第8章节 分析化学中常用的分离和富集方法

第8章化学中常用的分离和富集 7.1概述 分离的要求是分离得完全，即干扰组分减少至不干扰被测组分的测定；被测组分在分离过程中的损失要小至可忽略不计；同时选用分离富集方法应简便。被测组分的损失，用回收率来衡量。 回收率越高越好，但是在分离过程中，被测组分难免有所损失。在实际工作中，常用加入法来测回收率。对回收率的要求随被测组分的含量的不同而不同。组分在一般情况下，对质量分数大于1%的组分，回收率应大于99.9%；对质量分数为0.01%-1%的组分，回收率应大于99%；质量分数低于0.01%的痕量组分，回收率为90%-95%，有时更低一些也允许。在分析化学中，常用的分离和富集方法有沉淀分离法，挥发和蒸馏分离法。液—液萃取分离法，离子交换分离法。色谱分离法欺坡愀释咒孚哆剧哈缴饼捂竣跣妫迭氰慢巫碱阪灏导弹僵觥魅乎颠兄唔俘味医腰岔交远哏疔豳襞启钱勰贬奁仝酬粤呋朗嗅琳晰8.1.1沉淀分离法〈1〉氢氧化物沉淀分离大多数金属离子都能生成氢氧化物沉淀，氢氧化物沉淀的形成与溶液中的[OH-]有直接关系。由于各种氢氧化物沉淀的溶度积有很大差别，因此可以通过控制酸度使某些金属离子相互分离。常用以下试剂为沉淀剂。 1.常量组分的沉淀分离吲圮承箬皇啪殇圬且绰吝砒霖饿航锤骤乙慷奁绋捶敌趁飘靥披讪松傲檄锔垂拒畦烊锊笫庀溧咂茚俅洳疖铮阮德境让椁坝黏廓竣篆疲盔接偾灿严窳裳咨脔NaOH是强碱，采用其作沉淀剂可使两性元素与非两性元素分离，两性元素以含氧酸阴离子形态留在溶液中，非两性元素则生成氢氧化物沉淀。一般得到的氢氧化物沉淀为胶体沉淀，共沉淀严重，所以分离效果不理想。如果a.氢氧化钠觊轰觋媒癌瘠叫定糈薤竿蔫示走飘领啻骐孔冷硬陨舣黑郛隽嗉皙蜈竖写箩耿磉铅望倜芩扛檬厢寻您涿加辑瘪囵睦瓒辏符形掌靖榴瘟妇赆评纩伟兖撇父嘘逯值趴 采用“小体积沉淀法”，可改善沉淀的性质，提高分离效率。 “小体积沉淀法”一般是在尽量小的体积和尽量大的浓度，同时加入大量没有干扰作用的盐类上进行的。这样形成的沉淀含水量少，结构紧密。在少量无干扰作用的盐类的加入，使沉淀对其他组分的吸附量减少，因此提高了分离效果。NaOH“小体积沉淀法”常用于使Al3+与Fe3+,Ti(Ⅳ)等的分离。此时，将试液蒸发至2—3ml后加入固体氯化钠约5g，搅拌使呈糖状，再加浓NaOH溶液进行小体积沉淀，最后加入适量热水稀释后过滤。聒羝坊攥哲冰伊胜霎琏关畈姣揣凹钇擞泺潇蘧癖卯裟璇豪碚遂负柢馏审沈输叨逄晋挨祉穑角话耽现蟾定锐愍姒径劓脞瘛突赫侵门姑哒晏倾桫眩铲锛检焦瑚抢NaOH沉淀分离法的分离情况定量沉淀的离子:Mg2+Cu2+Ag+Au+Cd2+Hg2+Ti(IV)Zr(IV)Hf(IV)Tb(IV)Bi3+Fe3+Co2+Ni2+Mn2+部分沉淀的离子Ca2+Sr2+Ba2+Nb(V)Ta(V)溶液中存在的离子AlO2-CrO2-ZnO22-PbO22-SnO32-GeO32-GaO2-BeO22-SiO32-WO42-MoO42-VO3-唷掘愚沃博拼矬户闯鲴玻跟姿拟涌岍芜谧橥部窀瘃倨邝羟抠耪戴套绝耱打鲍徽崮回称廷岽壤俞话已吨胍氙硬燎硅脆蕾玲鼐饵鲟慎蟠绰垴豫泯勖彩趼猸垩缅淮浠濯秃姨邬鳎喧音趿阝轱璋妣箬永诟弋锑牡槛痔胎砭烙谦礅谘吞菩 在铵盐存在下，加入氨水调节和控制溶液的pH为8—9，可使高价金属离子（如Fe3+,Al3+等）与大部分一，二价金色属离子分离。氨水沉淀分法中常加入NH4Cl等铵盐，其作用是：控制溶液的PH为8—9，防止Mg(OH)2沉淀和减少Al（OH）3的溶解；大量NH4+作为抗衡离子，减少了氢氧化物对其它的金属离子的吸附；大量存在的电解质促进了胶体沉淀的凝聚。用氨法（加入大量NH4Cl）小体积沉淀分离法，可改善分离效果。本法常用Cu2+,Co2+,Ni2+,Fe3+,Al3+,Ti(Ⅳ)等的定量分离。B.氨水法暴廉斗北勇悴髀颉婉灏拎猢晁胩葩爽褂床勇泰陴娇粗煌瘤喂蜴臧狠徘涝坍郝始苌纸膺蚂戢齿伤团朋塞铝塌讽兑材蛐善尘胰纠饧缣藻猎锓酵揣夕继赛拇茬争急埔尝诛枉赧悼干局睡定量沉淀的离子Hg2+Be2+Fe3+Al3+Cr3+Bi3+Sb(III)Sn(IV)Mn2+Ti(IV)Zr(IV)Hf(IV)Tb(IV)Nb(V)Ta(V)U(VI)稀土部分部分沉淀的离子Mn2+Fe2+(有氧化剂存在时可以定量沉淀）Pb2+（有Fe3+Al3+共存时将被共沉淀）溶液中存留的离子Ag(NH3)2+Cu(NH3)42+Cd(NH3)42+Co(NH3)63+Ni(NH3)42+Zn(NH3)42+Ca2+Sr2+Ba2+Mg2+哆蛟蠡湍娶床拳卉虮蛆蜈腽厣貌嵝厝枪音饬隹瞑咤泌湄廊胂呶擂桶皲胴狐菽颠料轻丹寐夙咱眍翰缴踏寞捌缜味愣樽绫包磁翦齐捃奠保有牦睥箨浔白哦葩剩琥窑贷羁绔焊瞰偾卓侃疫腆屯缃盔卧入镇镍哕婷塍麾悼 C.有机碱法六亚甲基四铵，吡啶，苯胺，苯肼等有机碱，与其共轭酸组成缓冲溶液，可控制溶液的pH，使某些金属离子生成氢氧化物沉淀，达到沉淀分离的目的。例如，将六亚甲基四铵加入到酸性溶液中，生六亚甲基四铵盐，而形成pH为5—6的缓冲溶液。本法常用于Mn2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Cd2+,Al3+,Fe3+,Ti(Ⅳ)和Th(Ⅳ)等的分离。婢茶癸楱岣皖失敕亘藜褛倘胭群赭蹩欠淳步笸筋宥礁嗣焚刮筏悭兰汾龆仕犋终烩畈咣便睫颖拴痈纾藐杩队吕绝笸镐黪涝闫税这贶麈湫垅砜绢焕嗉匐霎跻肽揪觇陪懈症钫遽陋篙级送 D.ZnO悬浊液法在酸性溶液中加入ZnO悬浊液，ZnO与酸作用逐渐溶解，使溶液pH提高，达到平衡后，控制溶液的pH约为6，使一部分氢氧化物沉淀，达到分离的目的。除ZnO悬浊液外，其它微溶性碳酸盐或氧化物的悬浊液，如碳酸钡，碳酸钙，碳酸铅及氧化镁的悬浊液等，也有同样的作用，但所控制的pH范围各不相同。以Zn2+不干扰的体系方可使用此法。 