第10章：分离富集方法.ppt

第十章分析化学中常用的分离富集方法,第一节 概述 第二节 气态分离法 第三节 沉淀与过滤分离 第四节 萃取分离法 第五节 离子交换分离法 第六节 色谱分离 第七节 电泳分离法 第八节 气浮分离法 第九节 膜分离,第一节 概论,一.问题的提出,实际样品的复杂性,干扰的消除,控制实验条件,使用掩蔽剂,分离 separation,分析方法灵敏度的局限性,满足对灵敏度的要求,选择灵敏度高的方法,富集enrichment,例：,海水中 U （IV) 的测定,C = 1 3 g / L,难以测定,富集为 C = 100 200 g / L,可以测定,二.分离效果,干扰成分减少至不再干扰,待测组分有效回收,质量分数 1%，,回收率 99.9 % 以上,质量分数 0.01 %，,回收率 95 % 或更低,质量分数 0.01% 1%,回收率 99 %,Recovery, 被测组分在分离过程中的损失应小至 可忽略不计 干扰组分应减小至不再干扰被测组分 的测定 对痕量组分的分离，一般要采取适当 措施，使其 得到浓缩和富集，富集效 果用富集倍数表示。,分析化学对分离的要求,三.常用分离方法,沉淀分离法,溶剂萃取分离法,离子交换分离法,色谱分离法,挥发和蒸馏分离法,Precipitation,Solvent extraction,Ion exchange,Chromatography,Volatilization and distillation,第二节 气态分离法,一、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,有新物质的生成,直接加热 强酸置换弱酸或强碱置换弱碱 氧化 还原 卤化：“飞铬”、“飞硅”,如在空气中灼烧硫化物放出SO2,如元素Ge，Sn，P，As，Sb，Bi，S，Se，Te等用还原剂还原，可以成为氢化物挥发,如：NH4NO2分解为N2和H2O,如：HCl与CaCO3反应放出CO2,升华: 固体物质不经过液态就变成气态的过程. 碘的升华、干冰、樟脑、砷、硫磺等.,二、蒸馏 （液、固成分 气体）,1、 常压蒸馏 酸、酯等物质沸点较低,2、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， 如H2SiF 135度，与P、As分离.,3、 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,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。,4、共沸蒸馏,5 萃取蒸馏 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，比苯高的温度沸腾，从而分离环己烷,第三节 沉淀分离法,一、常量组分的沉淀分离,1、氢氧化物沉淀,NaOH法 可使两性氢氧化物(Al,Ga,Zn,Be,CrO2,Mo,W,GeO32-, 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810，使高价离子沉淀(Al, Sn等), 与一、二价离子(碱土金属，第I主族、第II副族)分离 碱土金属：离子状态存在 过渡金属：氨络合物状态存在,ZnO悬浊液法,有机碱法,有机碱法 借调节溶液pH，使某些金属离子生成氢氧化物沉淀。 如：pH=55.5时的HAc-NaAc中，沉淀 而与 及其它三价金属离子分离； pH=3.8的苯甲酸-苯甲酸铵中，定量沉淀 ，而与大部分二价金属离子分离。 苯胺、吡啶、苯肼，六次甲基四胺等均可借加入酸来调节pH，并用于 的沉淀分离。,在酸性溶液中加入ZnO中和酸，达到平衡后，若Zn2+ =0.1mol/L，则由于ZnO 的Ksp=1.2×10-17,那么可控制pH=6，以定量沉淀pH6能沉淀完全的金属离子。, ZnO悬浊液法,2、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。