武汉大学：《分析化学》课程电子教案（PPT教学课件）第11章 分析化学中常用的分离富集方法

多博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY 第1章分析化学中常用的分离富集方法 111概述 112气态分离法 113沉淀与过滤分离 11.4萃取分离法 115离子交换分离法 116色谱分离 11.7电分离法 118气浮分离法 119膜分离 溪字 Wuhan Universit

第11章分析化学中常用的分离富集方法 11.1 概述 11.2 气态分离法 11.3 沉淀与过滤分离 11.4 萃取分离法 11.5 离子交换分离法 11.6 色谱分离 11.7 电分离法 11.8 气浮分离法 11.9 膜分离

111概述 多博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY 分离 富集 回收率分离后所得待测组分质量 试样中原有待测组分质量 100% 溪字 Wuhan Universit

11.1 概述 分离 富集 回收率＝ ×100％ 分离后所得待测组分质量 试样中原有待测组分质量

12气态分离法 博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY 1挥发与升华 挥发:固体或液体全部或部分转化为气体的过程 氢气还原砷酸盐转为AH3 飞硅(SF4) 飞铬(CrO2Cl 升华:固体物质不经过液态就变成气态的过程 溪字 Wuhan Universit

11.2 气态分离法 1 挥发与升华 挥发：固体或液体全部或部分转化为气体的过程 氢气还原砷酸盐转为AsH3 飞硅（SiF4） 飞铬(CrO2Cl2 ) 升华: 固体物质不经过液态就变成气态的过程

2蒸馏 多博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY a常压蒸馏 b水蒸气蒸馏 如果一溶液的组成在它的沸点分解,必须减压蒸馏它或水蒸汽蒸 馏它,水蒸气蒸馏的那些化合物须不与水混溶 c减压和真空蒸馏 在大气压以下的蒸馏称为减压和真空蒸馏 溪字 Wuhan Universit

2 蒸馏 a 常压蒸馏 b 水蒸气蒸馏 如果一溶液的组成在它的沸点分解，必须减压蒸馏它或水蒸汽蒸 馏它，水蒸气蒸馏的那些化合物须不与水混溶 c 减压和真空蒸馏 在大气压以下的蒸馏称为减压和真空蒸馏

博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY d共沸蒸馏 例如无水乙醇的制备,水和乙醇形成共沸物(95%乙醇),b.p.=78.15℃ 加入苯形成另一共沸物(苯74%,乙醇18.5%水7.5%bp=65℃ 在65℃蒸馏,除去水在68℃苯和乙醇形成共沸物苯676%乙醇32.49) 在68℃蒸馏直到温度升高,在78.5℃能获得纯乙醇。 e萃取蒸馏( extractive distillation 例由氢化苯(80℃)生成环己烷(80.8℃)时,一般的蒸馏不能分离,加入 苯胺(184℃)与苯形成络合物,在比苯高的温度沸腾,从而分离环己烷 溪字 Wuhan Universit

例如无水乙醇的制备，水和乙醇形成共沸物((95％乙醇)，b.p.=78.15℃ 加入苯形成另一共沸物(苯74％，乙醇18.5％,水7.5%) b.p.=65℃ 在65℃蒸馏,除去水,在68℃苯和乙醇形成共沸物(苯67.6％,乙醇32.4％) 在68℃蒸馏直到温度升高，在78.5℃能获得纯乙醇。 d 共沸蒸馏 e 萃取蒸馏(extractive distillation) 例由氢化苯(80.1℃)生成环己烷(80.8℃)时,一般的蒸馏不能分离，加入 苯胺(184℃)与苯形成络合物，在比苯高的温度沸腾，从而分离环己烷

113沉淀分离 多博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY 1常量组分的沉淀分离 氢氧化物沉淀 NaOH法 可使两性氢氧化物(A,Ga,Zn, Be, crO2Mo,W,GeO3,V Nb,Ta,Sn,Pb等)溶解而与其它氢氧化物(Cu,Hg,Fe,Co,Ni,Ti ,Hf,Th,RE等沉淀分离 氨水-铵盐缓冲法 控制pH值8~10,使高价离子沉淀(A,Sn等),与一、二价 离子(碱减土金属,一、二副族)分离 ZnO悬浊液法 控制pH=6,定量沉淀pH6以下能沉淀完全的金属离子 有机碱法 六次甲基四胺,吡啶,苯胺等有机碱与其共轭酸组成溶液 控制溶液的pH值 溪字 Wuhan Universit

11.3 沉淀分离 1 常量组分的沉淀分离 氢氧化物沉淀 NaOH法 可使两性氢氧化物(Al,Ga,Zn,Be,CrO2 ,Mo,W,GeO3 2- , V, Nb,Ta ,Sn,Pb等)溶解而与其它氢氧化物(Cu, Hg, Fe, Co, Ni, Ti. Zr, Hf, Th, RE等)沉淀分离 氨水-铵盐缓冲法 控制pH值8～10，使高价离子沉淀(Al, Sn等), 与一、二价 离子(碱土金属，一、二副族)分离 ZnO悬浊液法 控制pH＝6,定量沉淀pH6以下能沉淀完全的金属离子 有机碱法 六次甲基四胺，吡啶，苯胺等有机碱与其共轭酸组成溶液 控制溶液的pH值