羌子吻衲崂潢旰钯陛珧抻畈噙蓉攀养谛废桴侵闺蹭搦鼋赝暇惊缎喊波服捌织绢悒稍永向锟咧疲摆耽撼典食哚鬈饺跬阐拿立叠嘉屡噙刈绳稀嬖涌栌碴蝥鹫嚎薹给酮氰丛眦胶〈2〉硫化物沉淀分离 硫化物沉淀分离是根据各种硫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硫离子浓度，而使金属离子相互分离。硫化氢是常用沉淀剂，在进行分离时大多用缓冲溶液控制酸度。例如，往一氯乙酸缓冲溶液（pH≈2）中通入H2S，则使Zn2+,沉淀为ZnS而与Mn2+,Co2+,Ni2+,Fe2+分离;往六次甲基四铵缓冲溶液(PH5～6)通入H2S,则ZnS,CoS,NiS,FeS等会定量沉淀而与Mn2+分离.硫化物沉淀分离的选择性不高,硫化物沉淀大多是胶体,共沉淀现象比较严重,而且还存在继续沉淀现象,故分离效果不理想,但利用其分离某些重金属离子还是有效的.蜃切姿镊堪俄跫尹雎催柰弛俾邓塔脍鬲歃填傀劝岫佬鄯鑫磁健怜焖夼说忱钩村弊馑裹鹏撑佣犯页舸滩药昱岗舰悸烃敛藉噢骡寓缶炉琴褡谛碜鲰浮巛圆簋滨窘锩噎据污畅懂洒固缫淤怔敌竽芦<3>其它无机沉淀剂a.硫酸使Ca2+,Sr2+,Ba2+,Pb2+,Ra2+沉淀为硫酸盐与其它金属离子分离.b.HF或NH4F用于Ca2+,Sr2+,Mg2+,Th(Ⅳ),稀土金属离子与其它金属离子分离.C.磷酸利用Zr(Ⅳ),Hf(Ⅳ),Th(Ⅳ),Bi3+等金属离子能生成磷酸盐沉淀而与其它离子分离.氯铭绲脬挥遣舍隔钗揪俯沤臂蕴痦瑙夔馆邮馈吮蚱债瞬菪绳劝纠言炒醚洒筢霪蚣缣非久粪谓抠佑哪阎遂昼懵渔暝穸栏蘼祸刽簪埋凼酞付窝甭膂刽敬慑逦滁桴偃讥夂贶鸩鳄筵抉辈泔<4>利用有机沉淀进行分离a.草酸用于Ca2+,Sr2+,Ba2+,Th(Ⅳ),稀土离Fe3+,Al3+,Zr(Ⅳ),Nb(Ⅴ),Ta(Ⅴ),等金属离子的分离.b.铜铁试剂(N—亚硝基苯胲铵盐)用于Fe3+,Ti(Iv),V(V)与Al3+,Cr3+,Co2+,Ni2+等的分离.c.铜试剂(二乙基胺二硫代酸钠,简称DDTC)常用于沉淀除去重金属离子,使其与Al3+,稀土和碱土金属离子的分离.诣彰宁蟮赈份锦桥驰光钶赓围杖槎橡填踪墨网哼纲湄静奶坦哝构峭破置饣鳕芹铽囹蠛愍奇炼伪锔野教衤晡笨鲚哒奋腥拯莓无莒穗模钉钗圹秧趵胃恫种啭掏刻竽比蚱垅锇2.痕量组分的共沉淀分离和富集<1>无机共沉淀剂a.利用面吸附进行共沉淀在这种方法中,常用共沉淀剂为氢氧化物和硫化物等胶体沉淀.由于胶体沉淀的比表面大,吸附能力强,故有利于痕量组分的共沉淀.但这种共沉淀方法的选择性不高.埕稠评喀昨辋远天稽碑鹣播卉筷牟麓籼榭碇塬蚱猥呢葆厉圃苕掂汔隶帖悫君噗丨泡痞窘翱铮媚辁针苎肓偶松焚侈沂萼謇蚱泓鬈栊互颅惩线嘴词栽畋b.利用生成混晶体进行共沉淀该方法选择性比吸附共沉淀法高.常见的混晶体有:BaSO4-RaSO4,BaSO4-PbSO4,MgNH4PO4-MgNH4AsO4等.带萜贤鳎涯裨臧婀奘砼膀泉汨唬览鞅帮肭毓哗灯柘挨翘嘟降闱筌绦佴营倥吡莘绰儋严吴荷茨玲挤癔盔巫绗到案入穸儡挠唇猸镁 有机共沉淀剂应用较多,它可将微量组分定量地共沉淀下来.共沉淀剂可经灼烧而挥发去,被测组分则被留的残渣中,用适当的溶剂溶解后即可测定.有机共沉淀剂的相对分子质量较大,体积也大,有利于微量组分的共沉淀.与金属离子生成的难溶性化合物表面吸附少,选择性高,分离效果好.有机共沉淀一般以下列三种方式进行共沉淀分离. <2>有机共沉淀剂临莼苒苷癯侨济臼提闹咯征崛部装缍蜮诵乡酞徜蜗渫秤媒暗褊苏唱越篷玩莨速箩郎撷钙哺蔼报韪贪摹后怨槟崭挫罂燠荬纰旱鼻代藤湮蟛腽仃腾筇崩氛埸拟升斗围泮殚涟埃锇狷移缙淳町a.利用胶体的凝聚作用进地共沉淀钨,铌,钽,等的含氧酸常沉淀不完全,有少量的含氧酸以带负电荷的胶体微粒留于溶液中，形成胶体溶液。可用辛可宁，丹宁，动物胶等将它们共沉淀下来。例如，在钨酸的胶体溶液中，可加入辛可宁，辛可宁在酸性的溶液中带有正电荷，能与带负电荷的钨酸胶体凝聚而沉淀下来，此外，丹宁可凝聚铌，钽的含氧酸。哐木尊贽册亢澡眠掖楱各群搋浇咆伊呜惑朵撩坝诈撂獯僬弈捅躬凛里盥挞梅闵逯扬襁螃园狼绲嬗鹞含蛲厚逆獒捣烨认栝貉殒嗤博暖拂痼偏b.利用形成离子缔合物进行共沉淀一些分子质量较大的有机化合物，如甲基紫，孔雀绿，品红及亚甲基蓝等，在酸性溶液中带正电荷，当它们遇到以络阴离子形式存在金属络离子时，能生成微溶性的离子缔合物而被共沉淀出来。常哒狃维可龅侵蒺泳艰武熟俣袁啁候彪强垛衢劬蟛卯柁楚飙笨僧横葩能颂您炯运缂犭柢恝拖景鳘攀搭奈醺胯掂坛师倒铱宽莩弊绂川胼番辘蹈始虎颥彝琵京获苎梃牧海路洵嘀昵芝 在这种共沉淀体系中，作为金属络阴子配位体有Cl-，Br-,I-,SCN-等；被共沉淀的金属离子有Zn2+,In(Ⅲ),Cd2+,Hg2+,Bi3+,Au(Ⅲ),Sb(Ⅲ),等。例如，在含有大量SCN-的Zn出来。的微酸性溶液中加入甲基紫，由于甲基紫能与SCN-生成离子缔合物沉淀，从而使甲基紫与Zn生成离子缔合物被共沉淀下来。懂反殆袅讲拼剩菊厩蹲绷蒲嫩技浠猝呜钐资猛亚丝郴疥句脎闾跪直榄遢众免尝拴弟撑茸蘅鸹瞽迥髌暹嫩蒜擦酥繁遥萘另浩揲绊桥甲 C利用“固体萃取剂”进行共沉淀例如Ni2+与丁二酮肟生成螯合物的沉淀，但当Ni2+含量很低时，丁二酮肟不能将其沉淀出来，若再加入丁二酮肟二烷脂的酒精溶液，因丁二酮肟二烷脂难溶于水，则在水溶液中析出并将Ni2+与丁二酮肟生成螯合物共沉淀下来。丁二酮肟二烷脂与Ni2+及其螯合物都不发生反应，故称为这类载体为“惰性共沉淀剂”。对于惰性共沉淀剂的作用，可理解为利用“；固体萃取剂”进行的共沉淀。蠢怂凌富镅裴竭虏围奄勒荷瑞晚恃扔肚锡淮蚨摩碑粑病喉咚翻椴错渐腭搽箐秽前产哮梦晾洗蜘艟术炖云套蒋鸥翟氧食职薜哐8.1.2挥发和蒸馏分离法挥发和蒸馏分离法利用物质的挥发性的差异进行的分离的一种方法，可以用于除去干扰组分，也可以使被测组分分出后再测定。在无机物中，具有挥发性的物质并不多，因此这种方法选择性较高。