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1、为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第九章第九章 分析化学中常用的分析化学中常用的分离分析方法分离分析方法化学与材料科学学院化学与材料科学学院为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9.1 概述概述(Brief introduction)在实际分析工作中，遇到的样品往往含有多种在实际分析工作中，遇到的样品往往含有多种组分，进行测定时彼此发生干扰，不仅影响分组分，进行测定时彼此发生干扰，不仅影响分析结果的准确度，甚至无法进行测定。为了消析结果
2、的准确度，甚至无法进行测定。为了消除干扰，比较简单的方法是控制分析条件或采除干扰，比较简单的方法是控制分析条件或采用适当的掩蔽剂。但是在许多情况下，仅仅控用适当的掩蔽剂。但是在许多情况下，仅仅控制分析条件或加入掩蔽剂，不能消除干扰，还制分析条件或加入掩蔽剂，不能消除干扰，还必须把被测元素与干扰组分分离以后才能进行必须把被测元素与干扰组分分离以后才能进行测定。所以测定。所以定量分离定量分离是分析化学的重要内容之是分析化学的重要内容之一。一。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益概述概述在痕量分析中，试样中的被测元素含量
3、很低，在痕量分析中，试样中的被测元素含量很低，如饮用水中如饮用水中CuCu2+2+的含量不能超过的含量不能超过0.1mg0.1mgL L、Cr()Cr()的含量不能超过的含量不能超过0.65 mg0.65 mgL L等。等。这样低的含量直接用一般方法是难以测定这样低的含量直接用一般方法是难以测定,因此因此可以在分离的同时把被测组分富集起来，然后可以在分离的同时把被测组分富集起来，然后进行测定。所以分离的过程也同时起到富集的进行测定。所以分离的过程也同时起到富集的作用，提高测定方法的灵敏度。作用，提高测定方法的灵敏度。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员
4、聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.1.分离在定量分析中的作用分离在定量分析中的作用 (1)(1)将被测组分从复杂体系中分离出来后测定将被测组分从复杂体系中分离出来后测定(2)(2)把对测定有干扰的组分分离除去把对测定有干扰的组分分离除去(3)(3)将性质相近的组分相互分开将性质相近的组分相互分开(4)(4)把把微微量量或或痕痕量量的的待待测测组组分分通通过过分分离离达达到到富富集的目的集的目的分离前的体系：分离前的体系：均相；两组分均相；两组分A A、B B的分离；的分离；分离体系总是两相；液分离体系总是两相；液-液；液液；液-固；气固；气-液；液；为了规范事业单位聘用关系，建立和完善
5、适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.2.回收率回收率(recovery)一一种种分分离离方方法法的的分分离离效效果果，是是否否符符合合定定量量分分析析的的要要求求，可可通通过过回回收收率率的的大大小小来来判判断断，例例如如，当当分分离离物物质质A A时时，回收率回收率 式中式中R RA A表示被分离组分回收的完全程度。在分离表示被分离组分回收的完全程度。在分离过程中，过程中，R RA A越大（越大（最大接近于最大接近于1 1）分离效果越好。常）分离效果越好。常量组分的分析，要求量组分的分析，要求R RA A0.99;0.99;微量组分的分析，要微
6、量组分的分析，要求求R RA A0.950.95；如果被分离组分含量极低（例如；如果被分离组分含量极低（例如0.001-0.001-0.0001%0.0001%），则），则R RA A0.950.95就可以满足要求。就可以满足要求。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3.分离因数分离因数如如果果在在分分离离时时，是是为为了了将将物物质质A A与与物物质质B B分分离离开开来来。则则希希望望两两者者分分离离得得越越完完全全越越好好，其其分分离离效效果果可可用用分分离因数离因数S SB/AB/A表示。表示。式中：式
