无机及分析化学课件 第13章

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1、第13章分析化学中常用的分离方法13.1概述13.2沉淀分离法13.3溶剂萃取分离法13.4色谱分离法13.5离子交换法定量分析过程取样→溶样→消除干扰→测定→计算掩蔽原理数据处理分离方法结果13.1概述气液分离：挥发和蒸馏克氏定氮法，Cl2预氧化I-法液液分离螯合物萃取离子缔合物萃取三元络合物萃取支撑型液膜乳状液型液膜生物膜萃取分离液膜分离其他分离方法：萃淋树脂、螯合树脂、浮选、色谱分离法分离分析法：气相色谱法，液相色谱法、电泳分析法分离方法固液分离沉淀分离离子交换分离氢氧化物：NaOH、NH3硫化物：H2S有机沉淀剂：H2C2O4，丁二酮肟阳离子交换

2、树脂阴离子交换树脂固相萃取气固分离-超临界流体萃取分离的意义：消除干扰、富集微量待测组分.对分离的要求：1）干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定；2）被测组分在分离过程中的损失要小到可以不计。被测组分A的回收率（RA）：A为主要组分：RA>99.9%A在1%：RA>99%A为微量组分：RA>95%或更低A、B两组分分离效果的好坏用分离因数S表示13.2沉淀分离法对沉淀反应的要求：所生成的沉淀溶解度小、纯度高、稳定.优点：1.简、价廉;2.可大批量处理;3.(和重量法结合)准.缺点:1.对大多数金属选择性不强;2.耗时.一、沉淀为氢氧化物1.氢氧化物沉淀

3、与溶液pH的关系由KSP可估算Mn+开使析出M(OH)n沉淀时的pH例:Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,若[Fe3+]=0.01mol/L,则要沉淀就必须:pOH<11.8;pH>2.2(开始沉淀)在常量分离中,当溶液中还剩下10-6mol/L,便认为不存在。此时溶液的pH为多少呢?pOH=10.5pH=3.5(沉淀完全)[注意]:上面的计算是近似的。原因:无定形沉淀的KSP与沉淀的形态、陈化情况有关。2.KSP应考虑，用活度积。3.溶液中不仅有［Fe3+］,还有Fe(OH)2+、Fe(OH)2+等。2.控制pH的方法（１）NaOH-----

4、-两性与非两性分离Ca2+、Sr2+、Ba2+(碳酸盐)、Nb(Ⅴ)、Ta(Ⅴ)Mg2+、Cu2+、Ag+、Au+、Cd2+、Hg2+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、Th4+、Bi3+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Mn2+、稀土溶液中存留的离子部分沉淀的离子定量沉淀的离子高价与一、二价M及易与NH3配位的M分离.（２）（pH=8~10）Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+及Mn2+、Fe2+、Pb2+Hg2+、Be2+、Fe3+、Al3+、Cr3+、Bi3+、Sb3+、Sn4+、Ga3+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、Th4+、Mn4+、Nb(Ⅴ)、

5、Ta(Ⅴ)、U(Ⅵ)、稀土溶液中存留的离子部分沉淀的离子定量沉淀的离子(3)ZnO悬浊液（pH=6)----使某些高价Mn+沉淀其它微溶性碳酸盐或氧化物的悬浊液,如:BaCO3、CaCO3、PbCO3、MgO的悬浊液具有同样的功效，仅控制的pH范围各不相同而已。HAc-NaAc也能达到同样的效果.原理:[Zn2+][OH-]2=Ksp=1.210-17ZnO+H2OZn2++2OH-Zn(OH)2pOH=8pH=6使某些高价Mn+沉淀定量沉淀的离子部分沉淀的离子溶液中存留的离子Fe3+、Cr3+、Ce4+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、Bi3+、Sn4

6、+、V(Ⅵ)、U(Ⅳ)、Nb(Ⅴ)、Ta(Ⅴ)、W(Ⅵ)等Be2+、Cu2+、Ag+、Hg2+、Pb2+、Sb3+、Sn2+、Mo(Ⅵ)、V(Ⅴ)、U(Ⅵ)、Au(Ⅲ)、稀土等Ni2+、Co2+、Mn2+、Mg2+等二、沉淀为硫化物根据H2S的分布曲线，溶液中S2-的浓度与pH有关，控制溶液pH可控制分步沉淀。H2S有毒，气味难闻；选择性差。沉淀剂－－H2S。许多金属离子都能生成硫化物沉淀（约40余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀），但各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大（即：Ksp不同。)Bi2S3110-97；Sb2S3210-93；HgS410-

7、53；Ag2S210-49CuS610-36；CdS810-27；FeS610-18；MnS210-10控制不同的[S2-]，即可控制不同的M沉淀.HS-H++S2-Ka2=7.110-15H++HS–Ka1=1.310-7H2SH2S是二元弱酸Ka=Ka1·Ka2=9.210-22总反应H2S2H++S2-[H+]2[S2-]Ka=[H2S][S2-]=[H2S]/[H+]29.210–22=9.210–22/[H+]2因此，控制[H+]即可控制[S2-]。三、其它无机沉淀剂1.沉淀为硫酸盐：Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ra2

8、+、Pb2+与其它金属离子分离2.沉淀为氟化物：Ca2+、Sr2+、Mg2+、T