第二章分析化學(xué)中常用的分離與富集方法

第二章分析化學(xué)中常用的分離與富集方法在定量分析中，如果試樣組成比較復(fù)雜，測(cè)定時(shí)往往會(huì)受其它組分影響，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致測(cè)定工作無(wú)法進(jìn)行，因此需要選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x方法使待測(cè)組分與干擾組分達(dá)到分離；另一方面，對(duì)于試樣中微量或痕量組分的測(cè)定，則由于含量低于測(cè)定方法的檢測(cè)限而造成測(cè)定工作的困難，為此需要富集后才能測(cè)定；鑒于以上兩種情況，本章討論幾種常用的分離與富集的方法?！?-1沉淀分離法這是一種較經(jīng)典的分離方法，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展與完善，目前還經(jīng)常使用。一.無(wú)機(jī)沉淀劑沉淀分離法定量分析中，當(dāng)試樣組成較簡(jiǎn)單，如碳酸鈉、氫氧化鐵等，可直接把它們處理成溶液后進(jìn)行滴定；但如果為混合試樣時(shí)，如Fe3+、Zn2+混合溶液，要測(cè)其中的Fe3+含量，就必須除去Zn2+。已知：

設(shè)Fe3+和Zn2+的初始濃度均為

0.01molL-1，通過(guò)計(jì)算，當(dāng)[OH-]＞1.6×10-12molL-1(pH＞

2.2)，F(xiàn)e3+開(kāi)始沉淀；如果認(rèn)為溶液中[Fe3+]=10-6molL-1時(shí)沉淀完全，則計(jì)算得到pH值為3.5；同理，同濃度的Zn2+剛開(kāi)始沉淀時(shí)，pH值為6.5，使0.01molL-1

Zn2+沉淀完全其pH值應(yīng)大于8.5。由此可以得到，只要把pH值控制在3.5~6.5之間即可分離Fe3+和Zn2+。1.氫氧化物沉淀分離法像這種使用無(wú)機(jī)化合物作沉淀劑的，稱(chēng)之為無(wú)機(jī)沉淀劑沉淀分離法。如上所述，用控制溶液pH值而使被測(cè)離子沉淀為氫氧化物的稱(chēng)為氫氧化物沉淀分離法。一些常見(jiàn)金屬氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH值，見(jiàn)P.381表13-1。常用于氫氧化物沉淀分離法中的常用試劑有：(1)NaOH溶液可控制pH值≥12，用于兩性金屬離子和非兩性金屬離子的分離；非兩性金屬離子一般均生成氫氧化物沉淀，兩性的則生成含氧酸陰離子而留在了溶液中，介于兩者之間的。則部分生成沉淀。如有一混合溶液含Al3+、Mg2+、Cu2+、Zn2+,當(dāng)加入NaOH溶液后，Mg2+、Cu2+生成沉淀，而Al3+和Zn2+則留在溶液中生成含氧酸根離子AlO2-、ZnO2-。(2)氨和氯化銨緩沖溶液此溶液可控制pH值在8~9左右，常用于沉淀不與NH3形成配離子的許多金屬離子，也可使許多兩性金屬離子生成氫氧化物沉淀。如有一混合溶液含有Fe3+、Cr3+、Cu2+、Ag+,加入氨和氯化銨緩沖溶液后，F(xiàn)e3+和Cr3+沉淀下來(lái)，Cu2+和Ag+則生成Cu(NH3)42+和Ag(NH3)2+。(3)氧化鋅懸濁液ZnO在水溶液中有如下平衡：根據(jù)溶度積常數(shù)：假設(shè)：[Zn2+]=0.01mol/L，pH≈6.5

[Zn2+]=0.1mol/L，pH≈6

[Zn2+]=1.0mol/L，pH≈5.5由此可見(jiàn)，[Zn2+]改變100倍，pH只改變了一個(gè)單位，∴氧化鋅懸濁液可控制溶液pH在5.5~6.5之間。利用氫氧化物沉淀分離的缺點(diǎn)是選擇性較差，且大部分沉淀屬于非晶形沉淀，同時(shí)還可能有共沉淀現(xiàn)象產(chǎn)生，P.181介紹了幾種改善的方法。2.硫化物沉淀分離法沉淀為硫化物的即稱(chēng)為硫化物沉淀分離法。方法使用的沉淀劑為H2S，能與H2S生成沉淀物的金屬離子約有40余種，且它們之間的溶解度相差懸殊。