7、中：S SB/AB/A表示分离的完全程度。在分离过程表示分离的完全程度。在分离过程中，中，S SB/AB/A越小，分离效果越好。越小，分离效果越好。对常量组分的分析，对常量组分的分析，一般要求一般要求S SB/AB/A1010-3-3；对痕量组分的分析，一般要求对痕量组分的分析，一般要求S SB/AB/A=10=10-6-6左右。左右。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4.4.常用分离方法常用分离方法 解解决决常常规规分分离离技技术术（蒸蒸馏馏、重重结结晶晶）所所不不能能解决的分离问题；性质特别接近物质的分离。解
8、决的分离问题；性质特别接近物质的分离。1)1)沉淀分离法沉淀分离法 传统分离方法，采用沉淀剂；液传统分离方法，采用沉淀剂；液-固分离。固分离。2)2)溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法 被被分分离离物物质质由由一一液液相相转转入入互互不不相相溶溶的的另另一一液液相的过程；相的过程；液液-液两相；互不相溶。液两相；互不相溶。超临界萃取。超临界萃取。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3)3)离子交换分离法离子交换分离法通过带电荷溶质与固体通过带电荷溶质与固体(或液体或液体)离子交换剂中离子交换剂中可交换的离子进行反复多次交
9、换而达到分离。可交换的离子进行反复多次交换而达到分离。4)4)膜分离技术膜分离技术发展较快的一种分离方法；发展较快的一种分离方法；模拟生物过程；模拟生物过程；利用半透膜（高选择性）淡化海水。利用半透膜（高选择性）淡化海水。5)5)色谱分离方法色谱分离方法柱层析；制备型气相色谱；制备型液相色谱；柱层析；制备型气相色谱；制备型液相色谱；为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益5.5.现代分离技术的进展现代分离技术的进展 以膜分离技术、高效制备色谱、超临界萃以膜分离技术、高效制备色谱、超临界萃取为代表的现代分离技术；取为代表
10、的现代分离技术；生物技术的发展需要高效分离技术：生物技术的发展需要高效分离技术：核酸、酶、蛋白质、多肽等的活性物质的核酸、酶、蛋白质、多肽等的活性物质的纯化；纯化；为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益6.6.定量分离的应用定量分离的应用1 1）分析对象的复杂性）分析对象的复杂性天天然然产产物物提提取取具具有有生生理理活活性性的的组组分分如如紫紫杉杉醇醇中中草药草药有效组分的测定、分离有效组分的测定、分离2 2）药物、高纯试剂的制备药物、高纯试剂的制备 青青霉霉素素过过敏敏的的原原因因是是含含微微量量其其它它组组分分
11、，提提纯纯后后可可口口服服235235铀、铀、238238铀的分离铀的分离是是利用利用235235UFUF6 6和和235235UFUF6 6蒸汽蒸汽扩散速度的差别。扩散速度的差别。3 3）分析过程中的干扰分析过程中的干扰分离分离仪仪器器分分析析的的选选择择性性和和灵灵敏敏度度不不断断提提高高，但但在在很很多多情情况况下下有干扰存在。干扰组分分离有干扰存在。干扰组分分离。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9.2 沉淀分离法沉淀分离法9.2.19.2.1一般方法一般方法氢氧化物沉淀法(常量组分)两性元素与非两性元素
12、分离pH89,NH3-NH4Cl:高价与低价金属离子分离H2S系统分组方案对沉淀反应的要求：对沉淀反应的要求：所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定1.1.氢氧化物沉淀分离法氢氧化物沉淀分离法沉淀剂：沉淀剂：NaOHNaOH，NHNH3 3 H H2 2O O影响因素：影响因素：溶液溶液pH pH，共沉淀共沉淀为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.2.硫化物沉淀分离法硫
13、化物沉淀分离法沉淀剂：沉淀剂：H H2 2S S约约4040余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀；余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀；各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大；各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大；根据根据H H2 2S S的分布曲线，溶液中的分布曲线，溶液中S S2-2-的浓度与的浓度与pHpH有关，控制溶液有关，控制溶液pH pH 可控制分步沉淀。可控制分步沉淀。H H2 2S S 有毒，气味难闻；有毒，气味难闻；选择性差。选择性差。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益混合物试样混合物试样稀稀HCl:Ag+,
