现代分离方法与技术武汉大学01.pptVIP

第1章 概论（General Introduction） 2.2.1 常量组分的沉淀分离 2.2.2 微量组分的共沉淀分离与富集 第1章 概论 1.3分离方法的评价 式中： SB/A表示分离的完全程度。 在分离过程中，SB/A越小，分离效果越好。 对常量组分的分析，一般要求SB/A≤10-3； 对痕量组分的分析，一般要求SB/A=10-6左右。 常用分离方法 第二章 ：沉淀分离法 沉淀分离技术是经典的化学分离技术。 它是溶质和溶剂相互交替的过程, 通过加入沉淀剂的方法改变溶质溶剂的能量平衡,降低溶解度使要分离的物质以紊乱无规则的状态析出。 沉淀的目的有两个:一个是通过沉淀使目标成分达到浓缩和去杂质的目的; 二是通过沉淀可将已纯化的产品由液态变成固态,有利于保存和进一步加工处理。 2. 1 沉淀分离法： 适用于常量组分的分离（毫克数量级以上） 2.2 共沉淀分离法： 适用于痕量组分的分离（小于1mg/mL）主要是通过富集痕量待测组分的同时进行分离 pH 8~9, NH3 *加入NH4Cl的作用： （1）控制溶液的pH为8—9，并且防止Mg(OH)2沉淀和减少A1(OH)3的溶解 （2）大量的NH4+作为抗衡离子，减少了氢氧化物对其它金属离子的吸附 （3）大量存在的电解质促进了胶体沉淀的凝聚，可获得含水量小，结构紧密的沉淀。 pH 5~ 6, ZnO悬浊液或有机碱 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。 沉淀：Al, Fe(III), Ti(IV), Th(IV), Bi ……. 例如常见阳离子的两酸两碱分离 例：Al3+、Fe3+、Ti（IV）与Cu2+、Cd2+、Co2+ 、 Ni2+ 、 Zn2+ 、Mn2+的分离 氢氧化物沉淀分离的特点 1.金属氢氧化物沉淀的溶度积有相差很大，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。 （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。 金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的pH值 加入掩蔽剂提高分离选择性 2 硫化淀物沉： （1）原理 能形成难溶硫化物沉淀的金属离子约40余种，除碱金属与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。因此在某些情况下，利用硫化物进行沉淀分离是有效的。 硫化物沉淀分离法所用的主要沉淀剂是H2S。H2S是二元弱酸，溶液中的硫离子浓度与溶液的酸度有关。随氢离子浓度的增加，硫离子迅速下降。因此控制溶液的pH值，即可控制硫离子浓度，使不同溶解度的硫化物得又分离。???? （1）硫化物的溶度积相差比较大的，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）硫化物沉淀分离的选择性不高 （3）硫化物沉淀多是胶体，共沉淀现象严重，甚至还存在继沉淀，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 （4）适用于分离除去重金属（如Pb2+…… ） 在H2S饱和溶液中，H2S是有毒气体，为了避免使用H2S带来的污染，可采用硫代乙酰胺 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 其它无机沉淀剂 3 利用有机沉淀剂进行分离 有机共沉淀剂的优点 ---选择性好：有机共沉淀大分子物质，表面电荷密度小，较少吸附。 沉淀体积大 沉淀剂容易灼烧除去 2. 共沉淀剂 （1）无机共沉淀剂 会引入大量其它金属离子载体 共沉淀的选择性不高（混晶法高于吸附法） 同时实现多种离子的富集，富集效率高 （1）无机共沉淀剂 （2）有机共沉淀剂 挥发和蒸馏分离法 1. 分离原理——挥发性的差异 2. 适用性：常量和微量组分的分离分析 3. 方法特点： 选择性高 分离富集同时进行 4. 常用的无机元素及化合物的挥发  常用的无机元素及化合物的挥发形式 示例 溶剂萃取优点 溶剂萃取具有选择性好、回收率高、设备简单、操作简便、快速，以及易于实现自动控制等特点，因此一直受到广泛重视。至今为止已研究了90多种元素的溶剂萃取体系。 2.1.1 萃取分离的基本原理 例，8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取 萃取率 extraction rate 多次萃取 2.1.2 主要的萃取体系 溶剂取体系是由水相和有机相组成的。 ①其中有机相被称为萃取剂； ②萃取后的水相称为萃余液， ③被萃入到有机相中的物质称为萃合物。