由以上平衡得知，控制一定的pH值，即可控制[S2-]的濃度，進(jìn)行沉淀分離。方法的缺點(diǎn)類(lèi)似于氫氧化物沉淀法，即選擇性較差，沉淀系非晶形沉淀，吸附現(xiàn)象嚴(yán)重。通過(guò)改用硫代乙酰胺為沉淀劑，利用其在酸性或堿性溶液中產(chǎn)生H2S和S2-來(lái)進(jìn)行均相沉淀，則沉淀性能和分離效果將有所改善。例：在pH2~3，可生成ZnS↓；在pH5~6可生成CoS↓和NiS↓；pH中性時(shí)，In3+和Tl3+可生成沉淀。二.有機(jī)沉淀劑沉淀分離法與無(wú)機(jī)沉淀劑相比較，有機(jī)沉淀劑在選擇性和靈敏度方面性能要優(yōu)越許多。其與金屬離子形成的沉淀主要存在三種形式：螯合物沉淀、締合物沉淀和三元配合物沉淀。1.形成螯合物沉淀所謂的螯合物是指具有五元或六元環(huán)的穩(wěn)定配合物。即通過(guò)加入某種有機(jī)試劑，使之與溶液中的被測(cè)離子形成螯合物，舉例P.384。大部分這樣的有機(jī)試劑必須含有較多的憎水性基團(tuán)，形成的螯合物不帶電荷，難溶于水。三.共沉淀分離法重量分析中，共沉淀現(xiàn)象是指由于沉淀的表面吸附作用、混晶現(xiàn)象、吸留和包藏等原因，使重量分析的測(cè)定產(chǎn)生誤差。但利用上述的共沉淀現(xiàn)象，可達(dá)到微量和痕量組分的富集和分離的目的。如：利用CuS沉淀的生成，可使至少0.02gHg2+從一升溶液中與CuS一起沉淀出來(lái)；若單獨(dú)沉淀其中的Hg2+，則因?yàn)闈舛忍蜔o(wú)法直接進(jìn)行沉淀操作。這里我們把CuS稱(chēng)為共沉淀劑或載體。這種方法稱(chēng)為共沉淀分離法。利用共沉淀現(xiàn)象進(jìn)行分離主要有三種情況：1.利用表面吸附作用進(jìn)行共沉淀分離具有表面吸附作用的沉淀大都為膠狀的非晶形沉淀，如Fe(OH)3、Al(OH)3，因其沉淀的表面積大，吸附性能強(qiáng)，對(duì)痕量組分易產(chǎn)生吸留現(xiàn)象。這種形式的沉淀，富集效率較高，但選擇性較差，且引入過(guò)多的載體離子，往往給下一步的分析造成一定的難度。2.利用生成混晶進(jìn)行的共沉淀分離如果兩種金屬離子的晶格相同，則在進(jìn)行沉淀時(shí)，這兩種金屬離子就有可能生成混晶。常見(jiàn)的混晶有BaSO4-RaSO4，BaSO4-PbSO4，MgNH4AsO4-MgNH4PO4等。同樣這種方法也存在載體干擾痕量組分的測(cè)定問(wèn)題。3.利用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行的共沉淀分離方法的作用機(jī)理與無(wú)機(jī)共沉淀劑不同，可采用離子與離子之間的締合作用進(jìn)行共沉淀，也可利用膠體的凝聚作用進(jìn)行共沉淀；其選擇性?xún)?yōu)于無(wú)機(jī)沉淀劑，并且由于共沉淀劑是有機(jī)物，因而沉淀后可以灼燒，對(duì)下一步的測(cè)定影響較小。§2-2溶劑萃取分離法一.分配系數(shù)、分配比、萃取效率和分離因數(shù)溶劑萃取又稱(chēng)液—液萃取法，使用與水不相溶的有機(jī)溶劑與試液一起振蕩，試樣中某些組分進(jìn)入有機(jī)相，某些組分留在了水相，達(dá)到彼此分離。該方法簡(jiǎn)單、快速、應(yīng)用廣泛。方法的基本原理是基于不同的物質(zhì)在不同溶劑中其分配系數(shù)的不同。如有一溶質(zhì)A，同時(shí)接觸兩種互不相溶的溶劑(水和某有機(jī)溶劑)，振蕩后，A物質(zhì)在兩相中的分配達(dá)到了平衡，即：