,3、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pH4.5 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.,常见阳离子的两酸两碱分离,4、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。 As2S3：12M HCl; HgS：7.5M HCl; CuS：7.0M HCl; CdS：0.7M HCl; PbS：0.35MHCl; ZnS： 0.02MHCl; FeS：0.0001M HCl; MnS：0.00008 M HCl,5、磷酸盐沉淀 稀酸中：锆、铪、钍、铋； 弱酸中： 铁、铝、铀(IV)、铬(III)等,6、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。,丁二酮肟 氨性液中，酸碱存在下，与Ni2+几乎是特效反应， 弱酸中Pd2+、Ni2+沉淀；,8-羟基喹啉： 能与许多 生成，但可通过控制H+及加入掩蔽剂提高选择性； 硝酸试剂： N-1,4-二苯基-3(1,2,4-三唑)苯基亚胺 沉淀分离 ， 等阴离子。,二、痕量组分的富集和共沉淀分离,1、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)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-硫酸钡，磷酸铵镁-砷酸铵镁等,又称载体分离法或共沉淀捕集法,2、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InI4-。 利用“固体萃取剂”进行共沉淀，如： 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。,第四节 溶剂萃取分离法,萃取分离法,在含有被分离物质的水溶液中，加入萃取剂和与水不相混溶的有机溶剂，震荡，利用物质在两相中的分配不同的性质，使一些组分进入有机相中，使另一些组分仍留在水相中，从而达到分离的目的。,梨形分液漏斗,例：I2的萃取,一、 萃取分离的基本原理,1、萃取分离的依据,物质,亲水性,疏水性,离子型化合物,极性,共价键化合物,弱极性或非极性,相互转换,2、萃取分离的实质,将待萃取组分由亲水性转化为疏水性，使其萃入有机相中。,3、反萃取,萃取的反过程（将组分从有机溶液中萃取到水溶液中）,hydrophilic,hydrophobic,Back extraction,例，8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取,溶于CHCl3,8-羟基喹啉,CHCl3,萃取剂,溶剂,水合离子的正电性被中和，亲水的水分子被疏水有机大分子取代,二、 分配定律、分配系数和分配比,分配系数: 有机溶剂从水相中萃取溶质A，若A在两相中的存在形态相同，平衡时，在有机相的浓度为Ao, 水相的浓度为Aw 之比，用KD表示。,分配定律,注：分配定律适用情况为 稀溶液中，当溶液浓度较高时，应校正离子强度的影响： A在两相中，存在形式仅为一种，且相同（无离解、缔合等副反应） 分配定律一般适用于用CCl4萃取象I2这类物质的萃取体系,分配比: 物质A在两相中可能存在多种形态，在两相中的各形态浓度总和(c)之比，用D表示。,分配比：与溶剂本性、萃取条件、萃取体系等有关,KD与D的关系 简单体系 A仅以一种型体存在于两相中时： 复杂体系 实际工作中，D易测得(一般要求D10)，所以其应用较KD更广泛。,注意：,三、萃取率,当一次萃取时，D10时，E90%； D100, E99%,萃取率用于衡量萃取的总效果，用E表示, ×100,当VW=VO,当D较小时，可采用连续萃取法以提高萃取率：,（1）若再用V0ml溶剂萃取一次，被萃A为m1g，萃取后 水相：m2g；有机相：（m1m2）g 同样：,设：V0ml溶剂萃取VW ml试液，试液中含溶质A为m0g，一次萃取后，水相中剩余A为m1g，则有机相中，A为:(m0m1)g 故： ,注：连续萃取中，每次萃取都用新鲜溶剂萃取； 上式仅适于每次萃取时VO皆相同时。