14、Hg2+,Pb2+(浓度大时,温度低时)(I),银组,(HCl组)H2S+0.3mol/LHCl(H2S组组):(II)A,铜组,Pb2+,Bi3+,Cu2+,Cd2+(II)B,锡组,Hg2+,As,Sb,Sn (NH4)2S+NH3-NH4Cl(NH4)2S组组):Al3+,Cr3+,Fe3+,Mn2+,Zn2+,Co2+,Ni2+(III),铁组(NH4)2CO3+NH3-NH4Cl:Ca2+,Sr2+,Ba2+(IV),钙组(NH4)2CO3组组:Mg2+,Na+,K+,NH4+,(V),钠组为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用
15、人单位和职工的合法权益3.均匀沉淀法均匀沉淀法:改善分离条件改善分离条件4.共沉淀法共沉淀法:分离富集微量组分分离富集微量组分例例:吸附作用共沉淀吸附作用共沉淀,选择性低选择性低1)用Cu2+S2-富集0.02g/LHg2+2)用Ca2+C2O42-富集Re3+3)用Fe3+OH-富集铜中的微量铝生成混合晶体生成混合晶体,选择性高选择性高4)用Ba2+SO42-富集Ra2+5)用Sr2+CO32-富集海水中亿万分之一的Cd2+6)用MgNH4PO4富集AsO43-为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3.有机试剂
16、沉淀分离法有机试剂沉淀分离法高选择性、高灵敏度；应用普遍；高选择性、高灵敏度；应用普遍；有机沉淀剂与金属离子生成的三种沉淀类型：有机沉淀剂与金属离子生成的三种沉淀类型：1)1)螯合物沉淀螯合物沉淀 8-8-羟基喹啉与羟基喹啉与MgMg2+2+生成六元环结构的螯合物沉淀；生成六元环结构的螯合物沉淀；在在氨氨缓缓冲冲溶溶液液中中，可可实实现现镁镁与与碱碱金金属属及及碱碱土土金金属属的的分分离；离；2)2)缔合物沉淀缔合物沉淀 四苯基硼化物与四苯基硼化物与K K+的反应产物；溶度积的反应产物；溶度积2.25102.2510-8-8；3)3)三元配合物沉淀三元配合物沉淀 提高选择性和灵敏度的一条途径；
17、提高选择性和灵敏度的一条途径；为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4.4.盐析法盐析法 在溶液中加入中性盐使溶质生成沉淀在溶液中加入中性盐使溶质生成沉淀析出；析出；易产生共沉淀，选择性差；易产生共沉淀，选择性差；成本低，简便；成本低，简便；蛋白质的分离蛋白质的分离:对其生物活性有稳定作用；对其生物活性有稳定作用；常用的中性盐常用的中性盐:硫酸盐、磷酸盐、氯化物等；硫酸盐、磷酸盐、氯化物等；在蛋白质的分离中硫酸铵、硫酸钠应用较多。在蛋白质的分离中硫酸铵、硫酸钠应用较多。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义
18、市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9.3 挥发和蒸馏分离法挥发和蒸馏分离法9.3.1原理原理:物质挥发性的差异物质挥发性的差异9.3.2条件条件:转化为易挥性物质转化为易挥性物质9.3.3方法方法:1)升华法升华法:I2,萘(多环芳烃)2)氢化法氢化法:半导体元素测量3)蒸馏法蒸馏法:多用于有机物9.3.4特点特点:选择性高选择性高,应用范围小应用范围小为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9.4 溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法萃取分离的原理与特点：萃取分离的原理与特点：定义定义:被分
