化学分离富集课件3第三章溶剂萃取.ppt

萃取法的发展史 基本概念 萃取的原理 基本参数 溶剂萃取（溶剂萃取，简称萃取） 利用组分在两个互不相溶的液相中的溶解度差而将其从 一个液相转移到另一个液相的分离过程称。 被萃取物（萃合物） 指原先溶于水相，然后被有机相萃取的物质。 萃取液和萃余液 萃取分层后的有机相称为萃取液，此时的水相为萃余液。 萃取的类型 萃取分离的基本原理 例：8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取 分配常数(分配系数, partition coefficient ) 分配常数和分配比的比较 萃取率与萃取次数的关系─ 多次萃取 例 4.1 8-羟基喹啉/氯仿萃取La3+ 常用的螯合剂---有机弱酸 萃取条件依据： 萃取条件的选择 选择萃取溶剂 一般应使螯合物有较大的溶解度； 螯合剂有较小的溶解度； 溶剂的比重与水相差较大； 粘度较小； 毒性、挥发性较小。 萃取率与[H+]关系： 设V有=V水 在含Hg2+，Bi3+，Pb2+，Cd2+溶液中用二苯硫腙—CCl4萃取 萃取Hg2+，若控制溶液的pH等于1．则Bi3+，Pb2+，Cd2+不被萃取 要萃取Pb2+，可先将溶液的pH调至4—5，将Hg2+，Bi3+先除去，再将pH调至9—10，萃取出Pb2+ 方法还适用于Ga3+、In3+ 、 Tl 3+、 Au3+等在卤酸介质中可以形成配阴离子的金属阳离子。 与金属阳离子形成配阴离子的酸是卤酸 萃取剂为含氧的有机溶剂，如醛酮酯醇?醚（形成佯盐的能力顺序） 课下作业 固相萃取 操作与柱层析（色谱）类似。 固相萃取的特点（与溶剂萃取比） 操作简单、快速； 减少乳化现象； 可处理大量样品； 不需要使用大量有机溶剂； 应用样品对象十分广泛。 固相萃取原理 发生在固定相和流动相之间的物理过程，其实质就是液相色谱分离过程，只不过用于样品前处理的分离要求不是很高，只需将大量基体物质或其他干扰组分与被测物分离，即对柱效的要求不高。 同液相色谱中分离柱的原理一样，固相萃取也是基于待测组分与样品基体在固定相上吸附和分配性质的不同来进行分离的。 固相萃取的目的与要求 待测组分在固定相上没有保留—从样品中除去大量基体； 待测组分牢固地吸附在固定相上—从复杂基体中将待测组分分离富集出来； 与液相色谱不同的是，固相萃取并不需要特别好的峰形和相当短的分析时间。 固相萃取的主要萃取模式 与LC分离模式相同，有正相固相萃取、反相固相萃取、吸附固相萃取和离子交换固相萃取; 不同的萃取模式所使用的固定相不同; 固定相选择原则也与LC相同，主要依据被测物和基体物质的性质，被测物极性与固定相极性越相似，则被测物在固定相中的保留就越强; 固相萃取所用的固定相也与LC常用的固定相相同，只是粒度稍大一些（约30-50?m）。 正相固相萃取 采用极性固定相，可从非极性溶剂样品中萃取有机酸、碳水化合物和弱阴离子等极性物质。 被萃取的极性化合物在固定相上保留的强弱取决于其极性基团与固定相表面极性基团之间的相互作用（氢键、?-?键、偶极间相互作用等）。 固定相主要是以硅胶为载体的二醇基、丙氨基小柱。 反相固相萃取 采用非极性或弱极性固定相，适用于萃取从非极性至中等极性的化合物； 应用对象最广泛，是样品前处理中使用最多的一种固相萃取模式； 被萃取物与固定相间主要是基于范德华力和色散力的疏水相互作用； 使用的固定相主要是在硅胶载体表面键合了疏水性烷烃，如十八烷、辛烷、二甲基丁烷。 离子交换固相萃取 采用离子交换剂固定相，用来萃取有机和无机离子性化合物，如有机碱、氨基酸、核酸碱、离子性表面活性剂等。 被萃取离子因与固定相表面的离子交换基团之间的静电相互作用而保留，所用离子交换剂通常是在硅胶载体表面接上季铵基、磺酸基、碳酸基等。 吸附固相萃取 以吸附剂（氧化铝、硅胶、石墨碳材料、大孔吸附树脂等）作固定相； 除石墨碳材料和大孔吸附树脂也可以萃取非极性物质外，吸附固相萃取主要用于极性化合物的萃取。 吸附固相萃取在样品前处理中的应用也相当广泛。 手工SPE操作 残余硅醇基 非极性固定相通常采用封尾技术将硅胶表面的残余硅醇基屏闭，但极性或离子交换固定相通常不封尾。 封尾程度非常重要，因为残留硅醇基对化合物的保留和洗脱起着不可忽视的作用。即使采用最严格的封尾方法，也只能将键合相形成后剩余的70%的硅醇基团封住。因此，那些残留硅醇基还会在待测组分的分离中发挥作用。 残余硅醇基的作用 在pH小于2时，硅醇基不带电荷；pH大于2时，硅醇基逐渐离解而带负电荷，从而影响萃取。 静电相互作用比疏水相互作用更强，因此，如果存在混合保留机理，必须采取措施减小或扩大残留硅醇基的影响。 例：固相萃取法萃取胺时，带正电荷的胺与带负电荷的硅醇基形成非共价键，很