,（2）同理：萃取n次后:,解：（1）全量一次萃取，VO=10ml， Vw=10ml， n=1 ,例：有含Ca量为10mg的HCl水溶剂10ml，经适当处理后，用乙醚萃取，若用10ml乙醚分别按下述情况萃取，萃取率各为多少？（1）全量一次萃取；（2）每次5ml，分二次萃取（D=18）。,（2）V0=5ml，n=2,可见：当V总相等时，分多次，每次少量萃取，萃取率大于全量一次萃取即“少量多次”原则，但过多增加萃取次数，会增加工作量，降低工作效率，所以也不恰当。,例：含有OsO4的50ml水溶剂，欲用CCl3H进行萃取，要求E=99.8%，若每次CHCl3体积为（1）5.00ml；（2）50.0ml，各需萃取多少次？（D=19.1）,解：当E=99.8%时，残留于水中的OSO4的百分率=0.2%，即： （1）VO=5.00ml时, n=5.8次6次,（2）V0=50.0ml时,可见：要减少萃取次数而达到同样的萃取率，应增大VO的体积。, n=2.1次3次,1） 用同样量的萃取剂，分多次萃取比一次萃取的 效率高,结论：,2）萃取原则：少量多次,萃取平衡 萃取剂多为有机弱酸碱, 中性形式易疏水而溶于 有机溶剂，一元弱酸（HL）在两相中平衡有：,HL(o) HL(w),pHpKa时，D=1/2·KD; pH pKa-1时，水相中萃取剂几乎全部以HL形式存在，DKD ; 在pHpKa时，D变得很小。,四、重要萃取体系、萃取平衡,1、萃取类型,螯合物萃取,离子缔合物萃取,简单分子萃取,溶剂配合萃取,1）、螯合物萃取 chelate extraction,生成螯合物的萃取,被三氯甲烷萃取,萃取剂,萃取溶剂,Dithizone 双硫腙,8-hydroquinoline and cupferron,萃取平衡,用 HL 萃取金属离子 M，有如下平衡,M(w) + n (HL)(o) = MLn (o) + n H+(w),螯合物萃取体系存在的几个平衡关系如下图：,Kex决定于螯合物的分配系数KD(MLn)和累积稳定常数n以及螯合剂的分配系数KD(HL)和它的离解常数（Ka）,如果水溶液中仅是游离的金属离子，有机相中仅是螯 合物一种MLn形态，则：,萃取时有机相中萃取剂的量远远大于水溶液中金属离子的 量，进入水相和络合物消耗的萃取剂可以忽略不计。即是 HLoc(HL)o, 上式变为,两边取对数: lgD = lgKex + nlgc(HL)o+ npH,实际萃取过程涉及副反应，采用条件萃取常数Kex 描述萃取平衡：,lgD=lgKex-lgaM-nlgaHL+nlgc(HL)o+npHw,水溶液的pH值是影响螯合物萃取的一个很重要因素 分配比决定于萃取平衡常数、萃取剂浓度和水溶液的酸度,离子缔合物即离子对化合物，是指大体积的有机阳离子或大体积的有机阴离子与带相反电荷的离子所生成的化合物，当大离子处于离子状态时，因为其极性大，所以在水中溶解度较大，但当它们与带相反电荷的离子结合成中性分子后，其疏水性上升，可能被有机溶剂萃取。 可被萃取的离子对化合物有以下两类：,2) 离子缔合物萃取体系,（1）金属络阳离子+大体积阴离子缔合物 如：Cu+ + 2，9 - 二甲基-1，10-二氮菲（R）Cu+·R2,（2）金属络阴离子（或无机含氧酸根）+有机大阳离子缔合物 如： + 甲基紫+ （甲基紫+） 又如： 或：,此类萃取体系的特点是：溶剂分子通过其配原子，与无机化合物中的金属离子键合，形成溶剂化合物，从而使该溶剂化合物可溶于该溶剂中， 即：溶剂分子也参加到被萃取的分子中去了，所以它既是萃取溶剂也是萃取剂。 只有那些含氧溶剂如醚、酯、醇、酮等具有这类功能（生成烊盐配合物的溶剂）。苯、CHCl3等不适于此类萃取。,3）溶剂化合物萃取体系,如： （烊离子） 离子缔合物(疏水性) 烊盐 又如：磷酸三丁酯（TBP）萃取铀 （取代出H2O分子） 注：这类萃取体系的萃取容量大，但选择性差，所以常用于分离大量基体元素。 切林泽夫认为：含氧有机化合物形成烊盐的能力依下次序递增： R2O ROH RCOOH RCOOR RCOR RCHO 醚 醇 酸 酯 酮 醛,4） 无机共价化合物萃取体系(简单分子萃取体系） 如I2，Br2，OsO4，GeCl4，RuO4，AsCl3，AuCl3，HgCl2，HgI2，InI3，SnI4，Hg等非极性物能更好地溶解于有机溶剂中，并可利用CCl4，CHCl3等不含氧的溶剂将其萃取。