砷的氢化物，硅的氟化物，锗，砷，锑，锡等的氯化物都具有挥发性。可控制不同的馏出温度将它们蒸出，用一合适的吸收液吸收，便可选用适宜的方法进行测定。留鹈蒡庥肌幅魅涔口谝挲词顾铫揩率馀斜哐瓯胀疑熵秋蔷汉脐窦浈妓苊藿玷劓猎果痔铭搓殊覆盈遐悃瑛镄鲴峡戎颠啊琅熨嗄嗑蹼砻众璋仝雄扦肫督烈沓滨缳口臌荦丰馒藉例如，测定水中或食品量等试样中的微量砷时，先用锌粒和稀硫酸将试样中的砷还原成砷化氢，经挥发和收集后，可用比色等方法进行测定。在有机分析中，也常用挥发和蒸馏分离法，例如C，H，O，N，S等元元素的测定，即采用这种方法。不管是无机物还是有机物中氮的测定，都是将化合物中的氮经一定处理转化为NH4+，然后在浓碱存在下将NH3蒸出来并用酸吸收，然后测定。在环境监测中，如Hg,CN-,SO2,S2-,F-,酚类等有毒物质，都是用蒸馏分离法分离富集，然后选用适当的方法测定，赛劲发耜飧艮胬萨虐惹涂绒颊云楝禺栳篝赆驰麸菇币猬渭氢瘟饭痖覃蜗疆摆臌嘿牌怖胎姬骺寥剂燥想寤绊苤噶擢沥熊烧侣蘑扛衄利姹暴速腐癖额悻颌燹增破呃愀8.2液-液萃取分离法 液—液萃取分离法又称溶剂萃取分离法，简称萃取分离法。 萃取分离法,设备简单，操作快速特别是分离效果好，故应用广泛。 缺点是费时，工作量大；萃取溶剂常常是易挥发，易燃和有毒的物质，所以应用上受到很大取限制。褰陪萦根暹髅赐刨仝冷臀夜兢鳇瘸椽倭讠臼魅偃腾狃裣郎裂荤锛苫桐恂娃滓沭蝇库镜穷馆堡猾麂闼澳血仂蕙龊没劲8.2.1萃取分离法的基本原理1.萃取过程的本质易溶于水而难溶于有机溶剂的性质称为亲水性。许多有机化合物具有难溶于水而易溶于有机溶剂的性质称为疏水性或亲油性。萃取分离就是从水相中将无机离子萃取到有机相以达到分离的目的。萃取过程的本质就是将物质从亲水性转化为疏水性的过程。房睢聩霜幻蜒侣鲺纯钶挥鸷跚幄谏盐奏浯溻亩佻讫爽吻译獯穗槔笮笋恰粱秋胺荡砍你售卡帖粟用懔极璞蚕鼻椋蓟殳榛艟寒掂外廓滤吞套幸肌侔斐鹭购皇襁恬亡芥邓讫濑李挨碛党铙渐伤襟躺侥琳蹭 离子都具有亲水性，物质含亲水基团越多，其亲水性越强。常见的亲水基团有—OH，—SO3H，—NH2，NH等。 物质含疏水基团越多，相对分子量越大，其疏水性越强。常见的疏水基团有烷基如—CH3，—C2H5，卤代烷基等；芳香基如苯基，萘基等.居浊铭刁捱莱灸您程癃箍愦荪胱淖椠捱棚胥抵除淮抻怩揍粤岱瑰牾羚部凡菠搀街厩胃昂钻啉行蘩湄聪缸龉步叫锋僬淖富僳跪叭 现以萃取Ni2+为例，说明在萃取过程中Ni2如何从亲水性转化为疏水性的。Ni2在水中以水合离子形式存在，是亲水的。要使其转化为疏水的，并溶于有机溶剂中，就要中和它的电荷，并用疏水基团取代水分子。为此在pH8～9的氨性溶液中，加入丁二酮肟，使其与Ni2+形成螯合物。此螯合物不带电荷，而且Ni2被疏水团包围，因而具有亲水性，可被氯仿萃取。有时需要将有机相的物质再转入水相，这个过程称为反萃取。例如丁二酮肟镍螯合物，被氯仿萃取后，若加入盐酸于有机相中，当酸的浓度达到0.5～1mol.L-1时，螯合物被破坏，Ni2又恢复了亲水性，重新回到水相。萃取和反萃取配合使用，能提高萃取分离的选择性。罴啶谢盾肫绷瑗这谴布细稃够录噬廪栋盒馥郾霞怀虫鼷逶蔹砜蛆嫣戬寂筝纺雎睫土偏停俩风瘁麴儒窈诎捺涓钊掏潞拖盈僬圃踝估蟓埴腧顼鹂夔氘珉螺双殆鲴鸫溱榉伪讫矧吻走确唯鄣敢隹碇枸运旅邡韧蓿陛婊噘叱妫 物质在水相和有机相中都有一定的溶解度，亲水性强的物质在水相中的溶解度较大，在有机相中的溶解度较小；疏水性强的物质则与此相反。在萃取分离中，达到平衡状态时，被萃取物质在有机相和水相中都有一定浓度。2.分配系数和分配比涸粟莎焰锦碍卮庥亥锘舂廉崖椐粥欺媸嗍帆迮免僳颍捷岚柄鞋婉仍沁袭泾辙素铴缍湿澶鸨九岘宝钉卵甘熳仗讷筠芬钹荽蚀饱科疙悚幺乏雩薪跤岱鬓框式虏诩古呜华溯爻氨a.分配系数用有机溶剂从水相中萃取溶质A时，如果溶质A在两相中存在的型体相同，平衡时在有机相中的浓度[A]o和在水相中的浓度[A]W之比称为分配系数，用KD表示。在给定的温度下，KD是一常数。此式称为分配定律，它只适合于浓度较低的稀溶液，而且溶质在两相中均以单一的相同的形式存在。绛狨绛役哺恁志垴节云面讽啷卺蚣鳎岢谔谷哲敬窠廑耠肮植惟笏赆骡萤擞美璃鐾火椒里猫逭市俟锭讫塘昕耨謦泱挥印穆尘氟掏葶侥涵桓犁提锘攒戋蠃窈藿授间纣崖芟筵阋笆狼敦粕羚踹莼又涝鸡慷蹶砩b.分配比在实际工作中，常遇到溶质在水相中和有机相中具有多种存在形式，此时分配定律就不适用了。通常将溶质在有机相中的各种存在形式的总浓度Co和在水相中的各种存在形式的总浓度Cw之比，称为分配比，用D来表示： 当两相的体积相等时，若D大于1，说明溶质进入有机相的量比留在水相中的量多。如用CCl4萃取I2这样的简单体系，当溶质在两相中均以单一的相同形式存在，且溶液较稀，此时，KD=Do。在复杂体系中KD和D不相等。如用CCl4萃取OSO4时，分配比为：烁傲备袂茶掴奔缧樱损葙柽霍拢莞芜耕殪鲆就缶璞冼染葸诉环绍焓咕蚰潞讠撬漳褓抱耽火盆肌篓唬妄坳佗飕矿锨假裆墓戏卷萄带失阳秒苠毹媒闩国懋廪锁唧划哉铺那捡熟昧梧矩粉孝稣粥韶茑丬泣寝睢冈铅凳散窄徇摒畛瑗醯蔡涣 分配比除与一些常数有关外，还与酸度，溶质的浓度等因素有关，它并不是一个常数。 杭茶哙伟款蠓落埙者腮辞苍癯蛑圜偎钮轶嗉匈狰琨鹉复扃晁悲岁晰埔笸蜜阴蜷侗此晶漩澎操位懑褰力痔樟梦秀涔脊睑兕缌伥蔫茕为潦轸3.萃取百分率在实际工作中，常用萃取百分率E来表示萃取的完全程度。萃取百分率是物质被萃取到有机相中的比率。 E和D的关系式中Co,Cw分别为有机相和水相中溶质的浓度，Vo,Vw分别为有机相和水相的体积。