浙江大學(xué)分析化學(xué)-10分離與富集0省公開課一等獎(jiǎng)全國示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

P2681.C1=0.088/50=1.76×10-3g/La=A/(bC1)=4.2×102L·g-1·cm-1C2=0.088/(50×55.9)=3.14×10-5mol/LK=A/(bC2)=2.35×104L·mol-1·cm-14/13/20241常用分離方法第1頁2.c=0.08/(50×207.2)=7.72×10-6mol/LA=-lgT=kbck=-lgT/bc=11.79×104L·mol-1·cm-1

4/13/20242常用分離方法第2頁5.A=1T=0.1Δc/c=0.434ΔT/TlgT=0.434×0.005/(0.1×-1)=2.17%Ar=Ax-As=1-0.699=0.311Tr=0.5As=0.699,Ts=0.2Δc/c=0.434ΔT/TrlgTrTs=0.434×0.005/0.5lg0.5×0.2=0.43%T=0.1,Tr=0.5,擴(kuò)大了5倍4/13/20243常用分離方法第3頁6.T=0.368,A=0.434

c=A/kb=0.434/1.1×10-4×1

=3.95×10-5mol/Lm=3.95×10-5mol/L×0.1×56/0.2%=0.11gCmax=-lg0.2/1.1×10-4×1=6.35×10-5mol/LCmin=-lg0.65/1.1×10-4×1=1.7×10-5mol/L4/13/20244常用分離方法第4頁7.A=A400nm+A500nm+A600nmA400nm=2cb+0.6ccA500nm=0.05cb+1.8ccA600nm=cacb=(3A400nm-A500nm)/5.95cc=(40A500nm-3A400nm)/71.44/13/20245常用分離方法第5頁9.pH1.00 0.2mol/LNaOH

A35640017100

pH=9.5A=9800pKa=-lg[(AHB–A)/(A-AB-)]+pH=-lg[(400-9800)/(9800-17100)]+9.5=9.394/13/20246常用分離方法第6頁4/13/20247常用分離方法第7頁Cn=C0[VW/(DV0+VW)]n4/13/20248常用分離方法第8頁4/13/20249常用分離方法第9頁分析化學(xué)中慣用分離富集方法SeparatingMethodsinAnalyticalChemistry4/13/202410常用分離方法第10頁概述

一.分離富集主要性1.分析對象復(fù)雜性海水——痕量重金屬測定中草藥——有效組分測定、分離2.藥品、高純試劑制備青霉素過敏原因：含微量其它組分；提純后——可口服

235鈾、238鈾分離3.分析過程中干擾組分分離儀器分析選擇性和靈敏度不停提升，但在很多情況下有干擾存在。4/13/202411常用分離方法第11頁二.分離與富集在定量分析中作用

將被測組分從復(fù)雜體系中分離出來后測定(海水)把測定有干擾組分分離除去(水中CN-分析)將性質(zhì)相近組分相互分開(苯,甲苯,二甲苯)試樣中待測定元素含量低于方法檢出限,把微量或痕量待測組分經(jīng)過分離到達(dá)富集目標(biāo)(水中Ra測定)

4/13/202412常用分離方法第12頁分離過程往往就是富集過程海水中微量組分富集(DDTC)水體中NH4+分離和測定4/13/202413常用分離方法第13頁回收率（recovery）

表示分離過程中被測組分有沒有損失

(廢水中CN-分析)含量>1%，要求R>99.9%含量0.01%-1%，要求R>99%-101%微量組分含量<0.01%，R90-110%（甚至更低,80-120%）三.描述分離富集過程性能指標(biāo)待測物質(zhì)回收率RT＝QT/Q0T×100（％）QT與Q0T分別為富集前與富集后被測組分含量4/13/202414常用分離方法第14頁系統(tǒng)誤差檢驗(yàn)方法

同標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析結(jié)果相對照

在沒有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)情況下,將所用分析方法結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法分析結(jié)果進(jìn)行對照，（顯著性檢驗(yàn)），對幾個(gè)不一樣方法分析結(jié)果進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

加入回收試驗(yàn)在沒有標(biāo)準(zhǔn)樣品可供分析情況下，人們可采取加入回收試驗(yàn)檢驗(yàn)方法準(zhǔn)確度，但如使用不妥，結(jié)果不一定可靠（比如土壤樣品加標(biāo)）。4/13/202415常用分離方法第15頁痕量分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)要求

