分离与富集
各种金属硫化物沉淀的溶解度相差较大;
溶液中 S2-的浓度与pH有关,控制溶液pH 可控制
分步沉淀。
特点: H2S 有毒,气味难闻; 选择性差;胶状沉淀,共 沉淀现象;后沉淀现象 。
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3. 其它无机沉淀剂
以硫酸盐为沉淀剂,可使Ca2+,Sr2+,Ba2+,Pb2+与
其它金属离子分离。
以NH4F为沉淀剂,使Ca2+,Sr2+,Mg2+,Th4+和
在有机相中溶质 A 的总浓度 co D 在水相中溶质 A 的总浓度 cw
溶质在两相中以单一形式存在时,D=KD。 两相体积相等时,若D>1,溶质进入有机相的量 多。在实际工作中,一般要求D至少大于10。 16
3.萃取率E
溶质 A在有机相中的总量 E 100% 溶质 A的总量
萃取率和分配比的关系是:
常用的共沉淀剂有无机共沉淀剂和有机共 沉淀剂在待分离物质的水溶液中加入与水互不 相溶的有机溶剂,一起振荡,放置分层,一 些组分进入有机相,另一些组分仍留在水相 中,从而将待测组分分离的方法。 特点: 1.分离效果好(适用于常量组分的分离,也适 用于痕量组分的分离与富集); 2.操作简便; 3.灵敏度和选择性高。
铜铁试剂(N-亚硝基苯胲铵盐)
铜试剂(二乙基胺二硫代甲酸钠)
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二 、微量组分的共沉淀分离和富集(自学)
在试样中加入某种离子,与沉淀剂形成沉 淀,利用该沉淀作为载体(carrier),将痕量 组分定量地共沉淀下来,然后将沉淀溶解在少 量溶剂中,以达到分离和富集的目的,这种方 法称为共沉淀(coprecipitation)分离法。
由上式可知,一次萃取欲使萃取效率达到90%以上, D必须大于10;欲使萃取效率达到99%,D应该达100。 如果D值较小而要得到较高的萃取效率,可以采取连续 多次萃取。
coVo E% 100% coVo c wVw
式中Vw/Vo称为相比。 萃取率由分配比和相比决定
D 100% Vw D Vo
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.在实际分离工作中,萃取率E最有意义。 在分析化学中最常采用的是等体积溶剂进行萃取,即 相比为1,此时萃取率可写成:
D E 100 % D 1
色谱分离法;
蒸馏和挥发分离法
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12.2 沉淀分离法
定义:利用沉淀反应进行分离的方法
一、常量组分的沉淀分离
1. 沉淀为氢氧化物 NaOH:可使两性元素离子(如Al3+,Zn2+,Pb2+ 等)与非两性元素离子分离。两性元素离子 形成含氧酸根阴离子留在溶液中,非两性元 素离子则生成氢氧化物沉淀。
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氨和氨缓冲液:
要求:
对被提物的溶解度大; 与被提液的互溶度小; 有适宜的比重和沸点、对杂质的溶解度小。
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实例:
①Ni2+在水溶液中以水合离子形式存在。 ②在pH=9的氨性溶液中,加入丁二酮肟,使其
形成螯合物。 ③此螯合物不带电荷,且Ni2+被疏水性的丁二 酮肟分子包围,具有疏水性, ④能被有机溶剂如氯仿萃取。 ⑤将水相更换为0.5~1mol· L-1的HCl溶液,有 何现象?(反萃取) 萃取和反萃取配合使用,能提高萃取分离的选 择性。 14
利用它可将溶液的pH控制在4-6,此时Fe3+ 形成氢氧化物沉淀。
六亚甲基四胺及其共轭酸
利用它可将溶液的pH控制在5-6,此时高价 离子如Fe3+ ,Al3+,Ti4+,Th4+形成氢氧化物沉 淀与一、二价离子分离。
某些难溶化合物的悬浮液(如ZnO,MgO等)
一些难溶的金属氧化物或碳酸盐可用来调节 和控制溶液的pH,以达到沉淀分离的目的。
2. 分配系数和分配比
溶质A在两相中存在的型体如果相同, 两 相中A的浓度达到平衡时,其比值在一定温度 下为常数,称为分配系数KD。
KD
c(A)o c(A)w
式中: c(A)o —溶质A在有机溶剂中的平衡浓度; c(A)w —溶质A在水溶液中的平衡浓度。
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分配比D 如果溶质A在两相中存在多种型体,如 离解、缔合、络合、聚合等,则把溶质A在 两相中各种型体的浓度之和相比,称为分配 比D。
稀土元素沉淀,与其它金属离子分离。
以Cl-为沉淀剂,使Ag+,Hg22+,Pb2+等离子沉淀。 以PO43-为沉淀剂,使Bi3+,Zr4+沉淀。
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4. 有机沉淀剂
高选择性、高灵敏度;应用普遍; 草酸
可与Ca2+,Sr2+,Ba2+,Th4+及稀土金属离子等生成草酸 盐沉淀,与Fe3+,Al3+,Zr4+,Nb5+,Ta5+等离子生成可 溶性配合物,可互相分离。
12.1 概述
1.试样组成简单,可直接测定 2.组成复杂有干扰 ①控制分析条件或用掩蔽剂 ②将待测组分与干扰组分分离 3.组分含量极小,可富集后测定 如饮用水中汞含量<1ug.L-1,海水中微量成分
测定等.
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常用分离和富集方法:
沉淀分离法; 溶剂萃取分离法;
离子交换分离法;
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一 、萃取分离的基本原理
1. 物质的亲水性和疏水性 离子具有亲水性; 一般有机化合物具有亲油性或疏水性。 萃取分离:利用物质对水亲疏的不同,使组分在 两相中分离。 萃取: 物质从水相进入有机相的过程; 反萃取: 物质从有机相进入水相的过程。
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萃取过程: 无机离子,加入萃取剂(脱去水合离子中的水分子, 并中和所带的电荷,使之变成极性很弱的可溶于有 机溶剂的化合物),然后用有机溶剂萃取。 有机溶剂的选择: 比水轻的溶剂:石油醚、乙醚、苯(易燃); 比水重的溶剂:二氯甲烷(沸点低,41℃)、氯仿 以及四氯化碳等。
利用它可将溶液的pH控制在9左右,使高价 金属离子与大部分一、二价金属离子进行分离。 此时Fe3+,Al3+等形成氢氧化物沉淀,Ag+,Cu2+, Zn2+,Cd2+,Co2+,Ni2+等形成稳定的氨配离子, Ca2+,Ba2+,Sr2+,Mg2+ 等因氢氧化物溶解度较大而 留在溶液中。
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醋酸-醋酸钠缓冲液
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氢氧化物沉淀特点:
1.选择性差;
2.所得沉淀往往为胶状沉淀; 3.共沉淀现象较为严重,沉淀不够纯净。 改善方法:
高浓度下加大量无干扰作用的盐。 在定量分析中,沉淀分离法只适合于常 量组分而不适合于微量组分的分离。
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2.硫化物沉淀分离法
沉淀剂:H2S
约40余种金属离子可生成难溶硫化物沉淀;