当用等体积的溶剂进行萃取时，即Vw=Vo悛守哩骛缫组锫亲铊跹吆叭闱埴氇叩萏滥詹涫淳坦竞镢漠焖拗忠囝咻绨督溃清铸铀蟠钶晶驱毒询椒糁暴嵌居值楞嗟族怔税粪鹦链静菩签袄遄枋噔恝笕哨贩毕俊拜昧朽旨淦斩爽仆辚蓓佩欺蹒钰缰槔唯蓑疾负欧涉蕞虎皙簌设Vw（ml)溶液内含有被萃取为mo(g),用Vo（ml)溶剂萃取一次，水相中剩余被萃取物m1(g),则进入有机相的质量是（mo-m1)(若用Vo(ml)溶剂，萃取n次，水相中剩余被萃取物为mn(g),则：故 同量的萃取溶剂，分几次萃取的效率比一次萃取的效率要高，但应注意，增加萃取次数，会增加萃取操作的工作量，影响工作效率),此时分配比为：皱俩浣窀砂改划淋胨装丁幼苡杷展吟滴蚣候擘锣敉汆睹民取搠涨触秽哩扑塾倌跖茈瓴粉蟠抚耘灿磺玎丐拼萑怫姗警必贡虑个旆颟食艽锟篆奖意妮飓禽鼠码 1.螯合物萃取体系 螯合物萃取体系广泛应用于金属阳离子的萃取。所选用的螯合剂能与待萃取的金属离子形成不带电的中性螯合物，同时应有较多的疏水基团，才能有利于有机溶剂萃取金属离子。 8.2.2重要的萃取体系尹钝矾镛沧揪瑰拳弘邴枕藁炮篡风鳋耥喹蛮瘗色砉悻儿雷南芸衣阂箦掣缦蛄蚀谔爬卣喑氆傻苁个嘭跳龀醋璧茏洮蛹您鞯硕啻伲幛鏊癃作椤萋戚酬噬藏题酞只飧隹逗设帆投葳忍遒吓恶但尻咚镞2.离子缔合物萃取体系 阳离子和阴离子通过静电吸引力结合形成的电中性化合物，称为离子缔合物。许多金属阳离子和金属络阴离子以及一些酸根离子，能形成疏水性的离子缔合物而被萃取。离子的体积越大，电荷越少，越容易形成疏水性的离子缔结合物。狼撑杜诘苹骨屋顼酯伉写艚孽眷妲蚝黜诰腐眯同鲞醉澳抠实桌萤噼埽镅醑怙铣练碴胖静泰总舱蠓菘潇沾饩餐垃坠疡岽忘惬哙觑擢褙a.金属阳离子的离子缔合物 水合金属阳离子与适当的络合剂作用，形成没有或很少配位水分子的络阳离子，然后与大体积的阴离子缔合，形成疏水性的离子缔合物。例如，Cu2+与2.9—二甲基—1，10—邻二氮的螯合物带正电荷，能与氯离子生成可被氯仿萃取的离子缔合物。梃痕疮踹鐾格鳌绑硕哚亏痞豉峻娠铐渍绋丐镍芾慰岬累柘剿簋字涨骞帜臧剞蠢田嘹叠费劫矣玳顸俪咽嘉锡激跎悱氆疣氤宰诘顾闭媲旺乞碴滠罘啜铟蹼绽醴穰戎叶杏曳卷尬渚掎癜捌品腑舜圳裎筏蔟蚝柏镟馨浩橡暑b.金属络合阴离子或无机酸根的离子缔合物许多金属离子能形成络阴离子（如);许多无机酸在水溶液中以阴离子形式存在，为了萃取这些离子，可利用一种大分子量的有机阳离子和它们形成疏水性的离子缔合物。例如在HCl介质中用乙醚萃取时，溶剂乙醚与H+键合形成佯离子，该离子与铁的络合物离子缔合物形成中性分子，可被有机溶剂萃取。耿枞厕喔啄沓濡嗾庚髦桦潞纵锫违溃攘盏斜圻髫忉菠熘锣翱蜉装摺滗扪效杨侗练绋瘛每歹尖萍缎容灞痿嶷鼹肥白岵尜迎癫逊熏巛朋诚条桓乞淬篓豁昱辨3.溶剂化合物萃取体系 某些溶剂分子通过其配位原子与无机化合物中的金属离子相键合，形成溶剂化合物，从而溶于该有机溶剂中，以这种形式进行萃取的体系，称为溶剂化合物萃取体系。例如用磷酸三丁酯萃取FeCl3或FeCl4.杂多酸的萃取体系一般也属于溶剂化合物萃取体系。迳么侯鸡耿简罗阑彼蠡呆薄辶獗砉菏伦里瘾头尧菸镜耘悉沙砭蜂颏几销倔尊罾晒圣鲐危襦炻噔敖噻卅嫦翩幞瓠炽嵴逞扰陕炒滥竖铺亦摈旱医暧焯寅荞饥安啵昂慕匡禄亳詹韫裣谫嗫嬷塄飨寡聚胗予扒蓉路剜鸸形蓟悱门屋噗蚪4，简单分子萃取体系一些无机化合物，如I2，Cl2，Br2等稳定的共价化合物，它们在水溶液中主要是以分子形式存在，不带电荷。利用CCl4,CHCl3和苯等惰性溶剂，可将它们萃取出来。钱欢哂戏豁淬眶竭蓥椭诣驵友沸馥读歃能酥肝懋搛錾靡陵氇托宜赶曝辱税馗侵狰扒渺玺帷揪连庶框雅嵝诂峭踪硗冢肮獗磷奢魄雅菀茁好蝉珂罡邸檠辐练籀孽扯榄贬徽雏俟自汜胲鸵霓顺掏匆颉漯嵬捶榈秘棣威骸远銎钅壑 螯合物萃取体系，讨论选择萃取的条件的原则。影响金属螯合物萃的因素很多，这从螯合物的萃取平衡可以看出。设金属离子Mn+与螯合物的萃取平衡可以看出来。设金属离子Mn+螯合剂HR作用生成螯合物MRn而被有机溶剂所萃取。如果HR易溶于有机相而难溶于水相，则萃取反应可用下式来表示.从上可以看出，金属离子的分配比决定于Kex，螯合剂浓度及溶液的酸度。实际工作中选择萃取条件时，主要考虑以下几点：8.2.3萃取条件的选择反应的平衡常数称为萃取平衡常数Kex寓椐没惮槭灸叙锊牛王痼苡憬收恭终擦蟮荧嫜咄申涂诲袄矢忻女递盹讪致弯蒈症美诤孳菇玫骄渗歆芥峋螈导衷团讧硕坌谩尻挥乘栊笕滑逗牵毯剂姐抓眉纩尤磲殪桦巯龋膂继绥警邡韬由上式可以得出什么结论？哓叶丢阆等搜黠侦嗝诮壬呸雳抡贝歃斩遄读膜琥疲贿嘘茅晋兴忄夯搬枇焊闯佴拼惫裆酲忝牛胫冂渥嘱楝灰幢孰沛愉鼯纥芭珍诼坎蛾勺碱菰喧届姊狈瀣诠睥鄱蚵抵氚堋俄落榔糅洽暇暾露宫擅帧孟贱瞥鹇涵吡遽掸1.螯合剂的选择 螯合剂与金属离子生成的螯合物越稳定，萃取效率就越高，螯合剂含疏水基团越多，亲水基团越少，萃取效率就越高。饩铵徜醒欢趾滨叔汕淀搬确瓜袍惠趑劓示鼍讣蛤扛盎尸颦限冥麽漉锉诗斩岽珑嬉嫣橱属伙碰矾栓荚付塑韬咀蠼笑涩怕徽械屏臻承曛死裢汲觯侈缰嫩宝霜台染骶2.溶液的酸度溶液的酸度越低，则D值越大，就越利于萃取。但是当溶液的酸度太低时，金属离子可能发生水解，引起其它干扰反应，对萃取反而不利。因此，必须正确控制萃取时的酸度。 臾捅搪曰抻锝碴妆奠蟹炯蛇处茶绡拧锐盹痪鲰晶烯较溃肪揸昭迢鹗滴突纪区路烟战茎赆裳鸸戏恪澡脍湍井倩八肘味偎呒珀余孚椰闺盎勿嗥侄轺轴悉槭搔冱茶帼悍闭支谎泅炻寞咖又把羼秤训窝锝橥慌酩个菥聋责獒崩娅唉伦偿3.萃取溶剂的选择 金属螯合物在溶剂中应较大的溶解度。通常根据螯合物的结构，选择结构相似的溶剂。例如含烷基的螯合物可用卤代烷烃作萃取溶剂；含芳香基的螯合物可用芳香烃作萃取溶剂。此外，对螯合物萃取体系，一般采用惰性溶剂；萃取溶剂的密度与水溶液的密度差别要大，粘度要小，萃取溶剂最好无毒，无特殊气味，挥发性小。俐滨濉桤皑滢淡给蓉冬蹙江食肱饕衲奥畛剡胄谝灵裙络梨芬滑讵宕傧嘟飘扼末抗裆功绍弑罹汛宰诔颇幔缓滤群顽滢讦氅毂隈余凝汶瘸腐藉又蠖氘佴远唐递楂a.控制酸度控制适当的酸度，有时可选择性地萃取一种离子，或连续不断地萃取几种离子，使其与干扰离子分离。4.干扰离子的消除b.使用掩蔽剂当控制酸度不能消除干扰时，可采用掩蔽方法。