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1、第九章 定量分析中的分离 及富集方法,授课内容,9.1 概述 9.2 定量分析中常用的分离及富集方法 一、沉淀分离法 二、溶剂萃取分离法 三、离子交换分离法 9.3 现代分离和富集方法介绍 一、膜分离法 二、固相萃取 三、超临界萃取,授课内容,1、了解分离与富集工作在分析测试中 的重要作用； 2、掌握各种分离方法的基本原理； 3、了解新的分离与富集的方法； 4、各种分离及富集方法的应用。,重点与难点,9.1 概 述,9.1 概 述,一、分离与富集的意义,在实际的分析测试工作中，面对的试样都是较为复杂的。或：1试样中有其它组分与欲测组分共存, 2欲测组分含量太低。 （1）可能对欲测组分的测定有影
2、响（干扰），要采取措施进行处理如： 控制测定条件来消除干扰； 加入掩蔽剂消除干扰 采用分离的方法 （2）试样中欲测组分含量太低,需采取富集的方法,以提高浓度。富集过程也是分离过程.,一、分离与富集的意义,二、分离与富集在分析测试工作中的作用,1将被测组分从复杂体系中分离出来后测定； 2把对测定有干扰的组分分离除去； 3将性质相近的组分相互分开； 4把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的。,三、对分离的要求,1、分离要完全，即共存组分不干扰测定； 2、被测组分损失小至可忽略； 3、分离方法简便，易操作 4、分离效果好。,三、对分离的要求,四、分离效率的衡量,分离效率的表示：回收率。,组分含
3、量及回收率的要求,四、分离效率的衡量,五、主要的分离方法,1沉淀分离法 2溶剂萃取分离法 3离子交换分离法,9.2 定量分析中常用的分离方法,一、沉淀分离法 二、溶剂萃取分离法 三、离子交换分离法,定量分析中常用的分离方法,一、沉淀分离法,（一）概 述,1定义 沉淀分离法是利用沉淀反应有选择地沉淀某些离子，而其它离子则留于溶液中从而达到分离的目的。在实际的操作中： 在试液中加入适当的沉淀剂，使待测组分沉淀出来，或将干扰组分沉淀除去，从而达到分离的目的。,（一）概 述,2沉淀分离法的特点,（1）操作较繁琐且费时 沉淀分离需经过过滤、洗涤等手续； （2） 分离选择性较差 某些组分的沉淀，分离不完全
4、。 改进： （1）加快过滤、洗涤速度； （2）使用选择性较好的有机沉淀剂，提高了分离效率； 沉淀分离法在分析化学中仍是一种常用的分离方法。,3沉淀分离法的适用范围,（1）沉淀分离通常用于较大量或中等含量（一般0.01mol/L)而以剩余被沉淀离子浓度小于10-5mol/L为沉淀完全的标志。 （2） 在低含量分析中，沉淀分离主要是利用共沉淀现象将痕量组分分离或富集。,4沉淀分离法分类,沉淀法中主要包括：沉淀分离法和共沉淀分离法 。 两种方法的区别主要是：沉淀分离法主要使用于常量组分的分离；而共沉淀分离法主要使用于痕量组分的分离和富集。,5常用的沉淀试剂及分离方法,（1）常用的沉淀试剂 无机沉淀剂
5、 氢氧化物、硫化物、其它沉淀剂等。 有机沉淀剂 草酸、铜试剂、铜铁试剂等。,（2）常用的分离方法 氢氧化物沉淀分离法 硫化物沉淀分离法 共沉淀分离法 均相沉淀分离法,（二）氢氧化物沉淀分离法,1几种主要的沉淀剂,（1） NaOH溶液 可使两性的氢氧化物溶解而于其它氢氧化物沉淀分离。,用氢氧化钠进行沉淀分离的情况,氨水铵盐组成的pH值为810的溶液，使高价离子沉淀而与一、二价的金属离子分离；另一方面Ag+,Cu2+,Co2+,Ni2+等离子因形成氨络离子而留于溶液中。,（2）氨水铵盐,用氨水 铵盐进行沉淀分离的情况,（3） ZnO 悬浊液 在酸性溶液中加入ZnO悬浊液，ZnO与酸作用逐渐溶解，使
