分析化學(xué)：9.2 溶劑萃取分離法法

第九章

分析測定中常用的分離方法9.2.1萃取分離基本原理9.2.2常見的萃取體系9.2.3固相萃取技術(shù)簡介

第二節(jié)

溶劑萃取分離法2024/4/279.2.1

萃取分離基本原理萃取定義：被分離物質(zhì)由一液相轉(zhuǎn)入互不相溶另一液相的過程稱為萃取。特點：萃取分離體系由互不相溶的兩液相組成；

原理：被分離組分在兩液相中溶解度具有較大的差異。1.分配系數(shù)

萃取是溶質(zhì)在兩相中經(jīng)過充分振搖，達(dá)到平衡后按一定比例重新分配的過程。在恒溫、恒壓、較稀濃度下，溶質(zhì)在兩相中達(dá)到平衡時，溶質(zhì)在兩相中的濃度比值為一常數(shù)（分配系數(shù)），即：c1

、c2

分配平衡后，溶質(zhì)在上、下層液相中的濃度。2024/4/27討論：（1）不同溶質(zhì)在不同的溶劑中具有不同的K值；（2）K值越大表示該溶質(zhì)在上層溶劑中的溶解度越大；（3）當(dāng)混合物中各組分的K值很接近時，須通過不斷更新溶劑進(jìn)行多次抽提才能彼此分離；（4）分配系數(shù)與物質(zhì)在兩相體系中的溶解度有關(guān)，但分配系數(shù)不等于溶質(zhì)在兩種溶劑中溶解度的比值。溶解度是指飽和狀態(tài)，萃取則常用于稀溶液。2024/4/27分配比

分配系數(shù)用于描述溶質(zhì)為單一形式存在的情況，如果有多種存在形式，則引入分配比：

c1總、c2總分配平衡后，溶質(zhì)（包括所有的存在形式）分別在上、下層液相中的總濃度。當(dāng)溶質(zhì)以單一形式存在時，K=D2024/4/27萃取液兩相溶劑系統(tǒng)：水相：水或水醇有機相：碳烴化合物、醚、酯等。多次間歇萃取當(dāng)一次萃取不能滿足要求時，采取多次萃取。逆流分配萃取逆流分配儀：可連續(xù)上百次萃取。2024/4/272.間歇操作的萃取效率

設(shè)試樣水溶液體積為V水（mL），組分A的總量為XA（mmol），加入有機溶劑體積V有（mL），經(jīng)過一次萃取后，A在水相中的殘留量為YA（mmol），其分配系數(shù)K：以回收率表示萃取效率，則組分A的萃取率RA的定義是：2024/4/27間歇操作的萃取效率殘余在水相中A的分?jǐn)?shù)fA與萃取率RA的關(guān)系是：如果用等體積溶劑進(jìn)行n次萃取，則總萃取率為：2024/4/273.溶劑選擇的一般規(guī)律（1）選擇一種對被分離物質(zhì)溶解度大而對雜質(zhì)溶解度小的溶劑，使被分離物質(zhì)從混合組分中有選擇性地分離；（2）選擇一對被分離物質(zhì)溶解度小而對雜質(zhì)溶解度大的溶劑，使雜質(zhì)分離；（3）溶劑的選擇原則：“相似相溶”；

常見溶劑的極性大小順序：飽和烴類>全氯代烴類>不飽和烴類>醚類>未全氯代烴類>酯類>芳胺類>酚類>酮類>醇類2024/4/279.2.2常見的萃取體系

1.離子締合萃取體系

離子締合萃取體系是指陰離子和陽離子相互締合進(jìn)入有機相而被萃取的體系。一般：萃取劑的陽離子與金屬配陰離子相締合。相反情況：萃取劑的陰離子與金屬配陽離子締合。例如：叔胺萃取硫酸鈾酰。2R3N(Org)+H2SO4?(R3NH)2SO4(Org)UO22++2SO42-

?UO2(SO4)22-(R3NH)2SO4(Org)+UO2(SO4)22-?

(R3NH)2UO2SO4(Org)+SO42-胺類做萃取劑萃取鈾化物時，鈾化物以絡(luò)陰離子形式被萃取，故有較高的選擇性。2024/4/272.螯合物萃取體系

常見的螯合萃取劑有

二酮類、8-羥基喹啉、肟類、雙硫腙類、酚類等。例如，在pH7-12氨性溶液中，Ni2+與丁二酮肟形成疏水螯合物，可被萃入CHCl3中而與其他元素分離。2024/4/279.2.3固相萃取技術(shù)簡介

固相萃取(solidphaseexaction,SPE)是由液固萃取和柱層析結(jié)合而發(fā)展起來的技術(shù)，物質(zhì)從液相被萃取到固相，屬液固分離。固相萃取是一個物理萃取過程。在固相萃取過程中，固相對分析物的吸附力大于樣品母液，當(dāng)樣品通過固相萃取柱時，分析物被吸附在固體表面，其他組分則隨樣品母液通過柱子，最后用適當(dāng)?shù)倪x擇性溶劑將分析物洗脫下來。該法具有萃取和濃縮的雙重效果。固相萃取的工作原理、固定相和溶劑的選擇方面與柱層析相似，可以看作是一個簡單的柱層析過程。2024/4/27固相萃取的操作的五個步驟①選擇合適的固相萃取柱；②平衡柱子；③加入樣品；④洗滌柱子；⑤洗脫待測組分。近年來，SPE技術(shù)更加趨于微量化，出現(xiàn)了固相微萃取技術(shù)(SPME)。2024/4/27固相萃取的應(yīng)用2024/4/27內(nèi)容選擇：