度为c0,以有机溶剂以有机溶剂(V有有)萃取,萃取,平衡后平衡后A在在水相中浓度水相中浓度c1及及在在有机相中浓度有机相中浓度c1,当当V水水=V有有时:时:c0V水水=c1V水水+c1V有有=c1V水水+c1DV有有)111()11()(00001cDcDV/VV/VcDVVVcc有水有水有水水 分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法水有ccD 萃取一次后水溶液中萃取一次后水溶液中A的浓度的浓度c1:2023年1月3日23时11分 分析化学分析
19、化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法 第二次萃取时,以有机溶剂第二次萃取时,以有机溶剂(V有有)萃取,平衡后萃取,平衡后A在在水相中浓度水相中浓度c2及及在在有机相中浓度有机相中浓度c2,当当V水水=V有有时:时:萃取二次后水溶液中萃取二次后水溶液中A的的浓度浓度c2:c1V水水=c2V水水+c2V有有=c2V水水+c2DV有有)1211()11()11()(020112cDcDcDV/VV/Vcc有水有水水有ccD 101()1ccD)13311()11()11()(030213cDcDcDV/VV/Vcc有水有水萃取三次后:萃取三次后:萃取两次后:
20、萃取两次后:2023年1月3日23时11分 仍设仍设D=10,若取若取V有有=10V水水,但仅萃取一次。,但仅萃取一次。萃取后水溶液中萃取后水溶液中A的浓度的浓度c1:少量多次比单纯增加萃取液体积的效率高的多少量多次比单纯增加萃取液体积的效率高的多。用分离因数用分离因数来表示分离效果。来表示分离效果。是两种不同组分分是两种不同组分分配比的比值,即:配比的比值,即:10110110101001cccBADD 分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分9.2.2 9.2.2 9.2.2 萃取体系的分类和萃取条件的选择萃取
21、体系的分类和萃取条件的选择萃取体系的分类和萃取条件的选择萃取体系的分类和萃取条件的选择萃取体系的分类和萃取条件的选择萃取体系的分类和萃取条件的选择 可直接用有机溶剂萃取的无机物质较少:如可直接用有机溶剂萃取的无机物质较少:如HgI2、HgCl2、GeCl4、AsCl3、SbI3等。等。如何萃取难溶于有机溶剂的无机离子?如何萃取难溶于有机溶剂的无机离子?水中加入某种试剂水中加入某种试剂(萃取剂萃取剂),使被萃取物与试剂结,使被萃取物与试剂结合成不带电荷的、难溶于水而易溶于有机溶剂的分子合成不带电荷的、难溶于水而易溶于有机溶剂的分子.萃取体系:形成内络盐的萃取体系萃取体系:形成内络盐的萃取体系 形
22、成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系 形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系 分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分1.1.1.形成内络盐的萃取体系形成内络盐的萃取体系形成内络盐的萃取体系形成内络盐的萃取体系形成内络盐的萃取体系形成内络盐的萃取体系 最为广泛的萃取体系。最为广泛的萃取体系。萃取剂:萃取剂:8-羟基喹啉、二硫腙、乙酰丙酮、丁二酮羟基喹啉、二硫腙、乙酰丙酮、丁二酮肟肟N-亚硝基苯胲铵亚硝基苯胲铵(铜铁试剂铜铁试剂)。例:例:8-羟基喹啉与羟基喹啉与Mg2+螯合:螯合:这类萃取剂如以
23、这类萃取剂如以HR表示,它们与金属离子螯合和萃表示,它们与金属离子螯合和萃取过程简单表示如下:取过程简单表示如下:分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分2.2.2.形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系形成离子缔合物的萃取体系 属于这一类的是带不同电荷的离子,互相缔合成属于这一类的是带不同电荷的离子,互相缔合成疏水性的中性分子,而被有机溶剂所萃取。疏水性的中性分子,而被有机溶剂所萃取。例:用乙醚从例:用乙醚从HCl溶液中萃取溶液中萃
24、取Fe3+时:时:该类萃取体系中,溶剂分子既是溶剂又是萃取剂。该类萃取体系中,溶剂分子既是溶剂又是萃取剂。分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分 又如在又如在HNO3溶液中,用磷酸三丁酯(溶液中,用磷酸三丁酯(TBP)萃萃取取UO22+,也属于这一类。也属于这一类。UO22+H2O=UO2(H2O)62+UO2(H2O)62+TBP UO2(TBP)6 2+UO2(TBP)6 2+NO3-UO2(TBP)6(NO3)2 疏水性的溶剂化分子疏水性的溶剂化分子UO2(TBP)6(NO3)2,而被磷酸而被磷酸三丁酯所萃
25、取。三丁酯所萃取。对于这类萃取体系,加入大量的与被萃取化合物具对于这类萃取体系,加入大量的与被萃取化合物具有相同阴离子的盐类,可显著地提高萃取效率,这种有相同阴离子的盐类,可显著地提高萃取效率,这种现象称现象称盐析作用盐析作用。分析化学分析化学电子教案电子教案9 9分析化学中的分离与富集方法分析化学中的分离与富集方法2023年1月3日23时11分3.3.3.形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系形成三元配合物的萃取体系 具有选择性好、灵敏度高的特点。具有选择性好、灵敏度高的特点。例:萃取例:萃取 AgAg+。使。
展开阅读全文