A物質(zhì)在兩相中的濃度關(guān)系可用分配系數(shù)KD表示：KD=[A有]/[A水]

如I2在水和CCl4之間的分配系數(shù)KD為一常數(shù)為85.3，即:但有些物質(zhì)在兩相中的存在形式與I2不同，如：Os(鋨)，如果同樣用CCl4來(lái)萃取溶液中OsO4時(shí)，水相中Os是以O(shè)sO4、OsO52-、HOsO5-三種形式存在；此時(shí)若用分配系數(shù)(KD=[OsO4]有/[OsO4]水)來(lái)表示鋨元素在兩相中分配就與實(shí)際情況不符，為此引入了分配比D的概念，即：由此可見(jiàn)，D是存在于兩相中溶質(zhì)總濃度之比。如前所述，用CCl4萃取I2，溶質(zhì)I2在兩相中的存在形式完全相同，這時(shí)D=KD，但大多數(shù)情況下D≠KD。對(duì)于D較大的物質(zhì)，根據(jù)公式可知，溶質(zhì)進(jìn)入有機(jī)相的量↑，有利于該物質(zhì)與水相中其它組分的分離，即萃取效率較高。當(dāng)溶質(zhì)A的水溶液用有機(jī)溶劑萃取時(shí)，如已知水溶液的體積為V水，有機(jī)溶劑的體積為V有，則萃取效率(E)：如果分子分母同除以[A總]水V有，得到：可見(jiàn)，萃取效率E由分配比D及V水/V有決定，D↑，E↑，如果D不變，V水/V有↓，E↑；所以增加有機(jī)溶劑的用量，可提高萃取效率；實(shí)際工作中，一般不采用增加有機(jī)溶劑的用量，而是采取分幾次加入溶劑的方法來(lái)提高萃取效率E。P.409舉例說(shuō)明。如果兩種共存的組分可同時(shí)被萃取到有機(jī)相，那么在考慮萃取效率E的同時(shí)，還必須考慮共存組分的分離效果，一般用分離因素表示。=DA/DB，DA/DB表示A、B兩種物質(zhì)分配比的比值；↑或↓，DA與DB相差↑，A、B兩物質(zhì)可達(dá)到定量分離；反之，A、B兩物質(zhì)就難以分離。以上我們介紹了分配系數(shù)、分配比、萃取效率和分離因素。二.萃取體系的分類(lèi)和萃取條件的選擇萃取過(guò)程一般都用到有機(jī)溶劑，而無(wú)機(jī)物質(zhì)中只有少數(shù)的共價(jià)分子可直接用有機(jī)溶劑萃取，多數(shù)難溶于有機(jī)溶劑。為使這部分無(wú)機(jī)離子的萃取過(guò)程也能順利進(jìn)行，則必須在水溶液中加入某種試劑與被萃無(wú)機(jī)離子結(jié)合形成不帶電荷并能溶于有機(jī)溶劑的中性分子，這種試劑稱(chēng)為萃取劑。根據(jù)萃取劑與被萃離子所形成的分子性質(zhì)的不同，可把萃取體系分類(lèi)如下：1.形成螯合物的萃取體系此方法所用的萃取劑一般是有機(jī)弱酸，如Cu2+在pH=9的氨性溶液中，可與銅試劑(DDTC)生成疏水性的螯合物：欲分離水溶液中的Cu2+，可在上述條件下加入銅試劑，然后用氯仿萃取，形成的螯合物即進(jìn)入有機(jī)相。2.形成離子締合物的萃取體系陰離子和陽(yáng)離子通過(guò)互相締合，形成中性分子，從而被有機(jī)溶劑所萃取。P.410舉例說(shuō)明。3.形成三元配合物的萃取體系如前所述，三元配合物具有選擇性好，靈敏度高的特點(diǎn)，因而這類(lèi)體系發(fā)展較快，研究較多。