標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)基體必須與試樣基體相同或大致一致;標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)中待測組分含量必須準(zhǔn)確已知;標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)中待測組分濃度應(yīng)與試樣中該組分濃度位于同一個(gè)數(shù)量級。4/13/202416常用分離方法第16頁國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心

研究建立我國化學(xué)計(jì)量量值傳遞溯源體系，測量方法與量值比對系統(tǒng)、測量不確定度評價(jià)體系、分析測試質(zhì)量確保體系；在食品安全、環(huán)境保護(hù)、大眾健康、能源材料等國家急需重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域開展標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及相關(guān)測試技術(shù)研究與開發(fā)；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)共性技術(shù)與應(yīng)用研究；建立化學(xué)計(jì)量信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為社會(huì)服務(wù)。

4/13/202417常用分離方法第17頁標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)庫標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)庫

★1>鋼鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★2>有色金屬及金屬中氣體成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★3>建材成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★4>核材料成份分析與放射性測量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★5>高分子材料特征測量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★6>化工產(chǎn)品成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★7>地質(zhì)礦產(chǎn)成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★8>環(huán)境化學(xué)分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★9>臨床化學(xué)分析與藥品成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★10>食品成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★11>煤炭石油成份分析和物理特征測量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★12>工程技術(shù)特征測量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

★13>物理特征與物理化學(xué)特征測量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可供標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)4/13/202418常用分離方法第18頁鋼鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不銹鋼成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

不銹鋼光譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

磷鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

低合金鋼成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)模具鋼成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

低合金鑄鐵光譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)低碳鉻鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

高純鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)高鉻鑄鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

高合金鋼成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)高合金鋼光譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

高碳鉻鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)高碳錳鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

工業(yè)純鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)硅鈣合金成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

硅鋼成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)硅鋼光譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

硅錳合金成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)硅鐵成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

合金工具鋼成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

合金結(jié)構(gòu)鋼光譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)堿性高爐渣成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

精密合金成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)4/13/202419常用分離方法第19頁4/13/202420常用分離方法第20頁環(huán)境化學(xué)分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)玉米中氟成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

脫脂奶粉成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中國黃土成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

小麥粉成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)豬肝成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

貽貝成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)茶樹葉成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

煙草成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)茶葉成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

豬肉成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)茶葉中氟成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

煤飛灰中氟成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)大米粉成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對蝦成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)煤飛灰多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)水中鎘、鉻、銅、鎳、鉛、鋅成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)污染農(nóng)田土壤成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)西藏土壤成份分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)4/13/202421常用分離方法第21頁4/13/202422常用分離方法第22頁4/13/202423常用分離方法第23頁4/13/202424常用分離方法第24頁4/13/202425常用分離方法第25頁四、慣用分離方法1.沉淀分離法傳統(tǒng)分離方法，采取沉淀劑；液-固分離。2.溶劑萃取分離法

被分離物質(zhì)由一液相轉(zhuǎn)入互不相溶另一液相過程；液-液兩相；互不相溶。3.離子交換分離法

4.色譜分離方法柱層析；液相色譜;薄層色譜5.當(dāng)代分離技術(shù)介紹

4/13/202426常用分離方法第26頁13-1沉淀分離法4/13/202427常用分離方法第27頁一、常量組分沉淀分離1.氫氧化物沉淀分離法沉淀劑：NaOH，NH4OH影響原因：溶液pH

比如:Fe(OH)3Ksp=3.5×10-38,假使開始沉淀時(shí)[Fe3+]=0.01mol/L,Ksp=[Fe3+][OH-]3,[OH-]=(Ksp/[Fe3+])1/3=1.5×10-12,

開始沉淀時(shí)pH=2.2假使沉淀完全時(shí)[Fe3+]=10-6mol/L,pH=3.5

4/13/202428常用分離方法第28頁此表僅供參考,因未考慮離子強(qiáng)度4/13/202429常用分離方法第29頁2.NaOH溶液控制溶液pH>12,慣用于兩性金屬離子和非兩性金屬離子分離。非兩性金屬離子(Ba2+,Sr2+,Ca2+)生成氫氧化物,兩性金屬離子生成含氧酸而溶解,Al3+3.氨和氯化氨緩沖溶液與NH3形成絡(luò)合物金屬離子被溶解,如Co2+,Ni2+,