,a 萃取剂的选择 螯合物稳定，疏水性强，萃取率高,b 溶液的酸度 酸度影响萃取剂的离解，络合物的稳定性，金属离子的水解,2、萃取条件的选择,c 萃取溶剂的选择,金属络合物在溶剂中有较大的溶解度，尽量采用结构与络合物结构相似的溶剂， 萃取溶剂的密度与水溶液的密度差别要大,粘度要小，易分层。 毒性小，最好无毒，并且挥发性小。,3、萃取分离技术及其在分析化学中的应用,萃取方法,单级萃取 连续萃取 多级萃取,索氏萃取器,又称间歇萃取法，通常在60120ml的梨形漏斗中进行萃取，几分钟内可达到萃取平衡。 萃取过程：震荡、分层、洗涤 分析化学中多采用此种萃取方式,使溶剂得到循环适用，用于待分离组分的分配比不高的情况。 这种萃取方式常用于植物中有效成分的提取及中药成分的提取分离研究。 一般在索氏萃取器中进行。,又称错流萃取。将水相固定，多次用新鲜的有机相进行萃取，能提高分离效果,4、 萃取分离在分析化学中的应用,萃取分离,萃取富集,萃取分光光度法,例：Ni 2+ 的丁二酮肟（三氯甲烷）分光光度法测定,五、固相萃取和固相微萃取,固相萃取：液-固分离 分离载体一般为硅氧基甲烷，颗粒直径40-80 mm,选适宜SPE管,加入样品溶液到载体,洗涤除去共存物,洗脱待分离物质,润湿载体,一般程序为：,固相微萃取技术 始于1992年，(加拿大的Janusz Pawliszyn),原理： 超临界流体萃取:气-固萃取 萃取剂: 超临界条件下的气体 粘度低，接近零的表面张力，比很多液体容易渗透固体颗粒，易于除去。,六、超临界流体萃取,超临界萃取分离设备组成及流程：,超临界流体: 1822年, Baron C.Cagnaird 发现，如果加热某气体在一定的温度以上时，无论施加多大的压力都不能迫使该气体成为液体，那个温度叫临界温度。在这个温度使气体变为液体的最低压力，叫临界压力。在这个条件以上的任意气体直到处于超临界。,一些气体的临界温度和压力,一、 离子交换树脂,第五节 离子交换分离法 Ion exchange,离子交换分离法是离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应而使离子分离的方法,离子交换树脂的结构,带有活性基团的网状高分子聚合物,骨架,活性基团,酚醛树脂,聚乙烯树脂,交联剂,酸性基团,碱性基团,SO3H,COOH,N+R3OH-,NR2,Ion exchange resins,特殊基团,聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂,交联剂,活性基团,R-SO3H + M+ = R-SO3M + H+,离子交换树脂的分类,依据活性基团分类,阳离子交换树脂,阴离子交换树脂,螯合树脂,特殊交换树脂,强酸型,弱酸型,交换基为酸性，H+与阳离子交换,SO3H,COOH,OH,pH 2,pH 6,使用 pH 范围,pH 10,交换基为碱性，阴离子发生交换,强碱型,弱碱型,N+(CH3)3OH-,N+H3 OH-,N+H2R OH-,N+HR2 OH-,pH 12,pH 4,含有特殊螯合基团的树脂,电子交换树脂，含有氧化还原功能基团,手性基团，进行手性拆分,pHpKa,pOHpKb,2、交换反应,阳离子交换树脂,阴离子交换树脂,水合作用,螯合交换树脂,3、离子交换树脂的性能参数,交联度,交换容量,表征骨架性能的参数,表征活性基团的性能参数,是指交联剂在反应物中所占的质量分数,交联度大，,孔隙小,交换速度慢,选择性高,交联度小，,大,快,低,氨基酸的分离，交联度8 %， 多肽的分离 2 4 %,每克干树脂所能交换的物质的量（mmol)。,决定于网状结构中活性基团的数目。,交换容量由实验测得,交换容量的测定,称取某R4N+OH- 型阴离子交换树脂2 .00 g，置于锥型瓶中，加入0.200 mol / L HCl 100 mL 浸泡一昼夜。用移液管吸取25.00 mL, 以甲基红为指示剂，用0.100 mol /L NaOH溶液滴定，消耗20.00 mL。