以上大都是針對(duì)金屬離子的萃取分離，對(duì)于有機(jī)物的萃取分離，一般遵守“相似相溶”原則。即：極性有機(jī)物和有機(jī)物的鹽類(lèi)，通常溶于水而不溶于非極性的有機(jī)溶劑中；反之，非極性的有機(jī)化合物可溶于非極性的有機(jī)溶劑中?！?-3色譜法色譜法也稱(chēng)色層法、層析法。該方法由俄國(guó)植物學(xué)家M.茨維特在1906年創(chuàng)立，他用此方法為了分離葉綠素的成分?！ぁて渲衅鸱蛛x作用的柱稱(chēng)為色譜柱；··固定在柱內(nèi)的填充物(如CaCO3)稱(chēng)為固定相；··沿著柱流動(dòng)的溶劑(如石油醚)稱(chēng)為流動(dòng)相；試樣混合物的分離過(guò)程也就是試樣中各組分在色譜分離柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過(guò)程。

當(dāng)流動(dòng)相(石油醚)攜帶的混合物(葉綠素)流經(jīng)固定相時(shí)，組分與固定相發(fā)生了相互作用。由于混合物中各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，固定相對(duì)植物葉中不同組分(葉綠素中的色素)的吸附力不同，隨著流動(dòng)相的移動(dòng)而使它們彼此分離，結(jié)果被固定相CaCO3吸附牢固的往下流動(dòng)慢些，反之，流動(dòng)快些，如此形成色譜帶。茨維特即根據(jù)譜帶顏色對(duì)植物葉的色素進(jìn)行鑒定分析，為此命名該方法為色譜法或?qū)游龇ǖ?chromatography)。一.色譜法的分類(lèi)1.按固定相和流動(dòng)相性質(zhì)的不同進(jìn)行分類(lèi)：流動(dòng)相固定相色譜法液體固體液固色譜法液相色譜法液體液液色譜法氣體固體氣固色譜法氣相色譜法液體氣液色譜法2.按固定相操作方式以及所處的狀態(tài)不同進(jìn)行分類(lèi)：??柱色譜將固定相裝入玻璃管或金屬管中做成色譜柱進(jìn)行色譜工作。??紙色譜利用濾紙作為層析工具進(jìn)行色譜工作。??薄層色譜把一種吸附劑粉末鋪在一玻璃板上，作為固定相進(jìn)行色譜工作．3.按色譜法的工作原理不同進(jìn)行分類(lèi)：??吸附色譜其固定相是一種吸附劑，利用它對(duì)被分組分吸附能力的差別來(lái)進(jìn)行分離。??分配色譜其固定相是一種液體，利用不同組分在固定相和流動(dòng)相兩相間的分配系數(shù)的差別來(lái)進(jìn)行分離。??離子交換色譜利用離子交換原理進(jìn)行分離。??排阻色譜利用多孔性物質(zhì)對(duì)不同大小分子的排阻作用進(jìn)行分離。二.紙色譜法和薄層色譜法1.紙色譜法紙色譜法(paperchromatography)是在濾紙上進(jìn)行的一種色譜分析法。其固定相為結(jié)合于濾紙上的水分或其他溶劑；而濾紙則被看作一種惰性載體，不參與分離組分的過(guò)程；流動(dòng)相(展開(kāi)劑)為分離過(guò)程中沿濾紙流動(dòng)的溶劑。

在紙色譜法中，組分在固定相和流動(dòng)相兩相間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其分離原理屬于分配原理。一般要求適合于做紙色譜的濾紙能吸收20~25%的水分。其中6%的水通過(guò)氫鍵與濾紙纖維素上的羥基結(jié)合，形成紙色譜中的固定相。因此在紙色譜法分離中，組分在兩相中的分配系數(shù)起主要作用。