Zn2+,Cu2+,Cd2+等.其它不形成絡(luò)合物金屬離子如Al3+,Fe3+,Ba2+,Sr2+,Ca2+等沉淀4/13/202430常用分離方法第30頁氫氧化物沉淀法特點(diǎn)選擇性差共沉淀:高價(jià)離子氫氧化物共沉淀現(xiàn)象嚴(yán)重小體積沉淀法——在盡可能小體積中，以盡可能大濃度且有大量惰性電解質(zhì)存在條件下進(jìn)行沉淀方法。目標(biāo)：減小水合程度，降低含水量4/13/202431常用分離方法第31頁3.硫化物沉淀分離法

沉淀劑：H2S約40余種金屬離子可生成難溶硫化物沉淀；依據(jù)H2S分布曲線，溶液中S2-濃度與pH相關(guān)，控制溶液pH可控制分步沉淀。H2S=H++HS-K1,HS-=H++S2-,[S2-]=[H2S]K1K2/[H+]2各種金屬硫化物沉淀溶解度相差較大；硫化氫不沉淀1. 不沉淀K+Na+Li+2. 碳酸銨組Ba2+,Sr2+,Ca2+3.硫化銨沉淀Co2+,Ni2+,

Zn2+,Fe2+,

Mn2+4.0.3mol/LHCl+硫化氫沉淀Pb2+,Bi3+,Cu2+,Cd2+,Hg2+,As3+H2S有毒，氣味難聞；選擇性差

用硫代乙酰胺CH3CSNH2水解代替H2Sp371

4/13/202432常用分離方法第32頁3.有機(jī)試劑沉淀分離法

高選擇性、高靈敏度；應(yīng)用普遍；有機(jī)沉淀劑與金屬離子生成三種沉淀類型：1.草酸沉淀Ca2+，Sr2+，Ba2+，Th（IV），稀土離子2.螯合物沉淀銅試劑沉淀重金屬離子與堿金屬、堿土金屬、稀土金屬分離(形成不帶電荷螯合物)3.締合物沉淀(形成不帶電荷離子締合物)四苯基硼化物與K+反應(yīng)產(chǎn)物；溶度積2.25×10-84/13/202433常用分離方法第33頁共沉淀分離法是慣用于痕量組分分離水中痕量Pb2+無法沉淀，若有適量Ca2+存在，再加入Na2CO3使其生成CaCO3沉淀，則痕量Pb2＋被同時(shí)沉淀下來（CaCO3為載體）。4/13/202434常用分離方法第34頁吸附共沉淀水中痕量稀土離子,用草酸無法沉淀，若有適量Ca2+存在，再加入草酸使其生成CaC2O4沉淀，則痕量稀土離子被同時(shí)沉淀下來（CaC2O4為載體）。Fe(OH)3,Al(OH)3,MnO(OH)2等,表面積大,輕易吸附.選擇性差4/13/202435常用分離方法第35頁混晶共沉淀:Ra2+可用BaSO4作為載體共沉淀億萬分之一Cd2+可用SrCO3作為載體共沉淀4/13/202436常用分離方法第36頁有機(jī)共沉淀劑

含痕量Zn2+弱酸溶液加入NH4SCN和甲基紫(MV)。甲基紫在溶液中電離為帶正電荷離子MV+,Zn2+與SCN-形成配陰離子,再與MV+形成離子締合物但不沉淀,因?yàn)镸V+與SCN-生成MV·SCN沉淀同時(shí)將Zn(SCN)4·(MV)2共沉淀下來。

Zn2++4SCN-=Zn(SCN)42-Zn(SCN)42-+2MV+=MV2Zn(SCN)4

選擇性很好,有機(jī)沉淀劑可經(jīng)過灼燒除去.4/13/202437常用分離方法第37頁13-2液-液萃取分離法原理溶質(zhì)在兩種互不相溶溶劑中溶解度不一樣用途

用于從反應(yīng)物中分離出欲制取某種有機(jī)物從天然物中提取有機(jī)物經(jīng)過加入萃取劑，也可將水相中無機(jī)離子選擇性萃取到有機(jī)相4/13/202438常用分離方法第38頁分配系數(shù)

KD=[A]有/[A]水溶質(zhì)在兩種互不相溶溶劑中溶解度不一樣4/13/202439常用分離方法第39頁萃取分離基本參數(shù)分配系數(shù)KD=[A]有/[A]水分配比D