19、离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过被分离物质由一液相转入互不相溶另一液相的过程称为萃取。程称为萃取。特点特点:萃取分离体系由互不相溶的两液相组成；萃取分离体系由互不相溶的两液相组成；优点优点:设备简单,操作快速,分离效果好,应用广泛缺点缺点:费时,工作量大,萃取溶剂易挥发,易燃,有毒原理原理:被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异；被分离组分在两液相中的溶解度具有较大的差异；1.1.分配系数分配系数(Distribution coefficient):(Distribution coefficient):在恒温、恒压、较稀浓度下，溶质在恒温、恒压、较稀浓度下，溶质(A)(A)在两相中达
20、到平在两相中达到平衡时，溶质在两相中的浓度比值为一常数衡时，溶质在两相中的浓度比值为一常数.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益分配系数分配系数AO 和和AW是是分分配配平平衡衡后后，溶溶质质（A）在在上上、下层液相中的浓度。下层液相中的浓度。讨论讨论1）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的 K 值；值；2）K 值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大；值越大表示该溶质在上层溶剂中的溶解度越大；3）当混合物中各组分的）当混合物中各组分的K 值很接近时，须通过不断更值很接近时，须通过不断
21、更新溶剂进行多次抽提才能彼此分离；新溶剂进行多次抽提才能彼此分离；4）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分）分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解配系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；度是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.2.分配比分配比(Distribution ratio-D)cO、cW 是分配平衡后，溶质是分配平衡后，溶质A（包（包括所有的存在形式）分别在上、下层液括所
22、有的存在形式）分别在上、下层液相中的总浓度。相中的总浓度。当溶质以为单一形式存在时，当溶质以为单一形式存在时，KD=D为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3.萃取步骤萃取步骤1)1)萃取液萃取液两相溶剂系统：两相溶剂系统：水水 相：水或水醇相：水或水醇 有机相：碳烃化合物、醚、酯等有机相：碳烃化合物、醚、酯等3)3)多次间歇萃取多次间歇萃取当一次萃取不能满足要求时，采取多次萃取。当一次萃取不能满足要求时，采取多次萃取。4)4)逆流分配萃取逆流分配萃取 逆流分配仪：可连续上百次萃取。逆流分配仪：可连续上百次萃取。
23、为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4.4.间歇操作的萃取效率间歇操作的萃取效率(Extraction rate)设试样水溶液体积为设试样水溶液体积为VW(mL)，组分，组分A的总量为的总量为nS(mmol)，加入有机溶剂体积，加入有机溶剂体积VO(mL)，经过一次萃取后，经过一次萃取后，A在水相中的残留量为在水相中的残留量为nA(mmol)，其分配比，其分配比D：以以回回收收率率表表示示萃萃取取效效率率，则则组组分分A的的萃萃取取率率RA的定义是：的定义是：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济
24、体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益间歇操作的萃取效率间歇操作的萃取效率残余在水相中残余在水相中A的分数的分数fA与萃取率与萃取率RA的关系是：的关系是：如果用等体积溶剂进行如果用等体积溶剂进行n次萃取次萃取,则总萃取率为：则总萃取率为：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益5.重要萃取体系重要萃取体系 1)金属螯合物金属螯合物 金金属属离离子子与与螯螯合合剂剂(亦亦称称萃萃取取络络合合剂剂)的的阴阴离离子子结结合合而而形形成成中中性性螯螯合合物物分分子子。这这类类金金属属螯螯合合物物难难溶溶