分配系數(shù)定義為：

K=Cs/Cm

Cs表示組分在固定相中的濃度，Cm表示組分在流動(dòng)相中的濃度。

在紙色譜和薄層色譜法中，組分的移動(dòng)情況通常以比移值Rf來(lái)表示，其定義如下：在紙色譜法和類(lèi)似的其他色譜法中，Rf值與分配系數(shù)K值有關(guān)。兩者的關(guān)系為：紙色譜法中組分的K值愈大(K=Cs/Cm)，說(shuō)明組分在固定相(水)中的分配量也愈大，該組分易溶于固定相，而不易溶于流動(dòng)相，具體表現(xiàn)d1↓，∴

Rf↓，因此：Kd2/d1

該公式推導(dǎo)如下：設(shè)組分移動(dòng)距離為d1，流動(dòng)相移動(dòng)距離為dm，兩者之差為d2，則：Rf=d1/dm=d1/(d1+d2)另一方面，組分的移動(dòng)距離還與兩相的體積比有關(guān)，KVs/Vmd2/d1；綜合以上兩式：d2/d1=K?(Vs/Vm)

根據(jù)Rf的定義，可推出：

K=Vm/Vs(1/Rf-1)

如果實(shí)驗(yàn)條件固定，則決定組分Rf值的主要因素為它的分配系數(shù)。

在分配色譜中，當(dāng)固定液的極性大于流動(dòng)相的極性時(shí)，稱(chēng)為正相色譜；當(dāng)固定液的極性小于流動(dòng)相的極性時(shí)，稱(chēng)為反相色譜。

薄層色譜法(thinlayerchromatography)是在紙色譜法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。薄層色譜按其分離機(jī)理也可分為兩種，即分配色譜和吸附色譜。通常在紙色譜中，因固定相(水)的極性較強(qiáng)，所以常屬于正相色譜；如果將濾紙用極性較低的液體(如烴類(lèi))進(jìn)行處理替代水作固定液，而以極性較大的溶劑為流動(dòng)相，即可形成反相紙色譜。2.薄層色譜法

吸附色譜是利用吸附劑對(duì)試樣中各組分吸附能力的不同來(lái)進(jìn)行分離。

分配色譜是利用試樣中各組分在流動(dòng)相和固定相中溶解度的不同，在兩相間不斷進(jìn)行分配而達(dá)到分離的目的。

在一定溫度下，組分在固定相與流動(dòng)相之間的分配情況可用分配等溫線(xiàn)表示，即達(dá)到分配平衡時(shí)組分在固定相中的濃度對(duì)流動(dòng)相中濃度作圖得到的曲線(xiàn)(固定相為吸附劑時(shí)稱(chēng)為吸附等溫線(xiàn))。常用流動(dòng)相按極性增強(qiáng)次序排列如下：石油醚、環(huán)己烷、四氯化碳、苯、甲苯、氯仿、乙醚、乙酸乙脂、正丁醇、正丙醇、1,2-二氯甲烷、丙酮、乙醇、甲醇、水、吡啶、醋酸。3.分配等溫線(xiàn)