D=[A總]有/[A總]水萃取百分?jǐn)?shù)E4/13/202440常用分離方法第40頁分配比D=[A總]有/[A總]水

=Co/Cw

只有在溶質(zhì)在兩相中存在形式相同簡單體系中，分配比D才等于分配系數(shù)KD。溶質(zhì)在兩相中存在形式不相時(shí)，分配比D不等于分配系數(shù)KD。

絡(luò)離子影響pH影響4/13/202441常用分離方法第41頁K和D區(qū)分碘在二氯化碳和水中分配時(shí)，假如溶液中有I-存在，I2和I-形成絡(luò)離子I-3：有機(jī)相中只有I2,而水相中有I-3和I2

在二相中分配系數(shù)KD=[I2]有/[I2]水分配比D等于:D=Co/Cw=[I2總]有/[I2總]水

=[I2]有/{[I2]水+[I-3]水}4/13/202442常用分離方法第42頁分配比D等于:D=[I2總]有/[I2總]水

=[I2]有/{[I2]水+

[I-3]水}

=

KD/{1+Kf[I-]}[I-]=0時(shí)，D=

KD[I-]>0時(shí)，D<

KD，因?yàn)樾纬蒊-3溶于水當(dāng)Kt[I-]》1時(shí)，D=KD/Kf[I-]=K’/[I-]I2+I-=I-3,Kf=[I-3]/[I2]

[I-

]4/13/202443常用分離方法第43頁D=Co/Cw萃取百分?jǐn)?shù)4/13/202444常用分離方法第44頁單次萃取和屢次萃取m0水相中原有被萃物量(g)m1一次萃取后水相中剩下被萃物量(g)mnn次萃取后水相中剩下被萃物量(g)m2=m1[Vw/(DV0+Vw)]=m0[Vw/(DV0+Vw)]24/13/202445常用分離方法第45頁方程兩邊各除以VW,得到Cn=C0[VW/(DV0+VW)]n當(dāng)V0=VW,得到Cn=C0[1/(D+1)]n4/13/202446常用分離方法第46頁Vw=10mL,Vo=9mLCCl4,I2m0=1.00mg,D=851.9mLCCl4一次加入,.2.

分三次加入,每次3mL,求Em1=m0Vw/(DVo+Vw)=1.0×10/(85×9+10)

=0.013mgE1=(m0-m1)/m0=98.7%m3=m0[

Vw/(DVo+Vw)]3

=1.0×[10/(85×3+10)]3=0.00006mgE3=(m0-m3)/m0=99.99%4/13/202447常用分離方法第47頁萃取本質(zhì)萃取本質(zhì)就是將物質(zhì)從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相過程萃取劑:使被萃取物質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)化為疏水性試劑分離效果用分離因數(shù)ββ＝DA/DB

表示分離因數(shù)越大,說明二種物質(zhì)可定量分離.4/13/202448常用分離方法第48頁親水性強(qiáng)弱規(guī)律：1）凡離子均親水——不能被萃取,無機(jī)物中只有少數(shù)共價(jià)分子,如HgI2,HgCl2,AsCl3等能夠用有機(jī)溶劑直接萃取.2）物質(zhì)含親水基團(tuán)越多，如－OH，－SO3H，－NH2，-NH-,其親水性越強(qiáng)；易溶于水中.3）物質(zhì)含疏水基團(tuán)越多，如－CH3，－C2H5，鹵代烷基等;芳香基如苯基、萘基等,相對分子量越大，其疏水性越強(qiáng),易溶于有機(jī)溶劑中。4/13/202449常用分離方法第49頁Ni(H20)62++丁二酮肟=丁二酮肟—鎳

可用CCl4、CH2Cl2、苯等萃取丁二酮肟—鎳4/13/202450常用分離方法第50頁萃取劑（丁二酮肟,二硫腙,乙酰丙酮等）

作用1.使水分子被置換出去Ni(H20)62+2.生成丁二酮肟—鎳為電中性3.引入許多疏水基團(tuán)4/13/202451常用分離方法第51頁主要萃取體系簡單分子萃取體系