25、于于水水，而而易易溶溶于于有有机机溶溶剂剂，因因而而能能被被有有机机溶溶剂剂所所萃萃取取：如如丁丁二二酮酮肟肟镍镍即即属属于于这这种种类类型型。Fe3+与与铜铜铁铁试试剂剂所所形形成成的的螯螯合合物物也也属属于于此此种类型。种类型。常常用用的的螯螯合合剂剂还还有有8-羟羟基基喹喹啉啉、双双硫硫踪踪(二二苯苯硫硫踪踪、二二苯苯基基硫硫卡卡巴巴腙腙)、乙乙酰酰丙丙酮酮和和噻噻吩吩甲甲酰三氟丙酮酰三氟丙酮(TTA)等。等。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2)金属螯合物的萃取平衡金属螯合物的萃取平衡 以以双双硫硫腙腙萃
26、萃取取水水溶溶液液中中的的金金属属离离子子M2+，为为例例来说明。双硫踪与来说明。双硫踪与M2+的反应为的反应为M2+2H2Dz =M(HDz)2 +2H+双双硫硫腙腙为为二二元元弱弱酸酸，可可以以用用H2Dz表表示示。它它难难溶溶于于水水，而而溶溶于于CCl4(0.0021mol/L)和和CHCl3(约约0.08 mol/L)。若若K为为反反应应平平衡衡常常数数。其其大大小小与与螯螯合合剂剂的的电电离离度度、螯螯合合剂剂的的分分配配比比、螯螯合合物物的的稳稳定定常常数数和和螯螯合合物物的的分分配配比比有有关关。当当萃萃取取溶溶剂剂和和螯螯合合剂剂一一定定时时，则则萃萃取取效效率率的的高高低低
27、，可可以以通通过过M2+的分配比来判断。的分配比来判断。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 (1)螯螯合合剂剂的的选选择择 所所选选挥挥的的螯螯合合剂剂与与被被萃萃取取的的金金属属离离子子生生成成的的螯螯合合物物越越稳稳定定，则则萃萃取取效效率率越越高高。此此外外螯螯合合剂剂必必须须具具有有一一定定的的亲亲水水基基团团，易易溶溶于于水水，才才能能与与金金属属离离子子生生成成螯螯合合物物；但但亲亲水水基基团团过过多多了了，生生成成的的螯螯合合物物反反而而不不易易被被萃萃取取到到有有机机相相中中。因因此此要要求求螯螯
28、合合剂剂的的亲亲水水基基团团要要少少，疏疏水水基基团团要要多多。亲亲水水基基团团有有-OH、-NH2、-COOH、-SO3H，疏疏水水基基团团有有脂脂肪肪基基（-CH3、-C2H5等等）、芳芳香香基基(苯苯和和萘萘基基)等等。EDTA虽虽然然能能与与许许多多种种金金属属离离子子生生成成螯螯合合物物，但但这这些些螯螯合合物物多多带带有有电电荷荷，不易被有机溶剂所萃取，故不能用作萃取螯合剂。不易被有机溶剂所萃取，故不能用作萃取螯合剂。2.萃取条件的选择萃取条件的选择为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益溶溶液液的的酸酸度
29、度越越小小，则则被被萃萃取取的的物物质质分分配配比比越越大大，越越有有利利于于萃萃取取。但但酸酸度度过过低低则则可可能能引引起起金金属属离离子子的的水水解解或或其其他他干干扰扰反反应应发发生生。因因此此应应根根据据不不同的金属离子控制适宜的酸度。同的金属离子控制适宜的酸度。例例如如，用用双双硫硫腙腙作作螯螯合合剂剂，用用CCl4从从不不同同酸酸度度的的溶溶液液中中萃萃取取Zn2+时时，萃萃取取Zn2+pH值值必必须须大大于于6.5，才才能能完完全全萃萃取取，但但是是当当pH值值大大于于10以以上上，萃萃取取效效率率反反而而降降低低，这这是是因因为为生生成成难难络络合合的的ZnO22+所所致致，
30、所所以以萃萃取取Zn2+最最适适宜宜的的pH范范围为围为6.5-10之间。之间。(2)溶液酸度的控制溶液酸度的控制为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益二苯硫腙二苯硫腙-CCl4萃取几种金属离子的酸度曲线萃取几种金属离子的酸度曲线E%pH为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3)3)溶剂选择的一般规律溶剂选择的一般规律 （1）选择一种对被分离物质溶解度大而对）选择一种对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小的溶剂，使被分离物质从混合组杂质溶解度
31、小的溶剂，使被分离物质从混合组分中有选择性地分离；分中有选择性地分离；（2）选择一对被分离物质溶解度小而对杂）选择一对被分离物质溶解度小而对杂质溶解度大的溶剂，使杂质分离；质溶解度大的溶剂，使杂质分离；（3）溶剂的选择原则：）溶剂的选择原则：“相似相溶相似相溶”；常见溶剂的极性大小顺序：常见溶剂的极性大小顺序：饱和烃类饱和烃类全氯代烃类全氯代烃类不饱和烃类不饱和烃类醚类醚类未全氯代烃类未全氯代烃类酯类酯类芳胺类芳胺类酚类酚类酮类酮类醇类醇类为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益在在分分析析中中应应用用较较广广泛泛的的