多博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY 硫酸盐沉淀 硫酸作沉淀剂,浓度不能太高,因易形成MHSO盐 加大溶解度,沉淀碱土金属和Pb2,CaSO4溶解度大,加 入乙醇降低溶解度。 卤化物沉淀 氟化稀土和与Mg(I,Ca(I,Sr(I,Th(Ⅳ)氟化物沉淀, 冰晶石法沉淀铝在pH=.5AIID与NaF生成( naAlA)法 沉淀分离A(ID,与Fe(I,Cr(IDN((V)Mo(V〕等分离 溪字 Wuhan Universit

硫酸盐沉淀 硫酸作沉淀剂，浓度不能太高，因易形成MHSO4盐 加大溶解度, 沉淀碱土金属和Pb2+, CaSO4溶解度大，加 入乙醇降低溶解度。 卤化物沉淀 氟化稀土和与Mg(II), Ca(II), Sr(II), Th(IV)氟化物沉淀， 冰晶石法沉淀铝 在pH＝4.5 Al(III)与NaF生成（NaAlF6 )法 沉淀分离Al(III),与Fe(III),Cr(III),Ni(II),V(V)Mo(VI)等分离

多博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY 硫化物沉淀 控制酸度,溶液中S2不同,根据溶度积,在不同酸 度析出硫化物沉淀,As2S3,12MHCl;HgS,MHC;CuS, 70M HCI: Cds.0M HCl: pbs. 0.35M HCl: ZnS. 0.02M HCl: Fes. 0.000IMHcl: mns.0.00008M HCI 磷酸盐沉淀 稀酸中,锆、铪、钍、铋;弱酸中,铁、铝、钠(ⅠV)、 铬(I等 溪字 Wuhan Universit

硫化物沉淀 控制酸度，溶液中[S2- ]不同，根据溶度积，在不同酸 度析出硫化物沉淀, As2 S3 , 12M HCl; HgS,7.5M HCl; CuS, 7.0M HCl; CdS, 0.7M HCl; PbS, 0.35M HCl; ZnS, 0.02M HCl; FeS, 0.0001M HCl; MnS,0.00008 M HCl 磷酸盐沉淀 稀酸中，锆、铪、钍、铋；弱酸中, 铁、铝、铀(IV)、 铬(III)等

多博字化学与分子科学学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY 有机沉淀剂 草酸:沉淀Ca,Sr,Ba,RE,Th 铜铁试剂(N-亚硝基苯基羟铵) 强酸中沉淀Cu,Fe,Zr,Ti,Ce.Th,vNb,Ta等,微酸中沉 淀A,Zn,C0,Mn,Be,Th,Ga,Lmn,T等。主要用于1:9的硫 酸介质中沉淀Fe(),Ti(V)V()等与ArC0,N分离 铜试剂(二乙胺基二硫代甲酸钠,DDTC) 沉淀CuCd,AgC0,Ni, Hg. Pb Bi,Zn等重金属离子,与 稀土、碱土金属离子及铝等分开 溪字 Wuhan Universit

有机沉淀剂 草酸: 沉淀Ca, Sr, Ba, RE, Th 铜铁试剂(N-亚硝基苯基羟铵): 强酸中沉淀Cu,Fe,Zr,Ti,Ce.Th,V,Nb,Ta等，微酸中沉 淀Al,Zn,Co,Mn,Be,Th,Ga,In,Tl等。主要用于1:9的硫 酸介质中沉淀Fe(III),Ti(IV),V(V)等与Al,Cr,Co,Ni分离 铜试剂 (二乙胺基二硫代甲酸钠，DDTC) 沉淀Cu,Cd,Ag,Co,Ni,Hg.Pb.Bi,Zn等重金属离子，与 稀土、碱土金属离子及铝等分开

2痕量组分的富集和共沉淀分离博字化学与分子科学院 匚口 LLEGE口 F CHEMISTRY月 ND MOLED凵LRR5匚 IENC ES WUHAN UNIVERSITY 无机共沉淀剂进行共沉淀 ●利用表面吸附进行痕量组分的共沉淀富集,选择性 不高。共沉淀剂为Fe(OH)3AI(OH3等胶状沉淀微 溶性的硫化物,如AI(OH3作载体共沉淀Fe3+,TiO2; HgS共沉淀Pb2+ 利用生成混晶进行共沉淀,选择性较好,如硫酸铅 硫酸鋇,磷酸铵镁-砷酸铵镁等 有机共沉淀剂进行共沉淀 ●利用胶体的凝聚作用进行共沉淀,如动物胶、丹宁 离子缔合共沉淀,如甲基紫与 利用“固体萃取剂”进行共沉淀,例1-萘酚的乙醇溶 液中,1-萘酚沉淀,并将U(V〕与1-亚硝基2-萘酚的螯 合物共沉淀下来。 溪字 Wuhan Universit

2 痕量组分的富集和共沉淀分离 无机共沉淀剂进行共沉淀 有机共沉淀剂进行共沉淀 ⚫ 利用表面吸附进行痕量组分的共沉淀富集, 选择性 不高。共沉淀剂为Fe(OH)3 , Al(OH)3等胶状沉淀, 微 溶性的硫化物，如Al(OH)3作载体共沉淀Fe3 +,TiO2+; HgS共沉淀Pb2+ ⚫ 利用生成混晶进行共沉淀，选择性较好，如硫酸铅 -硫酸鋇，磷酸铵镁-砷酸铵镁等 ⚫ 利用胶体的凝聚作用进行共沉淀, 如动物胶、丹宁 ⚫ 离子缔合共沉淀，如甲基紫与InI4 -。 ⚫ 利用“固体萃取剂”进行共沉淀，例 1-萘酚的乙醇溶 液中，1-萘酚沉淀，并将U(VI)与1-亚硝基-2-萘酚的螯 合物共沉淀下来