I2，Cl2，Br2，AsI3，OsO4，形成螯合物萃取體系Mn++nHR水=MRn有+nH+形成離子締合物萃取體系比如：ReO4-十（C6H5）4As+=(

C6H5）4As

ReO4TaF6-十（C6H5）4As+=(

C6H5）4AsTaF6

形成三元絡(luò)合物萃取體系R20(醚)十H30+=R20H+十H20R20H+十Fe（R2O）2Cl4-=R20H+

Fe（R2O）2Cl4-4/13/202452常用分離方法第52頁萃取條件：（以螯合物萃取體系為例）

Mn++nHR水=MRn有+nH+

4/13/202453常用分離方法第53頁萃取條件選擇影響萃取效率原因:萃取劑易離解,pH越大,萃取效率越高它與金屬離子形成螯合物越穩(wěn)定,萃取劑分配系數(shù)越小,螯合物分配系數(shù)越大,萃取效率越高4/13/202454常用分離方法第54頁13-4離子交換分離法利用離子交換劑（樹脂）與溶液中離子間發(fā)生交換反應(yīng)而進(jìn)行分離方法。特點(diǎn)：分離效率高（不一樣電荷、相同電荷、性質(zhì)相近是否）富集百分比高成本低（大多能再生重復(fù)使用）周期長（耗時(shí)長）4/13/202455常用分離方法第55頁

1.離子交換樹脂種類

離子交換樹脂是以高分子聚合物為骨架，反應(yīng)引入活性基團(tuán)組成。離子交換反應(yīng)發(fā)生在離子交換樹脂上活性基團(tuán)上。離子交換樹脂骨架以苯乙烯-二乙烯苯共聚物常見，可引入各種特征活性基團(tuán)(如-SO3H,-OH,-N(CH3)3Cl),使之含有離子交換特征。

4/13/202456常用分離方法第56頁類型適用范圍舉例優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)陽離子交換樹脂強(qiáng)酸型酸性、中性、堿性-SO3H應(yīng)用廣型弱酸中性、堿性-COOH-OH易洗脫、應(yīng)用廣陰離子交換樹脂強(qiáng)酸型酸性、中性、堿性-N(CH3)3Cl應(yīng)用廣穩(wěn)定性不如陽離子交換劑型弱酸酸性、中性-NH2螯合樹脂選擇性高制備難、成本高交換容量低速度低、難再生大孔樹脂非極性中極性極性有機(jī)物離子易擴(kuò)散富集速度快有較高穩(wěn)定性氧化還原樹脂氧化還原反應(yīng)不引入雜質(zhì)純度高萃淋樹脂TBP兼有離子交換法及萃取法雙重優(yōu)點(diǎn)纖維交換劑提純分離蛋白質(zhì)、氨基酸、酶、激素及富集無機(jī)離子膦酸纖維素穩(wěn)定性高交換速度快易洗脫4/13/202457常用分離方法第57頁網(wǎng)狀樹脂結(jié)構(gòu)：由苯乙烯和二乙烯苯交聯(lián)聚合而成4/13/202458常用分離方法第58頁

交聯(lián)度和交換容量

交聯(lián)度結(jié)構(gòu)中長鏈由苯乙烯聚合而成，長鏈間由二乙烯苯交聯(lián)起來，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。二乙烯苯是交聯(lián)劑，樹脂中二乙烯苯質(zhì)量百分率，就是樹脂交聯(lián)度4/13/202459常用分離方法第59頁交聯(lián)度:樹脂內(nèi)交聯(lián)劑百分含量，以4%-14%為宜性質(zhì)交聯(lián)度對水溶脹性網(wǎng)眼交換反應(yīng)速度交換選擇性機(jī)械強(qiáng)度小好大快差差大差小慢高高4/13/202460常用分離方法第60頁交換容量

每克干離子交換樹脂所能交換離子物質(zhì)量，就是樹脂交換容量，普通為3-6mmol/g干樹脂。樹脂對不一樣離子親和力大小有以下規(guī)律:(Z/r水合)(1)稀溶液中，離子電荷Z越大，親和力越大(2)相同電荷時(shí)，水合半徑越小，親和力越大

LiNaKRb原子半徑0.120.150.200.22(nm)水合離子半徑0.60.40.30.25(nm)二、離子交換樹脂親和力4/13/202461常用分離方法第61頁離子交換樹脂親和力次序4/13/202462常用分離方法第62頁4/13/202463常用分離方法第63頁離子交換分離操作法

