第九章 重量分析中常用的分离方法和一般步骤

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1、第九章　定量分析中常用的分离方法和一般步骤本章教学目的：1、了解定量分析中常用的分离方法和一般步骤。2、掌握萃取分离方法的原理，能够进行萃取率的计算。3、理解分配系数、分配比、交联度、交换容量和比移值的物理意义。4、了解液相色谱法分离原理和操作技术。5、掌握试样的制备和分离方法。6、理解定量分析方法的选择。教学重点与难点：1、萃取分离方法的原理及相关计算。2、掌握试样的制备及分离方法。教学内容：第一节　定量分析中常用的分离方法教学目的：1、了解定量分析中常用的分离方法和一般步骤。2、掌握萃取分离方法的原理，能够

2、进行萃取率的计算。3、理解分配系数、分配比、交联度、交换容量和比移值的物理意义。教学重点与难点：萃取分离方法的原理及相关计算。教学内容：一、沉淀分离法沉淀分离法是利用沉淀反应使待测组分与干扰组分分离的方法。这是一种经典的分离方法，主要依据是溶度积原理。以下讨论几种重要的沉淀分离方法。1、常量组分的分离(1)氢氧化物沉淀分离利用氢氧化物沉淀溶解度的差异，控制酸度使某些金属离子彼此分离。通常可采用氢氧化钠、ZnO悬浊液和有机碱等方法控制溶液的pH。金属离子分离最适宜的pH范围与计算值常会有出人，因此，必须由实验确定

3、。(2)硫化物沉淀分离硫化物沉淀是根据金属硫化物的溶度积相差比较大的特点，通过控制溶液的酸度改变S2-的浓度，使金属离子分离。H2S是常用的沉淀剂，在进行分离时，大多用缓冲溶液控制酸度。硫化物沉淀分离法的选择性不高，它主要用于分离除去某些重金属离子。其他常用的无机沉淀剂有SO42-，CrO42-，PO43-，Cl等。有机沉淀剂有草酸、铜铁试剂和8-羟基喹啉等。2、微量组分的共沉淀分离和富集在分离方法中，常利用共沉淀现象来分离和富集微量组分，即加入某种离子，与沉淀剂生成沉淀作为载体，将微量组分定量地沉淀下来，将

4、沉淀分离后溶解在少量溶剂中，以达到分离和富集的目的。例如，自来水中痕量Pb2+的测定，首先加入Na2CO3使水中的Ca2+以CaCO3沉淀下来，利用共沉淀作用使Pb2+全部沉淀下来，将所得沉淀溶于尽可能少的酸中，这样Pb2+的浓度就会明显提高，达到与其他元素分离并得到富集的目的。此处的CaCO3称为共沉淀剂，也称为载体。所使用的共沉淀剂主要有无机共沉淀剂和有机共沉淀剂。(1)无机共沉淀剂①表面吸附共沉淀常用的无机共沉淀剂为氧氧化物和硫化物等胶体沉淀。由于胶体沉淀的比表面大，吸附能力强，故有利于微量组分的共沉淀。

5、但这种方法的选择性不高。②混晶共沉淀该法选择性比吸附共沉淀法高。常见的混晶有SrSO4-PbSO4，BaSO4-PbSO4等。(2)有机其沉淀剂有机共沉淀剂较多，它的特点是选择性高,分离效果好，共沉淀剂经灼烧后就能除去，不致干扰微量元素的测定。它的作用机理是先把无机离子转化为疏水化合物，然后用与其结构相似的有机共沉淀剂将其载带下来。有机共沉淀剂，大致可分为三种类型。①利用胶体的凝聚作用常用的共沉淀剂有辛可宁、单宁、动物胶等，可共沉淀的组分有钨、铌、钽和硅元素的含氧酸。②利用形成离子缔合物一些相对分子质量较大的有

6、机化合物，如甲基紫、孔雀绿、品红及亚甲基蓝等，在酸性溶液中带正电荷，当它们遇到以配阴离子形式存在的金属配离子时，能生成微溶性的离子缔合物而被共沉淀下来。③利用惰性共沉淀剂例如，Ni2+与丁二酮肟生成螯合物的沉淀，Ni2+严含量很低时，丁二酮肟不能将其沉淀出来，若再加人丁二酮肟二烷酯的酒精溶液，因丁二酮肟二烷酯难溶于水，则在水溶液中析出，并将Ni2+与丁二酮肟生成的螯合物共沉淀下来。丁二酮肟二烷酯与Ni2+及螯合物都不发生反应，故这类载体称为情性共沉淀剂。二、溶剂萃取分离法萃取分离法是利用物质在两种互不混溶的溶剂

7、中溶解性能的不同而进行分离的方法。该方法既可用于主体组分，也可用于分离、富集痕量组分，特别适用于分离性质很相近的元素，是分析化学中广泛应用的分离方法。1、萃取分离的基本原理(1)萃取分离过程的本质一般无机盐类都是离子型化合物，在水溶液中受水分子的极化作用，解离形成水合离子。它们易溶于水而难溶于有机溶剂的性质称为亲水性。许多有机化合物具有难溶于水而易溶于有机溶剂的性质称为疏水性或亲油性。萃取分离就是将无机离于从水相萃取到有机相以实现分离的目的。离子都具有亲水性，物质含亲水基团越多，其亲水性越强；物质含疏水基团越多

8、，疏水基团越大，其疏水性越强。常见的亲水性基团有烃基、羧基、氨基和磺酸基等，疏水性基团有芳香基、烷基和卤代烷基等。有时需要将有机相的物质再转入水相，这个过程称为反萃取。萃取和反萃取配合使用，能提高萃取分离的选择性。(2)分配系数与分配比①分配系数用有机溶剂从水相中萃取溶质A时，如果溶质A在两相中的存在形式相同，平衡时在有机相中的浓度[A]有和水相中的浓度[A]水之比(严格说应为活度比)