计算离子交换树脂的交换容量。,V0,流出曲线,始漏量,交换过程与总交换量 exchange capacity,总交换容量 是指柱上树脂所能 交换的总量。,二、离子交换亲合力 affinity,离子交换树脂与电解质溶液接触时发生离子交换反应,K选择性系数，也叫分离因素,可以推导得,衡量树脂对离子的亲和力的大小的参数,亲和力,水合离子的半径,离子的电荷,K,K,离子交换分离的基础,亲和力的 差异,强酸性阳离子交换树脂 Li+ H+ Na+ NH4+ K+ Rb+Cs+ Ag+ Tl+ U(VI)Mg2+Zn2+Co2+Cu2+Cd2+Ni2+Ca2+Sr2+Pb2+Ba2+ Na+Ca2+Al3+Th4+ 对于弱酸性阳离子交换树脂，H的亲合力大于阳离子,水合离子半径,电荷,离子的极化程度 ,亲和力,阳离子交换树脂：,阴离子交换树脂：,强碱型阴离子交换树脂 F-OH-CH3COO-HCOO-Cl-NO2-CN-Br-C2O42- NO3- HSO4- I- CrO42- SO42- Cit. 弱碱型阴离子交换树脂 F-Cl-BrI-CH3COO-MoO42-PO43-AsO43-NO3-Tart.CrO42- SO42- OH-,以上仅是一般规律，条件改变，树脂改变，可能会 有变化,强酸型阳离子交换树脂分离示例,Cl-, K+, Na+, Ag+ 的分离,K：亲和力,H+ Na+ K+ Ag+,交换 exchange,洗脱 elute,Na+,K+,Ag+,淋洗曲线,洗脱剂 eluant,洗出液 eluate,三、离子交换分离法的应用,水的净化,阳离子交换,阴离子交换,除去水中的杂质离子,去离子水 de-ionized water,操作,微量组分的富集,例：矿石中铂、钯的富集与测定,Pt(IV) Pd(II),PtCl62- PdCl42-,RN+(CH3)32PtCl62- RN+(CH3)32PdCl42-,分光光度法测定,阴阳离子的 分离,Cr3+, CrO42-,Al3+, FeCl4-,性质相似的物质的分离,Li+、Na+、K+的分离,第六节 色谱分离法,一、概述,1906年 俄国植物学家 Michael Tswett,CaCO3,Chromatography,CaCO3 固定相 stationary phase,石油醚 流动相 mobile phase,洗脱,洗脱,二、色谱分离法的分类（原理）,吸附色谱,排阻色谱,（凝胶色谱）,分配色谱,离子交换色谱,吸附能力的差异,分子尺寸的大小不同,两相中分配系数的不同,亲和力的差异,Adsorption chromatography,Exclusion chromatography Gel-permeation chromatography,Partition chromatography,Ion-exchange chromatography,亲和色谱,特异反应，亲和力的差异,Affinity chromatography,色谱法,液相色谱法,气相色谱法,平板色谱法,柱色谱法,薄 层 色 谱 法,纸 色 谱 法,气 液 色 谱 法,气 固 色 谱 法,分 配 色 谱 法,吸 附 色 谱 法,离 子 交 换 色 谱 法,排 阻 色 谱 法,超临界流体色谱法,亲 和 色 谱 法,三、萃取色谱,溶剂萃取原理与色谱分离技术相结合的液相分配色谱，又称反相分配色谱。多用于无机离子的分离。,以涂渍或吸留于多孔、疏水的惰性支持体的有机萃取剂为固定相，以无机化合物水溶液为流动相 支持体材料有：硅藻土、硅胶、聚四氟乙烯及聚乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，活性碳纤维。 惰性多孔且孔径分布均匀，比表面大，在流动相中不膨胀，不吸附水溶液中的离子 如正辛胺-纤维素分离Th,Zr,U(10M HCl,6M HCl, 0.05 M HCl 洗脱。,四、薄层色谱和纸色谱,平面色谱 薄层色谱固定相有硅胶，活性氧化铝 及纤维素并铺在玻璃板上。纸色谱 固定相多为滤纸。 * 流动相或展开剂： 正相薄层色谱中为含有少许酸或碱的 有机溶剂；反相色谱多采用无机酸水 溶液。