一般有三種形式：

第一種為直線(xiàn)型，此時(shí)組分在兩相間的分配與組分濃度無(wú)關(guān)，這種類(lèi)型的物質(zhì)展開(kāi)后，斑點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，形狀較好一般呈圓形。第二種為凸線(xiàn)型，又稱(chēng)Langmuir等溫線(xiàn)，當(dāng)組分濃度較高時(shí)，曲線(xiàn)向下彎曲，濃度大的區(qū)域較濃度小的區(qū)域移動(dòng)快，在展開(kāi)過(guò)程中形成前沿清晰而后面拖尾的斑點(diǎn)。第三種為凹線(xiàn)型，又稱(chēng)Frenundlich等溫線(xiàn)，與凸線(xiàn)型相反，組分濃度較高時(shí)移動(dòng)慢，斑點(diǎn)的后沿清晰而前沿呈“伸舌頭”狀。從三種等溫線(xiàn)圖可看出，在低濃度時(shí)它們都有一段呈線(xiàn)性的關(guān)系。分離時(shí)如將樣品量控制在一定范圍內(nèi)，則可獲得較好的斑點(diǎn)形狀，有利于鑒定和定量。三.紙色譜和薄層色譜法的基本操作兩種方法的基本操作相同，包括點(diǎn)樣、展開(kāi)、顯色、定位等幾個(gè)步驟。分別概述如下：1.薄板的制備(1)干法制板：將固體吸附劑(氧化鋁或硅膠)均勻撒在薄層上，用手拉動(dòng)兩端帶有套圈的玻棒，套圈的厚度即為薄層所需的厚度，一般為0.25~0.3mm。此法的缺點(diǎn)：薄板不易保存，展開(kāi)時(shí)毛細(xì)管作用力大，斑點(diǎn)較易擴(kuò)散，展開(kāi)方式只能近水平位置。(2)濕法制板：稱(chēng)取一定量的吸附劑用適量溶劑(通常為水)調(diào)成糊狀；根據(jù)所需薄層厚度及玻板的大小，量取一定體積的吸附劑糊狀物倒在板上，振動(dòng)，使之均勻分布形成薄層，然后平放陰干，置烘箱中活化(80～105℃)1/2～2h，放于干燥器中備用。最常用的吸附劑有硅膠，氧化鋁，其次是聚酰胺，硅酸鎂等；活性炭的吸附性太強(qiáng)，又呈黑色，不易觀察；故現(xiàn)在很少使用。2.點(diǎn)樣在紙或薄層板的一端約1～3cm處點(diǎn)上樣品溶液，等溶劑揮發(fā)后即將紙或薄板放入缸內(nèi)或槽內(nèi)展開(kāi)。3.展開(kāi)所謂展開(kāi)即使流動(dòng)相溶劑沿濾紙或薄層板從點(diǎn)有樣品的一端向另一端流動(dòng)的過(guò)程。樣品中組分被流動(dòng)相帶動(dòng)前移，并由于各組分與固定相的作用力不同而得到分離。

紙色譜分離時(shí)，應(yīng)將濾紙用流動(dòng)相蒸汽飽和，展開(kāi)時(shí)間也比薄層色譜長(zhǎng)些。4.定位經(jīng)上述展開(kāi)至溶劑前沿到達(dá)紙或薄板另一端時(shí)，即可將其取出。待溶劑揮發(fā)干后，用適當(dāng)方法確定斑點(diǎn)的位置。如熒光﹑噴試劑等使斑點(diǎn)顯色。紙色譜與薄層色譜的檢出方法很相似，根據(jù)不同的檢出對(duì)象與檢出目的，可選用不同的試劑與方法。如果希望定位后，物質(zhì)不改變，可采用非破環(huán)性檢出法。如需確認(rèn)某一成分，可用專(zhuān)屬顯色劑或幾種顯色劑進(jìn)行定位。一般紙色譜所用的顯色劑均可用于分配薄層，但顏色可能不同；薄板的靈敏度通常較紙色譜高；顯色劑的應(yīng)用還取決于載體的性質(zhì)。一般定位方法分為物理檢出法和化學(xué)檢出法。物理檢出法屬于非破壞性檢出法，方法包括使用紫外光、碘和水。分配薄層的載體和粘合劑均為無(wú)機(jī)物，可使用很多種試劑包括腐蝕性試劑濃硫酸等；而紙色譜則不能用。

對(duì)于未知化合物展開(kāi)后，一般都先使用紫外光進(jìn)行觀察，常用的波長(zhǎng)為254nm和365nm。芳香胺化合物使用365nm波長(zhǎng)較多。如果被檢化合物在紫外區(qū)某波長(zhǎng)處有較強(qiáng)吸收，其特征為薄板用此波長(zhǎng)照射時(shí)斑點(diǎn)處會(huì)變暗。