應(yīng)用最多是強(qiáng)酸型離子交換樹脂和強(qiáng)堿型離子交換樹脂樹脂預(yù)處理依據(jù)需要,轉(zhuǎn)化為H型和Cl型,用4-6mol/LHCl浸泡一、二天.裝柱交換洗脫再生4/13/202464常用分離方法第64頁交換過程：始漏點(diǎn)——流出液中開始出現(xiàn)被交換離子（交界曾抵達(dá)柱底部）瞬間。始漏量——始漏點(diǎn)時(shí)柱上所交換離子量。始漏量永遠(yuǎn)小于交換容量。2RSO3H+CaCl2=(RSO3)2Ca+2HCl4/13/202465常用分離方法第65頁交換過程

Men++nRSO3H=2(RSO3)nMe+nH+

洗脫過程

2(RSO3)nMe

+nHCl=nRSO3H+MeCln4/13/202466常用分離方法第66頁

三、離子交換分離法應(yīng)用

1.去離子水制備

試驗(yàn)室用去離子水及鍋爐用水軟化。采取串聯(lián)陽離子交換柱和陰離子交換柱。

2.陰陽離子分離如測定礦石中鈾時(shí)，為了除去其它金屬離子干擾，將礦石溶解后處理成0.1mol/L硫酸溶液，U(VI)形成[UO2(SO4)2]2-或[UO2(SO4)3]4-，在經(jīng)過強(qiáng)堿性離子交換樹脂時(shí)，被留在樹脂上，金屬離子則流出。之后，將其破壞成為UO2+形式洗脫，回收率可達(dá)98%

3.痕量組分富集天然水中K+,Na+,Ca+,Mg+,Cl-,SO42-富集,使數(shù)升水流過H+和OH-離子交換樹脂,再分別用少許HCl和稀氨液洗脫。4/13/202467常用分離方法第67頁相同電荷離子分離待分析混合物加入離子交換柱,用洗脫液洗脫.洗脫曲線4/13/202468常用分離方法第68頁四、色譜法

一.色譜法發(fā)展歷史

19俄國植物學(xué)家茨維特分離植物色素創(chuàng)造色譜原型裝置。--起名Chromatography—色譜，延用至今，實(shí)際早已無色

石油醚4/13/202469常用分離方法第69頁4/13/202470常用分離方法第70頁色譜法分類按流動(dòng)相物態(tài)可分為氣相色譜和液相色譜。按固定相使用形式可分為柱色譜法（固定相裝在色譜柱中）、紙色譜法（載體為濾紙）、薄層色譜法（吸附劑粉末制成薄層作固定相）。4/13/202471常用分離方法第71頁

色譜系統(tǒng)兩相組成：——其中一相固定不動(dòng)，稱為固定相——另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相流體（氣體或液體），稱為流動(dòng)相二.色譜法定義

色譜分離方式

當(dāng)流動(dòng)相中攜帶混合物流經(jīng)固定相時(shí)，混合物與固定相發(fā)生相互作用。因?yàn)榛旌衔镏懈鹘M分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上差異，與固定相之間產(chǎn)生作用力大小、強(qiáng)弱不一樣，伴隨流動(dòng)相移動(dòng)，混合物在兩相間經(jīng)過重復(fù)屢次分配平衡，使得各組分被固定相保留時(shí)間不一樣，從而按一定次序由固定相中先后流出。與適當(dāng)柱后檢測方法結(jié)合，實(shí)現(xiàn)混合物中各組分分離與檢測。4/13/202472常用分離方法第72頁色譜用途測定樣品中不一樣性質(zhì)相同化學(xué)組份制備和提純性質(zhì)相同化學(xué)組份已廣泛用于化學(xué)、化工、生化、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等生產(chǎn)和科研部門4/13/202473常用分離方法第73頁三.色譜法分類

分類依據(jù)：——兩相狀態(tài)，分離機(jī)理，固相容器形狀

4/13/202474常用分離方法第74頁

氣相色譜：流動(dòng)相為氣體（稱為載氣）。按分離柱不一樣可分為：填充柱色譜和毛細(xì)管柱色譜；按固定相不一樣又分為：氣固色譜和氣液色譜4/13/202475常用分離方法第75頁液相色譜LiquidChromatographyLC液相色譜：流動(dòng)相為液體（也稱為淋洗液）。固定相：液體——分配色譜吸附劑——液固色譜化學(xué)鍵合相——鍵合相色譜

