分析化学要点精编武汉大学第四版第5章重量分析法和沉淀滴定.docx

1、分析化学要点精编武汉大学第四版第5章重量分析法和沉淀滴定第8章 分析化学中常用的分离和富集方法81 概述分离和富集方法总要求：分离完全；被测组成的损失减少到可以忽略不计；方法简单用回收率来衡量被测组分在分离和富集的效果， 回收率=常用加入法来测回收率质量分数质量分数 1%0.01-0.1%0.01%回收率回收率 99.9%99% 90-95%一、沉淀分离法原理：利用沉淀反应使待测组分与干扰组分分离1、常量组分的分离 氢氧化物沉淀分离A.用NaOH法：使两性物质与非两性物质分离B.氨水法：可分离的离子；加入NH4Cl的作用:P273C.有机碱：可分离的离子，D.悬浊液法硫化物沉淀分离 根据各种硫

2、化物的溶度积相差比较大的特点，通过控制溶液的酸度来控制S2-浓度，而使金属离子相互分离。其它方法：草酸，铜铁试剂，铜试剂2、微量组分分离 无机共沉淀剂的沉淀方式: 表面吸附共沉淀；生成混晶共沉淀 有机共沉淀剂的沉淀方式: 例:有机共沉淀剂的机理是: 1.吸留包夹 2.表面吸附 3.混晶 4.均不是二、挥发和蒸馏法 原理：利用物质的挥发性差异而达到分离的目的。无机物：氢化物， 氟化物 氯化物， 的氯化物易挥发有机物：如C、H、S、N、P等元素的测定 8.2 液-液萃取分离法一、萃取分离法的基本原理1、萃取本质 亲水性：易溶于水而难溶于有机溶剂的性质亲水性基因：水和离子，疏水性：难溶于水而易溶于有

3、机溶剂的性质称为疏水性疏水性基萃取本质：将物质由亲水性转变为疏水性的过程Ni2+ Ni2+ -丁二酮肟螯合物合物进入CHCl3亲水性水合离子 不带电荷，具疏水性,萃取进入疏水性溶液反萃取：将有机相中的物质转入水相的过程 2、分配系数和分配比 用分配系数和分配比来衡量萃取能力 分配系数 - 分配定律，A0平衡时，A物质在有机相中的浓度AW平衡时，A物质在水相中的浓度KD-分配系数 热力学常数适用范围：浓度较低的稀溶液，且溶质在两相中的均以单一的相同形式存在。例：用CCl4萃取I2.分配比 D表示C0表示溶质在有机相中各种存在形式的总浓度。CW表示溶质在水相中各种存在形式的总浓度。分配比不是常数，

4、与物质的本质、酸度，浓度有关适用范围广，用CCl4萃取I2时，KD = D3、萃取百分率E 表示萃取的完全程度E与D关系： ：相比，相比一定时，D越大，E越大，即萃取效率越高当=1时，等体积萃取，提高萃取率的方法：提高分配比，减小相比，增加萃取次数多次萃取：设溶液中含有被萃取物质用有机溶剂萃取一次，水相中剩余的被萃取物质为，进入有机相的为（m0-m1）g故若再萃取一次，则剩余在水相中的物质为m2 g萃取n次，则剩余在水相中的物质为mn g萃取百分率 用同样量的萃取剂分多次萃取比一次萃取的效率高.萃取原则：少量多次.例. 用有机溶剂10mL萃取100mL水溶液中的某溶质，如果经过3次萃取后萃取率

5、达到99.8%，试计算萃取体系的分配比D.二、萃取体系1、螯合物体系： 如 Ni丁二酮肟2、离子缔合物萃取体系：3、溶剂化合物萃取体系： 如磷酸三丁酯4、简单分子萃取体系：掌握 萃取体系名称及典型实例三、萃取条件的选择 螯合剂，酸度，萃取溶剂，干扰消除 M (w) + n HL(o) = MLn (o) + nH+ (w) 影响分配比的因素: 反应的平衡常数、螯合剂浓度、溶液酸度.例：对于某萃取体系, 萃取平衡可用下式表示M2+ (w) + 2 HL(o) = ML2 (o) + 2H+ (w)下标分别表示组分存在有机相和水相中.已知萃取平衡常数K=0.10.先用有机溶剂20.0ml将含有0.

