第一节第一节 概述概述第二节第二节 沉淀分离法沉淀分离法第三节第三节 溶剂萃取法溶剂萃取法第四节第四节 离子交换法离子交换法第五节第五节 液相色谱分离法液相色谱分离法第六节第六节 现代分离技术简介现代分离技术简介第十二章第十二章常用的分离和富集方法常用的分离和富集方法分离富集在分析化学中的作用分离富集在分析化学中的作用 (1) (1) 将被测组分从复杂体系中分离出来后测定将被测组分从复杂体系中分离出来后测定 (2) (2) 把对测定有干扰的组分分离除去把对测定有干扰的组分分离除去 (3) (3) 将性质相近的组分相互分开将性质相近的组分相互分开 (4) (4) 把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的第一节第一节 概概 述述提高待测组分的浓度提高待测组分的浓度消除共存干扰组分消除共存干扰组分富集富集或浓缩或浓缩分离分离或掩蔽或掩蔽目的目的二、常用的分离方法二、常用的分离方法 解解决决常常规规分分离离技技术术（蒸蒸馏馏、重重结结晶晶、萃萃取取等等）所所不不能能解解决的分离问题；性质特别接近的物质分离。决的分离问题；性质特别接近的物质分离。1.1.沉淀分离法沉淀分离法 传统分离方法，采用沉淀剂，形成液传统分离方法，采用沉淀剂，形成液- -固两相进行分离。固两相进行分离。2.2.溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法 被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程；被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程； 液液- -液两相；两溶剂互不相溶。液两相；两溶剂互不相溶。3.3.离子交换分离法离子交换分离法 通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交换通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交换的离子进行反复多次交换而达到分离。的离子进行反复多次交换而达到分离。4.4.膜分离技术膜分离技术 模拟生物过程；利用半透膜（高选择性）淡化海水。模拟生物过程；利用半透膜（高选择性）淡化海水。5.5.色谱分离方法色谱分离方法 柱层析；制备型气相色谱；制备型液相色谱；柱层析；制备型气相色谱；制备型液相色谱；第二节第二节 沉淀分离法沉淀分离法 沉淀法中主要包括：沉淀法中主要包括：沉淀分离法沉淀分离法和和共沉淀分离法共沉淀分离法。区区别：沉淀分离法主要使用于常量沉淀分离法主要使用于常量组分的分离（毫克数量分的分离（毫克数量级上）；上）；共沉淀分离法主要使用于痕量共沉淀分离法主要使用于痕量组分的分离（小于分的分离（小于1mg/mL1mg/mL）利用吸附作用的共沉淀分离利用吸附作用的共沉淀分离载体载体（共沉淀剂）（共沉淀剂）对载体对载体的要求的要求常用常用载体载体Fe(OH) 3、 Al(OH)3、Mn(OH)2 、硫化物硫化物表面积大、吸附力强、表面积大、吸附力强、非晶形胶体沉淀非晶形胶体沉淀应用应用实例实例测定水样中的测定水样中的Cr3时，当水样有色、浑浊、时，当水样有色、浑浊、Fe 3含量低于含量低于200mgL时，时，可于可于pH 89条件下用条件下用 Zn(OH) 2作共沉淀剂作共沉淀剂吸附分离干扰物质吸附分离干扰物质共沉淀分离法共沉淀分离法原理原理溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来 应用应用类型类型形成混晶形成混晶异电核胶态物质相互作用异电核胶态物质相互作用表面吸附表面吸附有机共沉淀剂有机共沉淀剂包包 藏藏利用生成混晶的共沉淀分离利用生成混晶的共沉淀分离应用应用实例实例PbSO4-SrSO4的混晶共沉淀的混晶共沉淀分离水样中的痕量分离水样中的痕量Pb 2 以以SrSO4作载体作载体富集海水中富集海水中108的的Cd2特点特点有相似的晶格有相似的晶格欲分离微量组分欲分离微量组分沉淀剂沉淀剂利用有机共沉淀剂进行分离利用有机共沉淀剂进行分离应用应用实例实例丁二酮肟二烷酯作为共沉淀剂丁二酮肟二烷酯作为共沉淀剂将将“丁二酮肟镍丁二酮肟镍”螯合物共沉淀螯合物共沉淀特点特点选择性高，沉淀纯净，选择性高，沉淀纯净，灼烧可除去共灼烧可除去共沉淀剂沉淀剂一、概述一、概述 溶剂萃取分离法又称液溶剂萃取分离法又称液液萃取分离法，液萃取分离法，简称萃取分离法。这种方法是利用与水不相简称萃取分离法。