第五章 分析化学中常用的分离和富集方法_精品.pptVIP

第五章 分析化学中的分离与富集方法 §5.1 概述 如土壤中Pb Zn Mn Se的测定 茶叶中Se Mn Mo Ge的测定 这些待测组分含量都很低并且干扰组分多影响测定，必须进行 分离和富集。往往分离和富集是一个统一过程，即能分离又能 达到富集的目的。那么在分离和富集的过程中待测组分是有损 失的，不可能全部分离富集出来。这种损失用回收率来表示： 回收率＝ 分离和富集后测得的待测组分的含量 被测组分原来的量 ×100％ 常量组分分析（大于1％） 要求回收率≥99.9% 微量组分分析（0.01－1％） ……………≥99％ 痕量组分分析（小于0.01%) ……………≥90％ * 常用的分离和富集方法 1. 沉淀分离 2. 挥发和蒸馏分离 3. 液－液萃取分离 4. 离子交换分离 5. 色谱分离 * §5.2 液－液萃取分离法 将物质由亲水性转化为疏水性的过程,然后被有机溶剂萃取 从而达到分离的目的。 亲水性：易溶于水,难溶于有机溶剂的性质 疏水性：难溶于水,易溶于有机溶剂的性质 如何将被萃取物质有亲水性 测钢样中Ni，因其它离子的干扰，可将Ni2+萃取到有机相中进行分离，然后测定。 Ni2+＋2 CH3-C=N-OH CH3-C=N-OH (丁二酮肟) 弱碱性 pH=9－10 CH3-C=N CH3-C=N Ni N=C-CH3 N=C-CH3 O …. H O O O H …. ＋2H+ 不带电荷, 具有疏水性,可被CHCl3萃取 （水） 一、萃取过程的本质 疏水性 * 为了便于测定还可将Ni2+反萃取到水相中（反萃取） 在分离后丁二酮肟－Ni的CHCl3层中 HCl 振荡 Ni2+重新进入了水相中 二、萃取过程的分配定律 1.分配系数： 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。 A水 A有 说明：(1) KD在一定的温度下是一个常数 (2) 只使用于浓度较稀且溶质在两相中均以单一的 相同形体存在的简单萃取体系。如用CCl4萃取I2 丁二酮肟－Ni 被破坏 * 2. 分配比 通常将溶质在有机相中各种存在形体的总浓度C有与在水相 中各种存在形体的总浓度C水之比，称为分配比 （D不仅与其它常数有关，还与溶液的 酸度、溶质的浓度有关。D不是一个常数） 3.萃取百分率: 说明：此公式只适用于一次性 萃取百分率的计算。 表示了萃取完全的程度 * 例题：50mL 0.1000mol/L I2溶液用100mL有机溶剂萃取， 萃取一次的百分率为95% 求：(1) 分配比D (2) 达到平衡时10mL有机相中含有I2多少mmol 解：(1) ∴ D＝9.5 (2) * 4. 多次萃取E计算 设m0为被萃取物质的总量 mi为萃取后水相中剩余的量（i= 1 、2、3…..） 先推导：萃取一次后水相中剩余的量m1 m0－mi 为萃取到有机相中的量 同理萃取二次后水相中剩余的量m2 * 若萃取n次后水相中剩余的量mn 萃取n次后： 用同样量的萃取剂, 少量多次萃取可以提高萃取率 从此式中你看出什么问题? * 2000年中科院考研题（8分） 用有机溶剂20mL萃取100mL水相中的某溶质，如果一次萃取率 E=90%, 计算（1）此溶质的分配比,（2）若将20mL溶剂分成4次 萃取，问能否达到常量组分定量萃取的要求 解：(1) 一次萃取 D＝45 (2) 分4次萃取, 每次5mL = 99.1% 所以不能达到常量组分定律萃取的要求 * 2006年中科院考研题（10分） 若某物质在两相中的分配比为17，今有50mL的水溶液 应用10mL的萃取剂连续萃取几次，才能使总萃取率达 到99％以上 解： 解得 n=3.1 应萃取4次，才能使总萃取率达到99％以上 * 三、重要的萃取体系 1. 螯合物萃取体系： 金属离子与螯合剂形成不带电荷的中性螯合物，然后被有机 溶剂萃取，这种体系称螯合物萃取体系。 这类萃取剂用HR表示, 与金属离子螯合萃取过程简单表示如下 例如 (1) 丁二酮肟－Ni (2) 8-羟基喹啉－Al（Mg ) (3) 双硫腙－Zn（Cd Hg） 它们均能被CHCl3萃取 * 2. 离子缔合物萃取体系： 阳离子与阴离子通过静电引力结合形成中性化合物，称为离子 缔合物。因为它的体积较大，带有疏水性，易被有机溶剂萃取。 如Cu+与二甲基邻二氮菲螯合后, 它带正电荷与Cl-形成 离子缔合物，然后可被CHCl3萃