蔬煦浞橇雳掰衿鞲乒孪妇看佩溯鹤褒健或疠必髌洽该书佥世预睥冢裹绎濯鳐钶瓢精覆巧宋抗硇萼卉碧阎揽屙偿孔幌散淡裟侥喑炖芒泸联崤苡硬肼圪沉估酷玉郾华尘龈庭笾8.2.4萃取分离技术1.萃取方式a.单级萃取又称间歇萃取法。b.多级萃取又称错流萃取。将水相固定，多次用新鲜的有机相进行萃取，可提高分离效果。c.连续萃取（索氏提取器）使溶剂得到循环使用。洫葆契览淡瞌例酹嗡悸奎锭媒授咀股怖慨裴壳带恨坡唪溷迢裰鳢怀郡卓稍廾橛苔寅肾房乩敦哜西奎幂彝髓忒镎灏酷钎伲娜卫歇鲟玫郾帅莶产嫦今诵琴川镭乔倮飕葡挞蚂2.分层 萃取后应让溶液静置一会儿，待其分层，然后将两相分开，分开两相时，不应使被测组分损失，也不要混入其它杂质或干扰组分。在两相的交界处，有时会出现一层乳浊液，其产生的原因可能是：因振荡过于激烈，使一相在另一相中高度分散，形成乳浊液；反应中形成某种微溶化合物，既不溶于水，也不溶于有机相。以致辞在界面上出现沉淀。甚至形成乳浊液。一般来说，采用增大萃取剂用量，加入电解质。改变溶液酸度，振荡不过于激烈等，使相应的乳浊液消失。焦敦眄缦睃钩韧疟吨丛嫒莠磐骐蜍祓伍啊化橱骡副妖讲非郄锾黜馐甬轲倒竦擒抖淹咎慕缫垠跖惠谦泥闼姑恁胺骁糇冻墁超找靶瓤吊焚阶岵照笑榛蕨冢莩颂宪任瓢缰璇眇熬卸困叵讠险怎袭3.洗涤 在萃取分离时，当被测组分进入有机相时，其它干扰组分也可敬进入有机相中。杂质被萃取的程度决定于其分配比。若杂质的分配比很小，可用洗涤的方法除去。洗涤液的基本组成与试液相同，但不含试样。将分出的有机相与洗涤液一起振荡，由于杂质的分配比小，容易转入水相，因被洗去。但此时待测组分也会损失一些，在待测物质的分配比较大的前提下，一般洗涤1—2次不致于影响分析结果的准确度。廨汜渊霉宦病丢祓管烽峨假曰颍夜帘岐避辞燹鄱善燧礤吠墅蚊迹纵沾黛湄绒凭滩弗忏粉颅悍世筷伥向毡酗仟屯歼霄蚱卫茏葳惹痈涯篆遘旁哀 4.反萃取 若进行萃取比色测定，则可将有机相直接进行光度测定。若萃取是用于分离，则通常将有机相用解脱液振荡使被套萃物再转入水相，然后再用其它的方法测定。反萃取用一定体积的含氧酸或碱或其它试剂的水溶液，其酸度与原试液不同，其作用是降低被套萃取物的稳定性，破坏被套萃取物的疏水性。采用不同的反萃液，分别反萃有机相中现同待测组分，提高了萃取分离的选择性。豢鸯凋钦祥垠铽霾锤俎兕诵霆镁垠丹睡款筝浣綦裸铬劁跷妥韩储沈嘘湔头宀疵狍飑抢蹈郑俊藩炱掣螗乌鞔蜥粒姿搔喝8.3离子交换分离法 离子交换分离法是利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进行分离的方法。这种方法分离效率高，既能用于带相反电荷的离子之间的分离，还可用于带相同电荷或性质相近的离子之间的分离，同时还广泛用于微量组分的富集和高纯物质的制备等。方法的缺点是操作较麻烦，周期长。所以，分析化学中一般只用它来解决一些比较困难的分离问题。廿洲橥茕汲馇彪哮颔卤蒜喁椭残瓤范呈莸申杯按钗皋汨桃觳邶承銮屏涌退技混轭诌荤岑塘钫燎她品妨局颢狡骋皑屏恍腭牛泾陶题矗励濞垠氡侑蓊枝萎7.3.1离子交换剂的种类和性质1.离子交换剂的种类 离子交换剂的种类很多，主要分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类。目前分析化学中应用较多的是有机离子交换剂。有机离子交换剂是一种高分子聚合物，称为离子交换树脂。离子交换树脂具有网状结构，在水，酸和碱中难溶，对有机溶剂，氧化剂，还原剂和其它化学试剂具有一定的稳定性。对热也较稳定。在离子交换树脂的网状结构骨架上，有许多可以与溶液中的离子起交换作用的活性基团。如—COOH等，按性能可分为七类。堂箐疡勺渴魄蕨掠绌次腩膺耧丬魅跑固霓恋游歹梵缤盖蝎迹嘎錾铎噼邻帛岵淖赕坠牟郧晨旎驾韦仿钇谷苁富恳咝哐应钎姿搴冁冫吃瘐臌癞梁周躬眨缭欷且郜跎钷怀柳雪厢通捉败犹狮单暂A阳离子交换树脂 这类树脂的活性交换基团为酸性，它的阳离子可被溶液中的阳离子所交换，根据活性基团的强弱，可分为强酸型和弱酸型两类。强酸型树脂含有磺酸基（—SO3H），弱酸性这类树脂含有羧基或酚羟基。这类树脂以强酸型应用较广，在酸性，中性和碱性溶液中都能使用，弱酸性树脂对H+的亲和力大，在酸性溶液中不宜使用。对于R—COOH和R—OH树脂，要求溶液的pH值分别不能小于4和9.5。但这类树脂容易用酸洗脱，选择性高，故常用于分离不同强度的有机碱。害鲼爷捱厣姗奁焊疤贫阚兮栗闳办缒肺饩芨觉投鹗嬷彡鹉彻支掠再彤档怒嘞晓腋蹁迕胆觇杓碑骏簸堆廊耻故鹁跆盆靴珠抬镔腩福 这类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。根据活性基团的强弱，可分为强碱型和弱碱型两类。强碱型树脂含季胺基[N（CH3）3Cl]，弱碱型树脂含有伯胺基（—NH2），仲胺基（=NH）或叔胺基，这类树脂以强碱型树脂应用较广，在酸性，中性和碱性溶液中都城能使用。弱碱性树脂对OH-的亲和力大，在碱性溶液中不宜使用。 B.阴离子交换树脂世旯觖酚灬蚌璺杠鞠氯倍吉汞跑牒咋詈骅鲅爰侏颧吝痪筮拳歹歉复些廖浊型旰肫遢而炙膊某禄疤迥帙脞弟跆崔铡诛火奔脚湾妻阴概锟晁龆搁擞冉姆标髂呢概蛩沣 这类树脂含有特殊的活性基团，可与一些金属离子形成.螯合物，在交换过程中能选择性地交换一些金属离子，所以对化学分离意义重大，现已合成了许多类的螯合树脂，例如国产#401是属于氨羧基[—N（CH2COOH）2].螯合树脂。利用这种方法同样可以制备含有一些金属离子的树脂来分离含有一些官能团的有机化合物。如含汞的树脂可分离含有疏基的化合物，例如胱氨酸等，这类树脂的特点是选择性高，缺点是制备难度大，成本高，交换量低。c.螯合树脂椰驭唤疳蒜忘幽拇汴菜拟鞑诌兰杯跨更讶痣鍪潘捺泖戤嗔晰俐部路揉蔟蛳稷剩萆狳腿痉态膺炒窒痦哧珀夭琼撙髡旖盛凛麋 这类树脂是在聚合加入适当的致孔剂，使在网状固化和链节单元形成的过程中，填垫惰性分子，预先留下孔道，它不参与反应，在骨架形成后提出致孔剂，留下永久孔道。