6、溶液的pH值提高达到平衡可控制溶液的pH值约为6，在氢氧化物沉淀分离中用作沉淀剂。 （4）有机碱 六亚甲基四胺、吡啶、苯胺、苯肼等有机碱，与其共轭酸组成缓冲溶液，可控制溶液的pH，使某些金属离子生成氢氧化物沉淀，达到沉淀分离的目的。,2氢氧化物沉淀分离的特点,（1） 金属氢氧化物沉淀的溶度积的相差很大，通过控制酸度使某些金属离子相互分离。 （2）氢氧化物沉淀为胶体沉淀，共沉淀严重影响分离效果。,3提高氢氧化物沉淀分离的方法,（1） 采用“小体积”沉淀法小体积、大浓度且有大量对测定没有干扰的盐存在下进行沉淀。如：在大量NaCl存在下，NaOH分离Al3+与Fe3+。 （2）加入掩蔽剂提高分离选择
7、性。,（3） 控制pH值选择合适的沉淀剂 不同金属形成氢氧化物的pH值及介质不同。 （4）采用均匀沉淀法或在较热、浓溶液中沉淀并且热溶液洗涤消除共沉淀。,（三）硫化物沉淀分离法,1 定 义,利用生成硫化物进行沉淀分离的方法称为硫化物沉淀分离法。 能形成难溶硫化物沉淀的金属离子约有40余种：碱金属和碱土金属的硫化物能溶于水外，重金属离子分别在不同的酸度下形成硫化物沉淀。 可将上述两类物质分开。,2 硫化物沉淀分离的原理,硫化物沉淀分离法所用的主要的沉淀剂是H2S。H2S是二元弱酸，溶液中的S2-于溶液的酸度有关，随着H+的增加，S2-迅速的降低。因此，控制溶液的pH值，即可控制S2-，使不同溶解
8、度的硫化物得以分离。,3 硫化物沉淀分离的的特点（）,（1）各种硫化物的溶度积相差比较大，通过控制溶液的酸度来控制硫离子浓度，而使金属离子相互分离。 （2） H2S 有毒，气味难闻；选择性 差。,硫化物沉淀分离的的特点（）,（3）均相沉淀：硫化物沉淀大多是胶体，共沉淀现象比较严重，甚至还存在继沉淀现象。可以采用硫代乙酰胺在酸性或碱性溶液中水解进行均相沉淀。 硫代乙酰胺水解在酸性溶液中： CH3CSNH2+2H2O+H+ = CH3COOH+H2S+NH4+ 在碱性溶液中： CH3CSNH2+3OH- = CH3COO-+S2-+NH3+H2O 适用于分离除去重金属（如Pb2+）,（四） 其它无
9、机沉淀剂分离法,（五）有机沉淀剂沉淀分离法,（六）共沉淀分离法,1 意义： 共沉淀分离法是加入某种离子与沉淀剂生成沉淀 作为载体（沉淀剂），将痕量组分定量地沉淀下 来，然后将沉淀分离（溶解在少量溶剂中、灼烧 等方法），以达到分离和富集的目的的一种分析 方法。,Pd2+离子附着在CaCO3沉淀的表面，形成共沉淀。,2共沉淀过程示意图,3共沉淀剂要求及分类,（1） 沉淀剂要求 要求对欲富集的痕量组分回收率高。 要求共沉淀剂不干扰待富集组分的测定。 （2）沉淀剂的分类 无机共沉淀剂 有机共沉淀剂, 无机共沉淀剂,1 氢氧化物沉淀： 如，Fe(OH)3,Al(OH)3,MnO(OH)2等，主要利用表面
10、吸附作用使痕量金属离子共沉淀。 2 硫化物沉淀： 如，PbS、HgS等，共沉淀是除吸附、吸留作用外还有后沉淀作用。 3 某些晶形沉淀： 如，BaSO4，SrSO4，SrCO3等，可与生成相似晶格的离子形成混晶（如BaSO4-RaSO4、BaSO4-PbSO4等）而共沉淀。, 有机共沉淀剂,表5-6 有机共沉淀剂, 有机共沉淀剂优点,1 沉淀剂可以灼烧除去，不干扰以后的测定； 2 表面吸附小，选择性高； 3 分子摩尔质量大，体积大，利于富集痕量组分,（七）挥发和蒸馏分离法,1定义：利用物质的挥发性差异进行分离的方法。 2作用：干扰组分挥发除去； 分出的被测组分进行再测定。 3特点：具有高的选择性（如无机物中具有挥发性性质的物质并不多：砷的氢化物、硅的氟化物和锗、砷、锑、锡等的氯化物都具有挥发性） 根据不同物质的馏出温度，可控制温度将不同组分蒸出； 馏出的组分用一适当的吸收液吸收后,再进行测定。,（八）一些元素的挥发和蒸馏分离条件(1),（八）一些元素的挥发和蒸馏分离条件(2),