離子交換劑——離子交換色譜分子篩——凝膠色譜抗原抗體——親合色譜4/13/202476常用分離方法第76頁其它色譜方法

薄層色譜和紙色譜4/13/202477常用分離方法第77頁紙層析介紹

固定相-濾紙中水份，流動(dòng)相-展開劑

載體為濾紙如圖:1、層析筒2、濾紙3、原點(diǎn)4、展開劑5、前沿6,7、斑點(diǎn)4/13/202478常用分離方法第78頁紙層析分離鈮、鉭將鈮、鉭轉(zhuǎn)化為NbF72-、TaF72-用6：1丁酮-HF作流動(dòng)相NH3中和后，再用2%單寧顯色通慣用比移值(Rf)來衡量各組分分離情況。4/13/202479常用分離方法第79頁a為斑點(diǎn)中心到原點(diǎn)距離，b為溶劑前沿到原點(diǎn)距離。Rf值最大等于1，即該組分隨溶劑一起上升，也就是分配比D值非常大；Rf值最小等于0，即該組分基本上留在原點(diǎn)不動(dòng)，也就是分配比D(C流/C固)值非常小。標(biāo)準(zhǔn)上講，只要兩組分Rf值有點(diǎn)差異，就能將它們分開。Rf值越大，分離效果就越好。比移值4/13/202480常用分離方法第80頁薄層色譜展開裝置4/13/202481常用分離方法第81頁薄層層析法操作方法制板薄層吸附色譜中慣用吸附劑（或載體）和柱色譜用一樣，有氧化鋁和硅膠等。點(diǎn)樣在鋪好了薄板一端約1.5厘米處。劃一條線，作為起點(diǎn)線。用毛細(xì)管吸收樣品溶液，垂直地輕輕接觸到薄層起點(diǎn)線上。展開在密閉層析缸中進(jìn)行，加入5mL展開劑(二氯甲烷)，將點(diǎn)好樣薄板小心地放入燒杯中展開。當(dāng)展開劑上升到薄層前沿時(shí)取出薄板，計(jì)算出Rf值。觀察色斑大小改變，以判斷反應(yīng)進(jìn)程。4/13/202482常用分離方法第82頁顯色：展開完成，取出薄層板，劃出前沿線化合物本身有顏色

就可直接觀察它斑點(diǎn)化合物本身無色

在紫外線下觀察有沒有熒光斑點(diǎn)將薄層板除去溶劑后，放在含有少許碘密閉容器中顯色來檢驗(yàn)色點(diǎn)，許多化合物都能和碘成棕色斑點(diǎn)。但當(dāng)?shù)庹魵鈸]發(fā)后，棕色斑點(diǎn)即易消失（自容器取出后，展現(xiàn)斑點(diǎn)普通于2～3s內(nèi)消失）顯色后，應(yīng)馬上用鉛筆或小針標(biāo)出化合物位置。4/13/202483常用分離方法第83頁比移值(Rf)比移值(Rf)是斑點(diǎn)中心到原點(diǎn)距離a與展開劑前沿到原點(diǎn)中心距離b之比：Rf=a/bRf值與樣品化合物及展開劑性質(zhì)、溫度和吸附劑（或支持劑）種類等原因相關(guān)。但在上述條件固定情況下，Rf對某一個(gè)物質(zhì)來說是一個(gè)特征常數(shù)。不一樣物質(zhì)Rf值相差越大，分離效果越好。

4/13/202484常用分離方法第84頁CapillaryElectrophoresis(CE)毛細(xì)管電泳(p301)4/13/202485常用分離方法第85頁Instrumentation/products/instrument/analytical/ce/pacemdq_qualitycontrolsystem_inst_dcr.asp4/13/202486常用分離方法第86頁儀器原理圖/chemsep/electrophoresis/4/13/202487常用分離方法第87頁毛細(xì)管（Capillary）內(nèi)徑25-100微米外徑~375微米長度20-50cm/chemsep/electrophoresis/4/13/202488常用分離方法第88頁BasicTheory–CZE

電滲流ElectroendoosmoticFlow(EOF)/ce/fsilica.html硅熔毛細(xì)管Fusedsilicacapillarytube毛細(xì)管壁上有硅羥基(-SiOH)4/13/202489常用分離方法第89頁BasicTheory–CZE電滲流

ElectroendoosmoticFlow(EOF)硅羥基離解在管壁使管壁帶負(fù)電.

施加電壓時(shí)使管內(nèi)溶液整體從正極流向負(fù)極/ce/fsilica.html4/13/202490常用分離方法第90頁分離原理凈遷移/ce/fsilica.html凈遷移=電遷移+電滲流遷移

正離子中性物質(zhì)