常用分离与富集方法

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1、第三章常用分离与富集方法分析测定中的分离方法有挥发法（包括蒸馏、冷冻干燥等）、萃取法（连续萃取、固相萃取和超临界流体萃取等）、色谱法、毛细管电泳法、离子交换法，浮选法，膜分离法以及沉淀法等。3.1沉淀分离法3.2萃取分离法3.3膜分离法3.4相变分离法3.5浮选分离法3.6毛细管电泳法干扰的消除－分离、富集与掩蔽干扰是指在分析测试过程中，由于非故意原因导致测定结果失真的现象（有意造成的失真称为过失！）。主要是由于样品中与待测组分性质相似的共存物引起的，或者是某种外因给出与待测组分相同的信号响应，从而产

2、生错误的结果。干扰是产生分析误差的主要来源。消除干扰是一门艺术，是分析测试最耗时费力的一环。消除干扰的主要方法是分离、富集和掩蔽。3.1沉淀分离法根据溶解度的不同，控制溶液条件使溶液中化合物或离子分离的方法统称为沉淀分离法。对于金属离子的分离，根据沉淀剂的不同，可分为无机沉淀剂分离法、有机沉淀剂分离法和共沉淀分离富集法。3.1.1无机沉淀剂分离法最有代表性的无机沉淀剂有NaOH、NH3、H2S等。大多数金属离子都能生成氢氧化物沉淀，但沉淀的溶解度往往相差很大，有可能借控制酸度的方法使某些金属离子彼此分

3、离。金属离子分离的最宜pH范围与计算值常会有出入，必须由实验确定。采用NaOH作沉淀剂可使两性元素与非两性元素分离，两性元素便以含氧酸阴离子形态保留在溶液中，非两性元素则生成氢氧化物沉淀。在铵盐存在下以氨水为沉淀剂（pH8-9）可使高价金属离子如Th4+、Al3+、Fe3+等与大多数一、二价金属离子分离。此时，Ag+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+等以氨络合物形式存在于溶液中，而Ca2+、Mg2+因其氢氧化物溶解度较大，也会留在溶液中。此外，还可加入某种金属氧化物（如ZnO）或有机碱[如(CH

4、2)6N4]等来调节和控制溶液的酸度，以达到沉淀分离的目的。硫化物沉淀法与氢氧化物沉淀法相似，不少金属硫化物的溶度积相差很大，可以借控制硫离子的浓度使金属离子彼此分离。在常温常压下，H2S饱和溶液的浓度大约与[H+]2呈反比因此，可以通过控制溶液酸度的方法来控制溶液中硫离子的浓度，以实现分离的目的。例如，往氯代乙酸缓冲溶液中通入H2S，则使Zn2+沉淀为ZnS而与Fe2+，Co2+，Ni2+，Mn2+分离。硫化物共沉淀现象严重，分离效果常常不理想，加之H2S有毒气味难闻，现在硫化物沉淀分离法应用不广泛

5、。3.1.2有机沉淀剂分离法有机沉淀剂种类繁多、选择性高、共沉淀不严重、沉淀晶形好、在较低温度下就能够除掉水分。例如：丁二酮肟在氨性溶液中，在酒石酸存在下，它与镍的反应几乎是特效的:在弱酸性溶液中也只有Pd2+、Ni2+与它生成沉淀。例如：铜铁试剂在1：9H2SO4中可定量沉淀Fe3+、Th4+、V(V)等而与Al3+、Cr3+、Co2+、Ni2+等分离。8-羟基喹啉能与许多金属离子在不同pH下生成沉淀，可通过控制溶液酸度和加入掩蔽剂来分离某些金属离子。在8-羟基喹啉分子中引入某些基团，也可以提高分离

6、的选择性。例如：与Al3+、Zn2+均生成沉淀，而2-甲基8-羟基喹啉不能与Al3+生成沉淀，仍能与Zn2+生成沉淀，可使Al3+与Zn2+分离。可参考《有机分析试剂手册》3.1.3共沉淀剂分离富集法在定量分析课程中讨论共沉淀现象时，主要考虑它的消极方面。但在微量组分测定中，却往往利用共沉淀现象来分离和富集那些含量极微的不能用常规沉淀方法分离出来的组分。例如，自来水中微量铅的测定，因铅含量甚微，测定前需要预富集。若采用浓缩的方法会使干扰离子的浓度同样地提高，但采用共沉淀分离富集的方法则较合适。为此，通

7、常是往大量自来水中加入Na2CO3,使水中的Ca2+转化为CaCO3沉淀或特地向中加CaCO3并猛烈摇动，水中的就Pb2+会被CaCO3沉淀载带下来。可将所得沉淀用少量酸溶解，再选适当方法测定铅。上述方法中所用的共沉淀剂（载体）是CaCO3，属于无机共沉淀剂。这类共沉淀剂的作用机理主要是表面吸附或形成混晶，而把微量组分载带下来。3.1.4提高沉淀剂分离选择性的方法(1)控制溶液的酸度这是最常用的方法,前面提到的氢氧化物沉淀分离、硫化物沉淀分离都是控制溶液酸度以提高沉淀选择性的典型例子。(2)利用络合掩

8、蔽作用利用掩蔽剂提高分离的选择性是经常被采用的手段。例如，往含Cu2+、Cd2+的混合溶液中通入H2S时，它们都会生成硫化物沉淀；若在通H2S之前，加入KCN溶液，由于Cu2+与CN-反应生成稳定的络合物，便不再被H2S沉淀；而Cd2+虽也生成Cd(CN)42-络合物，但稳定性差，仍将生成CdS沉淀，这样就能使Cu2+与Cd2+分离了。又如Ca2+和Mg2+间的分离问题，若用(NH4)2C2O4作沉淀剂沉淀时，部分MgC2O4也将沉淀下来，但若加过量(N