6、100mol/LHL和金属离子全部萃入有机相中. 然后将20.0ml水与有机相混合进行反萃取.试问,如果水相中氢离子浓度为0.40mol/L,金属离子反萃取率能否达到99.9%?解：，用水反萃取后,进入水相的质量:即反萃取率：四、萃取分离技术1、萃取方式单级； 多级； 连续2、分层3、洗涤4、反萃取8.3离子交换分离法离子交换分离法：利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换作用而使离子分离的方法一、离子交换剂的种类和性质1、分类 无机离子交换剂有机离子交换剂A、 阳离子交换树脂树脂的活性交换基因为酸性，它的阳离子可被溶液中的阳离子所交换。强酸性 ：， 在酸性、中性和碱性溶液中均可使用弱酸性 ：-C

7、OOH， pH4使用酚羟基 : -OH pH9使用 B、 阴离子交换树脂树脂的活性交换基团为碱性的，它的阴离子可被溶液中的其它阴离子交换。强碱型：季胺基，在酸性、中性和碱性溶液中均可使用弱碱型：伯胺基，仲胺基, 不宜在碱性溶液中使用 阴离子交换树脂在水溶液中先发生水化作用，其中的可交换基团OH-再与其它的阴离子发生交换作用 R-NH2 + H2O = R-NH3+OH- R-NH3+OH-+ Cl- = R-NH3+Cl- + OH-C、 螯合树脂 含有与金属离子生成螯合物的特殊基因，能选择性的交换某些金属离子。D、 大孔树脂进行功能基反应则成为大孔阴阳离子交换树脂不进行功能基反应则作为吸附树

8、脂使用E、 氧化还原树脂F、 萃淋树脂G、 纤维交换剂2、离子交换树脂的结构 是具有网状结构的高聚物，在骨架上有可供离子交换的活性基因。常用的聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂，是以苯乙烯和二乙烯苯聚合后经磺化制得的聚合物3、交联度和交换容量交联度：树脂中所含交联剂的质量百分数与交换性能关系：交联度低 网眼大，溶胀大，选择性不高，以4-14%为宜。交换容量 1g干树脂所能交换离子的量（mmol），一般3-6mmoL/g 影响因素：它决定于树脂网状结构内所含活性基团的数目二、离子交换树脂的亲和力树脂对离子的亲和力，反映了离子在交换树脂上的交换能力。离子半径越小，电荷越高，极化程度越大，亲和力越大。1、

9、强酸型阳离子交换树脂 a、不同价态的离子，电荷越高，亲和力越大 Na+Ca2+Al3+ b、当离子价态相同时，水合离子半径越小，亲和力越大 Li+H+Na+NH4+K+Rb+Cs+Ag+ C、二价离子的亲和力顺序 Mg2+Zn2+Co2+Cu2+Cd2+Ni2+Ca2+Pb2+Ba2+2、强碱型阴离子交换树脂 亲和力顺序：F-OH-Cl-NO2-CN-Br-C2O42-NO3-HSO4-I-SO42- 弱酸型树脂对H+ 的亲和力最大，弱碱型树脂对 OH-的亲和力最大离子交换分离的基础：由于树脂对离子亲和力强弱的不同，进行离子交换时，就有一定的选择性。若各离子浓度相同，则亲和力大的离子先被交换上

10、去，若选用适当的洗脱剂洗脱，则亲和力小的先被洗脱下来，从而分离。三、离子交换分离操作技术1、交换过程始漏点始漏量总交换量始漏量，控制流速2、洗脱过程用洗脱液将交换到树脂上的离子置换下来的过程洗脱曲线，洗脱顺序与亲和力的关系阳离子交换树脂用HCl洗脱阴离子: NaOH、NaCl、HCl3、树脂的再生 阳离子型 用 处理 阴离子型 用 处理四、应用1、水的净化； 2、富集 ； 3、离子的分离 了解水的净化过程8.4 液相色谱分离法一、纸上色谱分离法1、分离原理：滤纸作载体，利用纸上吸着的水分作固定相，另取一有机溶剂作流动相（展开剂），根据不同物质在两相间的分配比不同而进行分离2、比移值Rf 用比移

11、值来衡量各组分的分离情况Rf=1，D值很大，被测组分不溶于固定相Rf=0，D值很小，被测组分不溶于流动相Rf值越大的组分,分配比越大;不同组的分 Rf相差越大,分离效果越好.3、应用二、薄层色谱分离法 1、方法原理 吸附剂：硅胶，Al2O3 吸附解吸再吸附再解吸的过程吸附剂和展开剂的一般选择原则是：非极性组分的分离，选用活性强的吸附剂，用非极性展开剂，极性组分的分离，选用活性弱的吸附剂，用极性展开剂。2、操作 薄层板制作（或购买）；点样； 展开；显色；定性（）不同，或定量（比色测定）。3、应用8.5 气浮分离法 一、方法原理二、气浮分离法的类型1、 离子气浮分离法；2、 沉淀气浮分离法； 3、 溶剂气浮分离法三、影响气浮分离效率的主要因素