32、萃萃取取方方法法为为间间歇歇法法(亦亦称称单单效效萃萃取取法法)。这这种种方方法法是是取取一一定定体体积积的的被被萃萃取取溶溶液液，加加入入适适当当的的萃萃取取剂剂，调调节节至至应应控控制制的的酸酸度度。然然后后移移入入分分液液漏漏斗斗中中，加加入入一一定定体体积积的的溶溶剂剂，充充分分振振荡荡至至达达到到平平衡衡为为止止。静静置置待待两两相相分分层层后后，轻轻轻轻转转动动分分液液漏漏斗斗的的活活塞塞、使使水水溶溶液液层层或或有有机机溶溶剂剂层层流流人人另另一一容容器器中中，使使两两相相彼彼此此分分离离。如如果果被被萃萃取取物物质质的的分分配配比比足足够够大大时时，则则一一次次萃萃取取即即可可
33、达达到到定定量量分分离离的的要要求求。如如果果被被萃萃取取物物质质的的分分配配比比不不够够大大，经经第第一一次次分分离离之之后后，再再加加入入新新鲜鲜溶溶剂剂，重重复复操操作作，进进行行二二次次或或三三次次萃萃取取。但但萃萃取取次次数数太太多多、不不仅仅操操作作费费时时，而而且且容容易带人杂质或损失萃取的组分。易带人杂质或损失萃取的组分。3.萃取操作方法萃取操作方法为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 静静置置分分层层时时，有有时时在在两两相相交交界界处处会会出出现现一一层乳浊液，其原因很多。层乳浊液，其原因很多。
34、在在萃萃取取过过程程中中，如如果果在在被被萃萃取取离离子子进进入入有有机机相相的的同同时时还还有有少少量量干干扰扰离离子子亦亦转转入入有有机机相相时时，可可以以采采用用洗洗涤涤的的方方法法以以除除去去杂杂质质离离子子。洗洗涤涤液液的的组组成成与与试试液液基基本本相相同同，但但不不含含试试样样。洗洗涤涤的的方方法法与与萃萃取取操操作作相相同同。通通常常洗洗涤涤1-2次次即即可可达达到到除去杂质的目的。除去杂质的目的。分分离离以以后后，如如果果需需要要特特被被萃萃取取的的物物质质再再转转到到水水相相中中进进行行测测定定，可可改改变变条条件件进进行行反反萃萃取取。例例如如Fe3+在在盐盐酸酸介介质质
35、中中形形成成FeCl4-与与甲甲基基异异丁丁酮酮结结合合成成洋洋盐盐而而被被萃萃取取到到有有机机机机再再用用水水反反萃萃取取到水溶液中到水溶液中(由于酸度降低由于酸度降低)即可进行测定。即可进行测定。萃取操作方法萃取操作方法为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4.超临界流体萃取分离法超临界流体萃取分离法超临界流体萃取分离法原理超临界流体萃取分离法原理萃取剂萃取剂是是 超临界液体,是一种介于气液态之间的一种既非气态又非液态的物质.它只能在物质的温度和压力超过临界点时才能存在.常用的有二氧化碳、氨和氧化亚氮超临界液体性
36、质超临界液体性质:1.密度较大,接近于液,与溶质分子的相互作用力强,很容易溶解其它物质2.粘度较小,接近于气体,传质速率很高3.表面张力小,容易渗透固体颗粒,并保持较大的流速,可使萃取过程在高效、快速而又经济的条件下进行。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9.5 离子交换分离法离子交换分离法(Ion exchange separation)1.离子交换反应离子交换反应 离离子子交交换换分分离离法法是是通通过过试试样样离离子子在在离离子子交交换换剂剂（固固相相）和和淋淋洗洗液液（液液相相）之之间间的的分分配配（离离
37、子子交交换换）而而达达到到分分离离的的方方法法。分分配配过过程是一离子交换反应过程。程是一离子交换反应过程。阳离子交换反应：阳离子交换反应：Resin-SO3H +Na+=Resin-SO3 Na+H+Resin-SO3Na +H+=Resin-SO3 H+Na+阴离子交换反应：阴离子交换反应：Resin-N(CH3)3OH+Cl-=N(CH3)3 Cl +OH-Resin-N(CH3)3 Cl+OH-=N(CH3)3 OH+Cl-为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 2.2.离子交换树脂离子交换树脂 离离子子交交