碘也屬于非破壞性顯色劑。顯色迅速、靈敏。碘的顯色反應(yīng)往往是可逆的；當(dāng)化合物用I2定位后放置于空氣中，I2即可升華，組分可恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。I2簡(jiǎn)單的顯色方法：在一個(gè)密閉的容器中，放入幾粒碘晶體使整個(gè)容器充滿(mǎn)I2蒸汽。把展開(kāi)后的薄板(晾干)放入盛碘的容器內(nèi)，斑點(diǎn)即呈淡黃色或褐色。取出薄板，用小針畫(huà)出斑點(diǎn)輪廓，在空氣中放置一段時(shí)間，碘揮發(fā)以后顏色隨之褪去。

I2對(duì)許多化合物(含氮，脂類(lèi)，甾體，皂苷等)檢出靈敏度較高。另外要注意的是被檢化合物的性質(zhì)，因?yàn)橛械挠袡C(jī)物與I2也可能進(jìn)行不可逆的反應(yīng)，導(dǎo)致化合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

水也屬于非破壞性的顯色劑，通常用于硅膠薄層，許多憎水性化合物的硅膠板展開(kāi)后，用水噴薄板，在光照下觀察，半透明薄板上可顯出不透明的斑點(diǎn)，此法已用于環(huán)己醇、烴類(lèi)、膽酸等化合物的分析。

化學(xué)檢出法在紙或薄層上使用一種或數(shù)種化學(xué)試劑與被檢物反應(yīng)，生成有色化合物而定位。這種試劑通常稱(chēng)為顯色劑。對(duì)顯色劑的基本要求：

1.背景與斑點(diǎn)顏色需形成鮮明對(duì)比。

2.能在紙和薄板上顯出一個(gè)輪廓清晰的斑點(diǎn)。

3.顯出的顏色有足夠的穩(wěn)定性。

4.反應(yīng)靈敏，能顯出微量組分。常用的顯色劑：?H2SO4系列：硫酸－水溶液硫酸－甲醇或乙醇溶液硫酸溶液硫酸銨溶液噴霧后有的化合物立即反應(yīng)，而有的則需加熱經(jīng)數(shù)分鐘后才顯色。?磷鉬酸銨溶液(NH4)3[P(Mo3O10)4]

適用于多種有機(jī)化合物的顯色，常常噴后于120℃加熱，磷鉬酸銨的還原性物質(zhì)顯藍(lán)色，薄板如用氨氣熏一熏，背景可變?yōu)闊o(wú)色。?高錳酸鉀溶液可與許多有機(jī)化合物反應(yīng)，在淡紅色背景下，斑點(diǎn)呈黃色。?熒光黃溶液噴霧后，常常把板置于紫外光下觀察，為芳香族與雜環(huán)化合物的通用顯色劑．有時(shí)還常采用專(zhuān)用顯色劑，如茚三酮為檢測(cè)氨基酸的專(zhuān)用顯色劑。要注意的是對(duì)于有些反應(yīng)在紙色譜中是無(wú)法應(yīng)用的。

綜上所述，紙色譜和薄層色譜法相比較：1.操作過(guò)程基本相同；2.薄層分離所需時(shí)間較短，紙色譜分離所需時(shí)間較長(zhǎng)；3.薄層分離能力強(qiáng)，斑點(diǎn)較集中，檢出靈敏度較高；紙色譜分離后斑點(diǎn)較為擴(kuò)散，檢出靈敏度不如薄層；但有些水溶性物質(zhì)如糖﹑苷﹑氨基酸等用紙色譜法比用薄層法的分離效果好些．兩者共有的優(yōu)點(diǎn)是不需特殊設(shè)備，操作簡(jiǎn)便,可用于微克量樣品的分離．§2-4離子交換分離法該方法利用離子交換劑與溶液中的離子之間發(fā)生交換反應(yīng)來(lái)進(jìn)行的分離方法。這種方法不僅可分離帶不同電荷的離子，也可分離帶相同電荷的離子，同時(shí)可富集微量或痕量組分，制備純物質(zhì)。離子交換劑有無(wú)機(jī)交換劑和有機(jī)交換劑，常用的大都為有機(jī)交換劑，即稱(chēng)為離子交換樹(shù)脂。一.離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂是一種高分子聚合物，具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架部分，與酸、堿、弱氧化劑、某些有機(jī)溶劑都不發(fā)生作用，如常用的聚苯乙烯型骨架，是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到：此聚合物經(jīng)濃硫酸磺化可制得聚苯乙烯型磺酸基離子交換樹(shù)脂，骨架用R表示。