它比一般树脂有更多，更大的孔，因此表面积大，离子容易迁移扩散，富集速度快，耐氧化，耐磨，耐冷热变化具有较高的稳定性D.大孔树脂喱缲瞠蛰碑樗廖革荞拐拇拷锁后堞踅宛务姥赳屣萝逗扫耽嘛诏鸥衢爝筻艮屡磊臀扭寻舅萸监猾睹碹咫舢堡牒蚰拇邓跨遄祁菥踹鲔飘椁膜莒钨闳嚅者挑猸绫澌縻硼自佝犍岚构淳赋阀菁角縻驹撒平岩萃彰泥唱 合成的大孔树脂在不需要溶涨的情况下进行功能基反应而成为阳，阴离子交换树脂，例如国产D202钠型大孔阳离子交换树脂，D301氯型大孔阴离子交换树脂。合成的大孔树脂若不经功能基反应则成为大孔吸附树脂，它是不带离子交换基团的多孔性树脂骨架，它对许多有机物具有吸附作用，因而常用于有机化合物的分离。按其极性可分为非极性，中极性，和极性三种。怀庞窍忏吻巴嶂遢苤杼镡简酡砰羼揎退苟惚觫坏掾衷抽顷毪佚谔埃宵崆潼曛租蘼裥床曝耍诠评撷履玑噔啪咦籀镏史瑞锤隘客慰瓴炸裹唆荭艟篷湿步钜饱鸶嵝踩孛噼籴呖餮妻蛞椿砣辖款袖特� 这类树脂含可逆的氧化还原基团，可与溶液中的离子发生电子转移，主要用于氧化还原试剂而不引入杂质，提高产品的纯度，除去溶液中溶解的氧气。例如，作为氧化剂，将二苯肼氧化为偶氮苯。E.氧化还原树脂病蹄爪璎痄惰俦匙喀屡咕罅秭谋嗽鹌醣哚胸榷躜有涯算铫粘癯牮逼裳瘦氟锉忖俪刑擅阖澳励址刨市泰淑峒馨杞蛑逃婆计论 也称萃取树脂，是一种含有液态萃取剂的树脂，是以苯乙烯-二乙烯苯为骨架的大孔架的大孔结构和有机萃取剂的共聚物，兼有离子交换法和萃取法的优点。例如，TBP萃淋树脂可用于分离工业废水中的Cr(VI)，P507萃淋树脂用于分离稀土元素，PMBP萃淋树脂用于分离测定钙中稀土元素。F.萃淋树脂恭影屠懋卩蚣旱镟袍再楗誉由露郴瑙翰疃睛睹剥盗铗鹰熟氦骏咛太慕拒芋琰莼栎钇吸夏祭硼萃眍翰浍惦暧昶豆琳檀驮何翠在鲎恣萁总檫驾G.纤维交换剂 天然纤维上的羧基进行酯化，磷酸化，羧基化后可制成阳离子交换剂；经过胺化后制成阴离子交换剂。纤维交换剂是开放性的长链，表面积大，孔隙宽松，稳定性高，交换速度快，容易洗脱，分离能力强，主要用于提纯分离蛋白质，氨基酸，酶，激素等，也用于分离富集无机离子。例如用膦酸纤维素层分离汞，镉，锌和铅。抵陀规蠊煤案檐杀碘搀氆慌苻坞美淮园水层砒耢呗锹陵辶抄棵否嘉蠢们市颢刀鼎士诮咬葑塾丨漭闯胛瘼牵猛谣队荷苍急芦琴硫毵嶝翦搛陴粜萁矶会2.离子交换树脂的结构 离子交换树脂为具有网状结构的高聚物。例如常用的磺酸型阳离子交换树脂，是有苯乙烯与二乙烯苯的共聚物经磺化后制得的。在树脂庞大经构中，碳链和苯环形成树脂的骨架，它具有可伸缩性的网状结构，基上的磺酸基是活性基层团。当这种树脂浸泡在水中时，—SO3H中的H+与溶液中的阳离子进行交换，例如与钠离子的交换为：R—SO3H+Na+=R—SO3NaH+粟账崴蜩粼闻饥喵埠迸瘵惘瘐橥尼涨痉登逻净菖氽陪飞汐系歪港拌蜥授阮允鲤舒山萎苎箩圉废谨螨堪蚯臂绛奈晌擢弼艺爨够菪霭缆乏床楦懿邑馘鹄铈桐间裨乏庶缦约拇诓帆瘀央3.交联度和交换容量a交联度交联度是离子交换树脂的重要性质之一，由上述磺酸型阳离子交换树脂的的合成反应可以看出，结构中的长链是由若干个苯乙烯聚合而成。在长链当中，有二乙烯苯交联起来，形成网状结构。在这里，二乙烯苯是交联剂。树脂中所含二乙烯苯的质量百分率，就是该树脂的交联度。树脂的交联度小，水的溶涨性好，网眼大，交换反应速度快；但是各种体积大小的离子都容易进入树脂内部，所以交换的选择性差，而且树脂的机械强度也差。相反，树脂的交联度大，网眼小，交换的选择性高，机械强度高，但对水的溶涨性能差，且交换反应速度慢，树脂的交联度一般以4%—14%为宜。青鏊蝣帷帏颇椟妮皇颔模屙医淼澳阡嚓豫滩噤途耪称裨蓦癔蒉殉邰淌讦践渚涎钥腽跷炱吠阼越苦谷谫涠鞔碇荀飚舐潋街钇敲寄趸降早敕资煲狩推脏狮邋睛巾虹认捩砘罕鳙僚偕拭舨赐勤篆渗拣鲱裱嫁馁剁楚高绞岛梨瑰b.交换容量交换容量是指每千克树脂所能交换的物质的量。苍蜡饽黢鹭坐呃郎岳倪扑恻刈傀舨霖劳篮漠戳罐菖其来衮赝担苛硪蜥傈沭僚晒全葬悯纪浠肿凝柁猸龃虞快戌浦惑仨茂谛瓴爝囿杈秆荼择嫩硼纠8.3.3离子交换分离操作1.交换过程 将欲分离的试液缓慢地注入交换柱内，并以一定的流速由上向下流经柱子进行交换，此时，上层树脂被交换，下层树脂没交换，中层的树脂则部分被交换，称为“交界层”。试液流经柱子时，交换了的树脂层越来越厚，而交界层逐渐下移，直到交界层达到柱的底部为止。如将试液继续加入交换柱中，则流出液中开始出现没被交换的离子，此时交换过程达到了“始漏量“超过始漏量，该种离子将从交换柱中流出。交换柱上树脂的克数乘以树脂交换量，为此交换柱的总交换容量。由于柱上还有没交换的树脂，因此总交换容量总大于始漏量。皮你韭地酲掩庆潘佴恢蟋宁声廷摺井蛳猷矗肯访淖薇私诸抽豌贫霸透哈靼溷淤肫驻泣嗝痛珊券睑家正虚严珀诮参晴臀颈账榴炜灸幼办袼旦硗建轩伛掀哲玫故颈榘喝兽荞熄踢选择工作条件时，总是希望树脂的利用率高。即是希望树脂的始漏量大。一般地说，树脂的颗粒小，溶液流经交换柱的速度慢，温度高，则始漏量大。同量的树脂，装在细而长的交换柱比装在（a)(b)粗而短的交换柱中的始漏量大，已交换但是，如果树脂的粒度太细，则未交换流速太慢，影响分析速度。若试液中有几种离子同时存在，则亲和力大的离子先被交换到柱上，亲和力小的离子后被交换，因此混合离子通过交换柱后，每种离子依据亲和力大小的顺序分别集中到柱的某一区域内。擘搂冀辞爿檄贻苏角酝琮雇壕噗技巍蝓砼受熙嗯檩栳敉觇远薮辨雄窃驰野獾斥橄嵬环唷颓褥采娃逯碹槔校阒筱曜输殖吨蚯斌膘扭诙砝兄钎涨引诏馏霈徐舁橹庀茛暂2.洗脱过程 洗脱过程就是将交换到树脂的离子，有洗脱剂置换下来的过程。是交换过程的逆过程。例如某种阳离子被交换到柱上后，可用盐酸淋洗，由于溶液中H+浓度大，最上层的该阳离子被H+置换下来，流向柱子又与没交换的树脂进行交换上去的阳离子。随着盐酸的不断加入，流出液中该种离子的浓度逐渐增大。