38、换换反反应应发发生生在在离离子子交交换换树树脂脂上上的的具具有有可可交交换换离离子子的的活活性性基基团团上上。离离子子交交换换树树脂脂是是以以高高分分子子聚聚合合物物为为骨骨架架，反反应应引引入入活活性性基基团团构构成成。高高分分子子聚聚合合物物以以苯苯乙乙烯烯-二二乙乙烯烯苯苯共共聚聚物物小小球球常常见见，可可引引入入各各种种特特性性的的活活性性基团，使之具有选择性。基团，使之具有选择性。Resin-SO3H（氢氢型型）树树脂脂的的酸酸性性最最强强，其其Resin-SO3 Na（钠钠型型）比比氢氢型型稳稳定定，商商品品常常为为钠钠型型，使使用用前前用酸淋洗转型（再生）。阴离子交换树脂的用酸淋
39、洗转型（再生）。阴离子交换树脂的Cl型稳定。型稳定。离子交换反应是一可逆反应。离子交换反应是一可逆反应。离子交换树脂使用后需要进行再生处理。离子交换树脂使用后需要进行再生处理。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 3.3.离子交换容量离子交换容量 离离子子交交换换树树脂脂在在交交换换反反应应中中可可交交换换离离子子的的数数目目用用交换容量表示，单位交换容量表示，单位 m mol/g 干树脂。干树脂。将将离离子子交交换换树树脂脂装装入入玻玻璃璃柱柱即即构构成成离离子子交交换换分分离离柱柱，可可用用来来分分离离干干扰扰
40、离离子子。当当淋淋洗洗液液为为中中性性水水溶溶液液时时，干扰离子保留在柱中。干扰离子保留在柱中。离离子子交交换换反反应应是是一一可可逆逆反反应应，被被交交换换离离子子随随淋淋洗洗液液pH不不同同而而在在分分离离柱柱中中移移动动，由由于于不不同同离离子子与与离离子子交交换换树树脂脂之之间间的的作作用用力力不不同同，流流出出分分离离柱柱的的时时间间不不同同而而被分离。被分离。一般使用的离子交换树脂的粒度为一般使用的离子交换树脂的粒度为50-100目。目。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 4.4.离子交换亲和力与选择
41、性系数离子交换亲和力与选择性系数 离离子子交交换换分分离离中中的的分分配配系系数数是是组组分分离离子子在在树树脂脂上上的的浓浓度度与与在在溶溶液液中中的的浓浓度度之之比比，对对阳阳离离子子Mn+，分配系数，分配系数KD为：为：分配系数分配系数KD反映了离子与树脂的亲和力大小。反映了离子与树脂的亲和力大小。不同离子对树脂的亲和力大小具有如下规律：不同离子对树脂的亲和力大小具有如下规律：1)稀溶液中，离子电荷越大，亲和力越大；稀溶液中，离子电荷越大，亲和力越大；2)相同电荷时，水合半径越小，亲和力越大；相同电荷时，水合半径越小，亲和力越大；为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体
42、制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3)多元素阴离子亲和力的顺序为：多元素阴离子亲和力的顺序为：SO42-C2O42-I-NO3-CrO42-Br-SCN-Cl-Ac-F-4)H+对对强强酸酸性性离离子子交交换换树树脂脂的的亲亲和和力力在在Na+与与Li+之之间间，离离子子交交换换树树脂脂的的酸酸性性越越弱弱，H+与与其其亲亲和力越大；和力越大；5)OH-对对强强碱碱性性离离子子交交换换树树脂脂的的亲亲和和力力在在Ac-与与F-之之间间，离离子子交交换换树树脂脂的的碱碱性性越越弱弱，OH-与与其其亲和力越大；亲和力越大；当溶液中有多种离子可与树脂发生交换时：当溶液中有多种
43、离子可与树脂发生交换时：R-A +B+=R-B +A+此此反反应应的的平平衡衡常常数数称称为为离离子子交交换换的的选选择择性性系系数数KB/A。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益离子交换过程示意图离子交换过程示意图为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益A+BABAB柱层析柱层析离子交换层析法离子交换层析法将交换上去的离子，将交换上去的离子，用适当的洗脱剂依用适当的洗脱剂依次洗脱而分离次洗脱而分离.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应
44、社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 5.5.离子交换分离法的应用离子交换分离法的应用 1)1)去离子水的制备去离子水的制备 实实验验室室用用去去离离子子水水及及锅锅炉炉用用水水的的软软化化。采采用用串串联联的的阳离子交换柱和阴离子交换柱。阳离子交换柱和阴离子交换柱。2)2)干扰组分的分离干扰组分的分离 如如测测定定矿矿石石中中的的铀铀时时，为为了了除除去去其其它它金金属属离离子子的的干干扰扰，将将矿矿石石溶溶解解后后处处理理成成0.1mol/L的的硫硫酸酸溶溶液液，U(VI)形形成成UO2(SO4)22-或或UO2(SO4)34-，在在通通过过强强碱碱