正丁醇乙醇氨水（9：1：0.5）分离显色剂AClP-pF. 纸色谱用无机酸水溶液或其与有机溶剂的混合物为流动相。乙醇2MHCl(9:1)分离La,Ce,Pm,Eu,Dy等；丁酮HF（6：1）单宁显色分离Nb和Ta。,比移值: 样品点中心到原点距离与溶剂前沿到原点距离的比值。,保留值比移值 Rf,将标准和样品的 Rf 值进行比较，可以对样品进行定性分析,Rf = 0 1,Rf = 0 ，表明在原点不动,Rf = 1，表明随溶剂一起移动,定性分析,定量分析,截取洗脱 扫描 CCD摄像,第七节 电泳和毛细管电泳分离,电泳: 在电场作用下，电解质中带电粒子以不同的速度向电荷相反的方向迁移的现象。,利用这一现象对化学或生物物质进行分离分析的技术常常称为电泳技术。 纸电泳 ； 薄层电泳 ； 聚丙稀酰胺电泳； 琼脂糖电泳等。 等电聚焦电泳；等速电泳 柱状电泳； U形电泳；高效毛细管电泳,高效毛细管电泳分离 在充有电解质溶液的毛细管两端施加高电压，溶解在电解质中的物质组分根据电位梯度及离子淌度的差别，得以电泳分离。,HV.高压电源；C.毛细管；E.电极槽；Pt.铂电极；D.检测器；S.试样；DA.数据采集处理系统,首先用于选矿 80年代，中国开始研究，用于微量元素的富集分离 离子浮选、沉淀浮选、溶剂浮选 原理: 液体里的一和几个组分转移到气泡表面，载有被分离组分的气泡进而聚集成泡沫到达液体上部，分离和破裂泡沫，收集组分。,第八节 气浮分离法,1进气口；2浮选池；3聚乙烯过滤器；4泡沫；5法蓝盘；6试样、试剂导入口；7硅相交；8排出口；9接收器。,离子溶液中，加入适当络合剂，调至适当酸度，生成络合物离子，再加入与络离子带相反电荷的表面活性剂，形成离子缔合物，通入气体，鼓泡，吸附在气泡表面上浮至溶液表面。 影响因素有 酸度；表面活性剂；离子强度；络合剂；气泡大小 HCl中，十六烷基吡啶，分离富集Zn2+ (1.2mol/L HCl)、 Sb3+(0.75 mol/LHCl)、Bi3+(0.4 mol/LHCl).,一、离子气浮分离法,溶液中被分离的痕量金属离子与某些无机或有机沉淀剂形成共沉淀或胶体，加入与沉淀或胶体带相反电荷的表面活性剂，通气沉淀粘附在气泡表面浮升至液体表面，与母液分离。 如在pH 5.59，在捕集剂（Fe(OH)3）存在下，油酸钠为起泡剂，富集水中Tl3,二、沉淀气浮分离法,在含有被分离组分的水溶液上部覆盖一层与水不混溶的有机溶剂，当附着有被分离组分的表面活性剂气泡升至水溶液上部，气泡就会溶入有机相或悬浮在两相界面成为第三相，从而分离。 溶剂气浮吸光光度法就是把溶剂气浮分离法与吸光光度法相结合，达到高灵敏选择性的测定痕量组分，如Au(III)-I-次甲基蓝离子缔合体系的溶剂气浮吸光光度法。,三、 溶剂气浮分离法,膜分离技术是一种高效、经济、简便的新分离技术。 膜可以是固态也可以是液态或气态，膜本身为一相，有两个界面，与所隔开的物质接触，但不互溶。 膜可以是全透性或半透性。 膜分离根据浓度差，压力差和电位差进行。,第九节 膜分离法,液膜萃取分离涉及到三个液相：试样液，萃取液和这两者之间的薄膜。分离原理类似液液萃取和反萃取。被分离组分从试样液进入液膜相当于萃取，再从液膜进入接受液（反萃液）相当于反萃取，可以说液膜萃取分离是液液萃取分离中萃取与反萃取的结合,液膜萃取原理见示意图 1.试样液池；2.液膜；3.反萃液池,液膜萃取分离,液膜是一层很薄的膜，与被隔开的液体不互溶，有油型，水型 液膜由膜溶剂，表面活性剂，流动载体和膜增强剂组成。 如用P507、单丁二酰亚胺为表面活性剂，加入液体石蜡和煤油可以制成液膜，用于富集10-9g的铈组稀土。 聚砜-P204制成液膜分离EU3+,要点,1、对分离效果的评价：分离效果，回收率,2、萃取分离,种类：螯合，离子缔合，简单分子，溶剂配合，及萃取条件与过程,基本理论：萃取的本质，KD, D, E，及相互关系,3、离子交换,基本理论：树脂的结构性能及性能参数，交联度，交换容量，始漏量，交换总容量；亲和力，选择系数，等,离子交换剂：种类，交换反应,应用：,4、色谱分离 分离原理：吸附、分配、排阻、离子交换、亲和,分离技术：流动相、固定相、定性与定量的方法等,