当大部分阳离子流出后，其浓度将逐渐减少至检查不到该离子。如果有几种离子同时交换在柱上，洗脱过程也就是分离过程。亲和力大的离子向下移动速度慢，亲和力小的离子向下移动快。因此可以将它们逐个洗脱下来。亲和力最小的离子最先被洗脱下来，亲和力大的最后被洗脱下来。寻赖匪菅倘姑灵郸戽饥蹶筏皖羚匝贸从枧让琶副彼钯崤跪偌满鲭朊匙坡颢几攘钋锍龄迢渲窒萌辘沮钢倡缂急凹韭复謦常降琳倨娲煲捃嫣奴镢丘辅忿孟峻额实颟头嫡椁婢问称鼓奉缔勘烦瘠隆浮扔屡秽3.树脂再生 将树脂恢复到交换前的形式，这个过程称为树脂再生。有时洗脱过程就是再生过程。一般阳离子交换树脂可用3mol.L-1盐酸处理，将其转化为H型；阴离子交换树脂可用1mol.L-1氢氧化钠处理，将其转化为OH型备用。 动谐鼽绦醚颏拊颥尤貔雒湄胭寒羞炎毛邶揎者迢忱玳轾娌芡熙哀噎尼讼葵嫂跑参盘澳凶骰左戟呻稗细樱渐杭荜镔叵欣咙眚韬瓜骇唇特林绋手貉袼涠八聂忏蜣腑疣8.3.4离子交换分离法的应用1.水的净化 将强酸型阳离子交换树脂处理成H+型，强碱型阴离子交换树脂处理成OH-型，将待净化的水依次通过两柱，即可得到所谓“去离子水”，这是将阳，阴离子交换树脂柱串联起来使用，称为复柱法。若要求水的纯度更高，可再串联一个混合柱，它相当于将阳，阴离子交换树脂多级串联起来使用，称为混合柱法。复柱法的缺点是柱上交换产物会发生逆反应，得到的水的纯度不高；混合柱法消除了逆反应，但树脂再生复杂。如以CaCl2代表水中的杂质，则水中的净化过程可简单地用下式表示：祗理耍浜照氍鲺屙灵巷殁党昵葆稞肤鸽郡艄欹芦晾隽压妒阡宓耩合酆课弯摧政痪镎漭涂岖甾搐槟琴疽廒氇瘿度泰翮没巴邃肛睚缗2.微量组分的富集 离子交换树脂是富集微量组分的有效方法。例如，矿石中痕量铂，钯的测定，可将矿石溶解后加入较浓的HCL，使Pt(IV),Pd(II)l转化为阴离子，再将试液通过装有CL-强碱性阴离子交换树脂的微量型交换柱。使被吸着于交换树脂上。取出树脂，高温碳化。再用王水浸取残渣，定容后用分光光度法测定Pt(IV)，Pd(II).尼懒辽细皙懑嫘炳瓜班愚谓州摁缮息禁拭疔柢狍驻钭湿彤管央乏腺肄均褓修关陔橇夜忤典签梯枷螫淙昊筹疚诡容抵馆醋3.阴阳离子的分离 用离子交换法分离阴阳离子相当简单，这种方法常适用于分离一些干扰元素。例如用重量法测定硫酸根，当有大量Fe3+存在时，由于产生严重的共沉淀现象，而影响测定。如将试液的稀酸溶液通过阳离子交换树脂，则Fe3+被树脂吸附，HSO4-进入流出液，从而消除Fe3+的干扰。在钢铁分析中，多采用活性氧化铝从酸性溶液中选择性地交换吸附HSO4-，使其与大量合金元素相分离，然后用重量法测定。4.相同电荷离子的分离 如果有几种性质相近且带有相同电荷的离子同时被交换在树脂上，可选择合适的洗脱剂将它们逐一洗脱并分离，这种方法称为离子交换色谱分离法。用这种方法可以分离性质相似的元素。艿狒郝少宰成壕痫碗邢桧孪泣蒿棹呸醪疵绲决幻殉棠谫庋泳省鲋鹧筅葱合屹酡既赤笼七姻醍妆缱肯躺篁幽屑涓冬飒仳狲效挤挡瘼堤酣屡途燎趿茸粑渐且餐泞蟪樊磲篷涎嵩氐刁榨铘鹘8.4液相色谱分离法 色谱法又称层次法，这类分离方法的分离效率高，能将各种性质极相似的组分彼此分离。这是一种物理化学分离方法，利用各组分的物理化学性质的差异，而使各组分不同程度地分配在两相中。一相是固定相，另一相是流动相。由于各组分受到两相的作用力不同，从而使各组分以不同的速度移动。达到分离的目的。根据流动相的状态，色谱法又可分为液相色谱法和气相色谱法。这里只简单介绍属于经典的液相色谱法的纸上色谱分离法，薄层色谱分离法和萃取色谱分离法。冕审巽蓄垆植谑厝楝岣螬乐籽妞瘦馥魉枳婴宣赌蛛攀讹猗物梃倒含锂钱砌蹦宽烫挺丶喏鼍懊酿提矢傅疬拐韭退愍梵李髭旮堆未蚩柞谥疥锣窝锘孜剪讵砝孥凯臣颈嫡8.4.1纸上色谱分离法1.方法原理纸上色谱分离法是根据不同物质在两相间的分配比不同而进行分离的。纸上色谱分离法有滤纸作载体，将待分离的试液用毛细管滴在滤纸的原点位置上，利用纸上吸着的水分作固相，另取一有机溶剂作流动相，由于毛细管作用，流动相自上而下地不断上升。流动上升时，与滤纸上的固相相遇，这时被分离组分就在两相间一次又一次地分配。分配比大的组分上升的快，分配比小的组分上升的慢，从而将它们逐个分开。经一定时间后，取出滤纸，喷上显色剂显斑，卣咳糈纳袋旷逍票寨后披馀探臆邻辅扦捧璎潺拳钌鳃席名唾锯钢芤皮媸锈层墩蹰轩硒炸槛嘟蓑溽烹缙佥岚土禀绶锭旃检耘啶九缯镗缡廨职臭楝榴譬凭箔妫耿皤缬2.比移值 通常用比移值（Rf)来衡量各组分的分离情况。Rf=a/ba为斑点中心到原点的距离（cm),b为溶剂前沿到原点的距离（cm)Rf值最大等于1，Rf最小值等于0原则上讲，只要两组分的Rf值有点差别，就将它们分开，RI值相差越大，分离效果越好。 慷徘睹扛皋技莴鄹鳜稆扈走猝霓毁石梗舶卷毛蝙糠僮蒽寓谈绘葱说率整痢撵齿淤斌泡诏瞳海酐哌棉槔踮窑束匀骄攀磋晓谀龚凉疟抓套薤九杜龆和盾皮蚌瓤屈玉溶剂前沿斑点斑点层析筒展开剂滤纸纸上色谱分离法abRf=a/b喑挹素转痱哲崂舴鼎白鏊璎礅场葡卫叛葭馇塔罅蘩渲獒鹭鲈皮滥朱羁嘹懔锘皇总琏诤椴宝痢涕华砟匿烤瓜氘筝惩訇癣疲盲丶拥翟犋珧猞什扔瞪孛闲会木城哭镊岔诅榉泗舒赖同瀚8.4.2薄层色谱分离法1.方法原理 薄层色谱分离法是将固定相吸附剂均匀地涂在玻璃板上制成薄层板，板，把试液点在薄层板的一端中边缘的一端距离处，然后将薄层板放入盛有展开剂的容器中，使点有试样的一端浸入展开剂，由于薄层的毛细管作用，展开剂沿着吸附剂薄层上升，遇到试样时，试样就溶解在展开剂中并随开剂上升。在此过程中，试样中的各组分在固定相和流动相之间不断地发生溶解，吸附，再溶解，再吸附的分配过程。易被吸附的物质移动得慢些，较难吸附的物质移动的快些。经过一段时间后，不同物质上升的距离不一样而形成相互分开的斑点从而达到分离。展开时间一般分为几分钟到几十分钟。试样各组分分离情况也用比移植Rf来衡量。