45、性性离离子子交交换换树树脂脂时时，被被留留在在树树脂脂上上，金金属属离离子子则则流流出出。之之后后，将其破坏成为将其破坏成为UO2+形式洗脱，回收率可达形式洗脱，回收率可达98%3)3)痕量组分的富集痕量组分的富集天天然然矿矿石石中中痕痕量量钍钍的的富富集集：钍钍在在盐盐酸酸溶溶液液中中难难以以形形成成稳稳定定的的配位离子，保留；共存的稀土则形成稳定的配位离子，被洗脱。配位离子，保留；共存的稀土则形成稳定的配位离子，被洗脱。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9.5 色谱分离法色谱分离法(chromatograph
46、y)9.5.1 基本原理基本原理色谱法是一种物理化学分析方法。根据所用色谱法是一种物理化学分析方法。根据所用样品混合物中各组分物理、化学性质的差异，样品混合物中各组分物理、化学性质的差异，各组分程度不同的分配到互不相溶的两相中。各组分程度不同的分配到互不相溶的两相中。当两相相对运动时，各组分在两相中反复多当两相相对运动时，各组分在两相中反复多次重新分配，结果使混合物得到分离。次重新分配，结果使混合物得到分离。固定相：固定相：固定不动的一相流动相：流动相：移动的一相为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益叶绿素叶绿素 叶
47、绿素叶绿素叶黄素叶黄素，叶黄素叶黄素 茨维特色谱图茨维特色谱图（1906）叶绿素的石油醚溶液流经叶绿素的石油醚溶液流经装有装有CaCO3的柱子，然后的柱子，然后用石油醚淋洗用石油醚淋洗.CaCO3对叶绿素各成分吸对叶绿素各成分吸附能力不同，而分离成为附能力不同，而分离成为色带色带.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9.5.2 色谱法的分类色谱法的分类1)根据流动相分类根据流动相分类:气相色谱气相色谱以气体作流动相液相色谱液相色谱以液体作流动相超临界色谱超临界色谱流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体2)根据
48、固定相的附着方式分类根据固定相的附着方式分类固定相装在圆柱管中固定相装在圆柱管中柱色谱柱色谱固定相涂敷在玻璃或金属板上固定相涂敷在玻璃或金属板上薄膜薄膜 色谱（平板色谱）色谱（平板色谱）液体固定相涂在纸上液体固定相涂在纸上纸色谱纸色谱(平板色谱平板色谱)为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3)根据分离机理分类根据分离机理分类分配色谱分配色谱样品组分的分配系数不同样品组分的分配系数不同吸附色谱吸附色谱 样品组分对固定相表面吸样品组分对固定相表面吸 附力不同附力不同体积排阻色谱体积排阻色谱利用固定相孔径不同，利用固定相
49、孔径不同，把样品组分按分子大把样品组分按分子大小小 分开分开离子交换色谱离子交换色谱不同离子与固定相商相不同离子与固定相商相 反电荷间的作用力大反电荷间的作用力大 小不同小不同为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1 柱色谱法柱色谱法 (Column Chromatograph)机理机理:吸附色谱吸附色谱吸附剂吸附剂:Al2O3,SiO2(硅胶硅胶),聚酰胺等聚酰胺等吸附剂和洗脱剂的选择吸附剂和洗脱剂的选择:物质极性物质极性 吸附活性吸附活性 洗脱剂极性洗脱剂极性 强强 小小 强强 弱弱 大大 弱弱装柱装柱加入样品加
50、入样品层析后层析后常用洗脱剂极性次序常用洗脱剂极性次序:石油醚石油醚环己烷环己烷CCl4甲苯甲苯CH2Cl2CHCl3乙醚乙醚醋酸乙酯醋酸乙酯正正丙醇丙醇乙醇乙醇甲醇甲醇 0.02，A、B可分可分离离.溶剂前沿溶剂前沿起始线起始线（原点）（原点）展开剂展开剂yx2x1层析缸层析缸层层析析纸纸与标样比较可定性鉴定与标样比较可定性鉴定为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Rf值测量示意图值测量示意图L0L1L2讨讨讨讨论论论论：Rf与与组组分分性性质质、流流动动相相及及溶解度有关溶解度有关 极极性性组组分分易易保保留留,