這里把磺酸基稱(chēng)為可以交換的活性基團(tuán)，根據(jù)可被交換活性基團(tuán)的性質(zhì)不同，可把離子交換樹(shù)脂分成陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂。1.陽(yáng)離子交換樹(shù)脂所謂的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是指在樹(shù)脂上含有可以和陽(yáng)離子發(fā)生交換作用的酸性基團(tuán)，如-SO3H、-COOH、酚基和磷酸基等。根據(jù)這些酸性基團(tuán)的酸性強(qiáng)弱，又可分為強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和弱酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。強(qiáng)酸型的如R-SO3H，因其酸性較強(qiáng)，外界pH的變化對(duì)它影響很小，所以在酸性、中性、堿性溶液中均可使用，另外磺酸基上的H容易電離，所以交換速度快，與各種復(fù)雜的、無(wú)機(jī)的和有機(jī)的陽(yáng)離子都可進(jìn)行交換。相反，弱酸型的如R-COOH，在溶液中有如下的平衡：當(dāng)溶液酸度過(guò)高時(shí)，交換過(guò)程就難以進(jìn)行，只有當(dāng)pH值＞4時(shí)，羧基才具備一定的離子交換能力；而對(duì)于酚基，pH值則必須＞9.5。雖然應(yīng)用上受到一定的限制，但選擇性提高了，可用來(lái)分離不同強(qiáng)度的有機(jī)物。上述的樹(shù)脂均利用了酸性基團(tuán)中H+與溶液中的其它陽(yáng)離子進(jìn)行交換來(lái)達(dá)到分離的目的，因此這類(lèi)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂也稱(chēng)為H-型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。如R-SO3H與溶液中Na+的交換反應(yīng)可表示如下：溶液中的Na+進(jìn)入樹(shù)脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，交換了磺酸基上的H+，H+則進(jìn)入了溶液，此時(shí)樹(shù)脂轉(zhuǎn)化為Na型，此過(guò)程稱(chēng)為交換過(guò)程；如果以適當(dāng)濃度的酸溶液處理已交換的樹(shù)脂(Na型)，反應(yīng)向反方向進(jìn)行，樹(shù)脂可恢復(fù)原狀，此過(guò)程稱(chēng)為再生或洗脫過(guò)程。再生后的樹(shù)脂可重復(fù)使用。2.陰離子交換樹(shù)脂陰離子交換樹(shù)脂大都含有可交換溶液中的陰離子的堿性基團(tuán)，如：伯氨基-NH2、仲胺基-NH(CH3)、叔胺基-N(CH3)2、季胺基-N(CH3)+3OH-等樹(shù)脂水合后即分別生成R-NH3+OH-，R-NH2(CH3)+OH-和R-NH(CH3)2+OH-，水合后含有季胺基的樹(shù)脂為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂，其中的OH-與其他陰離子(Cl-)進(jìn)行交換和洗脫的過(guò)程可表示為：同樣交換后的柱子如果再用含有OH-的溶液進(jìn)行處理，樹(shù)脂可再生重復(fù)使用。與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂類(lèi)似，陰離子交換樹(shù)脂中以強(qiáng)堿性的應(yīng)用較廣，弱堿性的同樣受溶液中酸度的影響較大，在pH較高的溶液中會(huì)失去其交換能力。3.螯合樹(shù)脂在離子交換樹(shù)脂中引入某些能與金屬離子螯合的活性基團(tuán)，即成為螯合樹(shù)脂。如常用的氨基二乙酸樹(shù)脂：和金屬離子形成的螯合物結(jié)構(gòu)為：對(duì)Cu2+、Co2+、Ni2+等離子具有較高的選擇性。P.

表13-3介紹了幾種常用的樹(shù)脂。二.離子交換分離法分析中應(yīng)用最多的是強(qiáng)酸型和強(qiáng)堿型樹(shù)脂，其他類(lèi)型的則根據(jù)分析任