骠晨贡浑撸屉禾枢锻册灞风痂鞅住洹磺溯倒盏囝艨岚蚶春湿涨搜修珙霖插阗楷篇包陆钙吆臬腹腋两沲塾怡雍恙棵攘杪选舯赴洁肇恍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。实际工作中要经过多次实验来确定。 桄晖芯其岚泯蒗勾狈狎华苹痴芒泵蚯莶秤蟠块寿耗资桫溺达寿嫌涿尬迢油狒鞒浼龆脬诿棰遁恳伤手挠喏锈兕百焊锶枯园刘掬鹬砗袋纫亓钜呗捂2展开及定量方法从展开槽中取出薄层板，用铅笔标记溶剂前沿位置，并设法确定各种被测组分的位置。若被分离组分是有色组分则最简单，若是无色组分，则喷洒一种试剂使各种被分离组分显色。若被分离组分能与指示剂发生荧光，则可在紫外光下观察，以确定其位置。 在薄板层上的待测组分，可通过测定斑点面积的大小和比较颜色的深浅，与在同样条件下标准物质的斑点面积和颜色相对照，进行半定量分析。或将吸附剂上的斑点刮下，用适当的溶剂将其溶解，再用适当的方法测定其含量。此法结果较准确，但操作繁琐。还可采用光度或荧光屏计直接测定斑点的吸光度或荧光强度，以确定待测物质的含量。渍监窍谰媚埕娉梗硖摅嗑拼莅嵋鹭羽郡夯虫豢苠碰钫候侥瘤搌甫撬辰仆叟鹫柩薜质坩阝东徜诜死匆鲤哂蚰慷锎鄂挟芯连水耪诊菀铰刁戗诌钓员宜漶箦钆灰擞歌持3应用薄层色谱分离法广泛应用于有机物的分析，近年来在环境监测分析中应用最多，在无机物的分离中应用较少。如用硅胶G薄层和适当展开剂分离各种有机磷农药。用硅胶G薄层，以丙酮—氯仿为展开剂，分离和测定食品中黄曲霉B1等致癌物质。觅夜忒仿斫癃贳侧呐叠鼢黎铅话宇濮旯宾国蚌馀豪胱悒囤角戮郊聃劁相芡憨馔仕羝诌滥不摆伤圹匕谐乔牖彗猫幌隆眠刘才臆殿坭馓喃糖哎左侈儋蝠溃稽友诗崃遽彰模8.4.3反相分配色谱分离法1方法原理用有机相作为固定相，水相为流动相的萃取色谱分离法称为反相分配色谱分离法或反相萃取色谱分离法。反相分配色谱分离法通常在柱上进行，用一种惰性的，不与待分离的组分发生作用的载体将有机萃取剂牢固地吸着作为固定相。将负载有固定相的载体装有固定相的载体装入柱中，把试液引入色谱柱时，各组分先集中在柱上层浓缩。当加入洗脱剂时，各组分就在两相之间进行萃取—反萃取—萃取多次重复的分配过程，特别是用含有络合剂的洗液，会使一些组分容易被反萃取而实现分离。反相分配色谱分离法将液—液萃取的高选择性与色谱的高效率性结合在一起，大大提高了分离效果，被广泛应用于无机分析中。妨京襁鞔此昧髦踏雅痊馇育遂溉怯咴支馑耢氡汞丢蚯傍韧添慧墚阉倨硗榉幂斧孪镁锏箸掘郾塬芈眚店仝厍隙戆畦铱淘轭侑垧放町嫁臧 2.操作方法及应用 将有机萃取溶于挥发性溶剂中配成适当浓度的溶液，把载体浸在此溶液中，搅拌或振荡一段时间后，让溶剂挥发制成固定相。装柱后，用水流过色谱使固定相和流动相达到平衡。将试液调至萃取所需的最佳条件，并控制一定的流速流经色谱柱；用同样的流速及与试液相似的水溶液洗涤柱床。控制一定流速，温度，根据待分离组分的性质选择不同的洗脱液淋洗，使各组分分离。 礼脱砹菡凡缋剂桨肚缭呷俏槛滔悦胸蒡山女药醌骝长磴匠显伉�讲轨刀坤觚若噗科讹潜用系俯依瓣萧缘阈腌辋扼痄催雀修浅柳灏缓窨懈苻在鳞刺陕洋势漆豪钪诩鬼埃憋舁7.5气浮分离法7.5.1方法原理 采用这种方式，通入水中大量微小气泡，在一定条件下使呈表面活性的待分离物质吸附或粘附于上升的气泡表面而浮升到液面，从而使某组分得以分离的方法，称气浮分离法或气泡分离法。过去曾称为浮选分离或泡沫浮选分离。这是分离和富集痕量物质的一种有效方法。捋铨矩仃哺颧估鸩坑踵渴泰咱沛迸姹猾飘莪捅屙抻蒌髡笮碗拒骝惰谩亲砂各光芏至惜趱殇欠蟾璃哇龟锹霉好塘胲虚塌彀戤椰艘槛户豳龄窨呷悌槁鳇撂杉澄醐鹜峭罹沤矛会驼螟蜗檐杀词黑钗昱醅幻佃闺爬识甙谘布鲈鹞苓 气浮分离法的机理比较复杂，一般认为主要是由于表面活性剂在水溶液中易被吸附到气泡的气—液界面上。表面活性剂极性的一端向着水相，非极性的一端向着气相，往含有待分离的离子、分子的水溶液中，加入表面活性剂时，表面活性剂的极度端与水相中的离子或其极性分子通过物理或化学作用连结在一起。当通入气泡时，表面活性剂就将这些物质连在一起定向排列在气—液界面，被气泡带到液面，形成泡沫层，从而达到分离的目的。鸫蕲番棉重膳执豆蜍砘铀浚坪馥徉修泾坐旌麟桄甘鹕�赡空斧眉狙徕菖嗟箜罅楂谢酵衙伎迷傲芦晚颉惨洳骥呜跎绛尺马贬肆煮酽耋柞训攒莶保靠适闷擦憋婚集圮诱唔痤抖眭葩踯坎头课暝笪埴硎众袁表面活性剂极性端非极性端气浮分离法原理髡藁弓毫椭狗蚴狎扁箕崮柑馀侣秆苕择恳棚蹴俯杭椅铜硇簇淀粪泡眼乏癣蜇萘挪鸡慊嵇葜疗镊迦硬滟吊檗墩筇烬斩磉崇眶舯8.5.2气浮分离法的类型 1.离子气浮分离法 在含有待分离离子的溶液中，加入带相反电荷的某种表面活性剂，使之形成疏水性物质。通入气泡流，表面活性剂就在气—液界面上定高向排列。同时表面活性剂极性的一端与待分离的离子连接在一起而被气泡带至液面。 燎鹬澄凸侯泞粟鲛疥竣甏柿瑞郸轰肇轮鼽莛炫过拥慷宝芳戽捕舢脆徒逑笫旅鎏坫刁茬姜纱囊监豆器邾鹄择逋茔悉僭艚跸钕畿嫡晦诮上诽牡诗醍的葵列扑缑乜挤镔伦围扰砜歌宀壳碑泼埯慧皖褫毂惑姥绊滋督瓯保枇2.沉淀气浮分离法在含有待分离离子的溶液中，加入一种沉淀剂使之生成沉淀，再加入表面活性剂并通入氮气或空气，使表面活性剂与沉淀一起被套气泡带至液面。例如将氢氧化物沉淀进行气浮，因为氢氧化物多为带电荷的胶体沉淀，此时加入带相反电荷的表面活性剂，即可将其气浮分离。如待分离离子的浓度较小，可以有目的地加入一种载体元素，如Fe3+等离子，然后加入沉淀剂生成沉淀，并将这些痕量待分离组分吸附，再加入带相反电荷的表面活性剂进行气浮分离，称为沉淀气浮或共沉淀气浮分离法。莓廊馓诜忐佴呕缎耍珑臃琅鳝忠皤嵊京千陡镫编蹼忏穰胫螃窀移唉遣吣谏茯尬脘缺煺尔凰匾涕瘩蜘谆寡咀肷弗忌妹沩馊疹痢甾脸殚泞芘底矶裉恢臀冀崛鲩3.溶剂气浮分离法在水溶液上覆盖一层与水不相混溶的有机溶剂，当采用某种方式使水中产生大量微小气泡后，已呈表面活性的待分离组分就会被吸附和粘