定量分析中的分离富集方法.ppt

关于定量分析中的分离富集方法
第1页，讲稿共44张，创作于星期日
Analytical Chemistry
第八章
第八章
定量分析化学中
常用分离和富集方法
常用分离和富集方法
Methods for Separartition coefficient
HA (w) HA (o)
萃取平衡
分配定律
Water 在水相中
Organic 在有机相中
下标
KD——分配系数
热力学常数
分配比 distribution ratio
条件分配系数
HA (w) HA (o)
Ka
A
(HA)i
缔合
醋酸在苯和水中的分配
D——分配比
条件常数
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醋酸在苯和水中的分配
HAc (w) HAc (o)
Ka
Ac
(HAc)2
Kp
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萃取率 extraction rate
称为相比
R 可近似地反映溶质浓缩的效率
当 R = 1 时，
其中
D
E %
100


100
50
0
D
1
10
100
1000
E %
50
91
99

增大萃取率
减小相比
增加萃取次数
√
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多次萃取
设用 Vo mL 有机溶剂萃取 Vw mL中含量为 m0 的 A 物质，一次萃取后剩余的 A 物质的量为 m1 g
据分配比定义
整理，得
萃取 n 次，同理可得
n 次萃取的萃取率
例：用 CCl4 萃取 I2 ( R=1)，
Vo =100 mL，
m0 = g，
D = 85
1)、萃取一次 ，
m1 = g ，
E % =
2)、分两次萃取，每次用50 mL 有机溶剂
m2 = g ，
E % =
结论
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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
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萃取分离的类型与条件
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
螯合物萃取 chelate extraction
生成螯合物的萃取
被三氯甲烷萃取
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萃取平衡
用 HL 萃取金属离子 M，有如下平衡
o
w
HL(o)
HL(w)
KD(HL)
Ka
H+ + L(w),
nL(w) + M(w)
MLn
n
MLn(o)
KD(MLn)
M(w) + n (HL)(o) = MLn (o) + n H+(w)
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螯合物萃取中酸度的影响
M (w) + n HL(o) MLn (o) + nH+ (w)
如果考虑到M (w) 和 HL (o) 的副反应
lgD ~ pH
E% ~ pH
Hg2+
Bi2+
Pb2+
Cd2+
二苯硫腙-CCl4萃取金属离子的萃取曲线
100
50
0
pH
E%
0
2
4
6
8
10
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离子缔合物萃取 ion association extraction
阳离子和阴离子通过静电引力相结合形成电中性疏水化合物而被有机溶剂萃取。
M+(w) + A-(w) = M+A-(o)
例：HCl 介质中乙醚萃取FeCl4-
(CH3CH2)2O + H+ = (CH3CH2)2O+H
(CH3CH2)2O+H + FeCl4- = [(CH3CH2)2OH] +[FeCl4] -
被 (CH3CH2)2O 萃取
例：碱性染料在 酸性介质中萃取络阴离子
+
[BF4]
-
次甲基蓝阳离子
被苯、甲苯等惰性溶剂萃取
通常在酸性介质中进行
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例：在酸性介质中高分子胺对络阴离子的萃取
R3N(o) + HA = R3N+HA- (o)
R3N+HA- (o) + B- = R3N+ HB- (o) + A-
简单分子萃取体系
某些共价无机化合物，例如 I2, Cl2等，它们在水溶液中主要以分子形式存在，不带电荷，可用有机惰性溶剂萃取。
溶剂配合体系
例：磷酸