这种方法是利用与水不相混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，一混溶的有机溶剂同试液一起震荡，这时，一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相中，从而达到分离富集的目的。相中，从而达到分离富集的目的。第第三三节 溶溶剂萃取分离法萃取分离法 二二. . 萃取分离法的基本原理及重要参数萃取分离法的基本原理及重要参数 分分配配系系数数和和分分配配比比分配系数分配系数分配比分配比萃取百分率萃取百分率E和和D的关系的关系分配系数和分配比的比较分配系数和分配比的比较分配系数和分配比的比较分配系数和分配比的比较1.1.原理：原理：物质在不同的溶剂相中分配系数不同，物质在不同的溶剂相中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。而达到组分的富集与分离。（）分配系数（）分配系数 （2 2）分配比）分配比溶溶质在有机相中的各种存在形式的在有机相中的各种存在形式的总浓度和在水相中的各种存度和在水相中的各种存在形式的在形式的总浓度之比，称度之比，称为分配比。分配比。（4 4） 萃取率萃取率（5）E和和D的关系：的关系： 除以除以CWVOCO和和CW 分别为有机相和水相中溶质的浓度，分别为有机相和水相中溶质的浓度，VO 和和VW有机相和水相的体积。有机相和水相的体积。四四. . 萃取分离技萃取分离技术 （一）（一）萃取方式萃取方式 （常用间歇萃取法）常用间歇萃取法）（二）（二）分分层 （三）（三）洗洗涤 （四）（四）反萃取反萃取第第四四节 离子交离子交换分离法分离法一一. .概述概述二二. .离子交离子交换剂的种的种类和性和性质三三. .离子交离子交换树脂的脂的亲和能力和能力 四四. .离子交离子交换分离操作分离操作 五五.离子交换分离法的应用离子交换分离法的应用一、概述一、概述原理原理利用离子交换剂与溶液中的离子利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法发生交换反应进行分离的方法离子交离子交换分离法特点：分离法特点：（1 1）分离效率高。）分离效率高。（2 2）适用于）适用于带电荷的离子之荷的离子之间的分离，的分离，还可用于可用于带电荷荷 与中性物与中性物质的分离制的分离制备等。等。（3 3）适用于微量）适用于微量组分的富集和高分的富集和高纯物物质的制的制备。（4 4）方法的缺点是操作）方法的缺点是操作较麻麻烦，周期，周期长。一般只用它解决。一般只用它解决某些比某些比较复复杂的分离的分离问题。二二. .离子交离子交换剂的种的种类和性和性质1.1.离子交换反应离子交换反应（1）离子交换反应）离子交换反应 阳离子交换反应：阳离子交换反应： Resin-SO3H + Na+ = Resin-SO3 Na + H+ Resin-SO3Na + H+ = Resin-SO3 H + Na + 阴离子交换反应：阴离子交换反应： Resin-N(CH3) 3OH + Cl- = N(CH3) 3 Cl + OH- Resin-N(CH3) 3 Cl + OH- = N(CH3) 3 OH + Cl - （2 2）. .离子交换树脂离子交换树脂 阴离子阴离子交换树脂交换树脂阳离子阳离子交换树脂交换树脂 类型类型骨架上骨架上引入活性基团构成引入活性基团构成高分子聚合物为骨架高分子聚合物为骨架 组成组成苯乙烯苯乙烯-二乙烯苯共聚物小球二乙烯苯共聚物小球离子交换反应是一可逆反应。离子交换反应是一可逆反应。离子交换树脂使用后需要进行再生处理。离子交换树脂使用后需要进行再生处理。三三. .离子交离子交换分离操作分离操作 树脂的选择、预处理和装柱树脂的选择、预处理和装柱 交换过程交换过程 洗涤过程洗涤过程 洗脱过程洗脱过程 树脂再生树脂再生（一）树脂的选择、预处理和装柱（一）树脂的选择、预处理和装柱1. 树脂的选择：树脂的选择： 树脂的种类、粒度（树脂的种类、粒度（80100目）目）2. 树脂的预处理树脂的预处理 凝胶树脂凝胶树脂水浸泡（水浸泡（12d） 23倍倍2mol/L HCl浸泡（浸泡（ 12d）水洗至中性水洗至中性得得H+阳离子交阳离子交换树脂或换树脂或Cl-阴离子交换树脂（可以继续使用阴离子交换树脂（可以继续使用NaCl或或NH4Cl溶液处理）溶液处理）3. 装柱装柱 L：1030cm。i.d：1cm 细长的柱子比粗短的柱子分离细长的柱子比粗短的柱子分离效果好效果好（二）交（二）交换过程程将欲分离的将欲分离的试液液缓慢注入交慢注入交换柱内，并以一定的流速由上向下柱内，并以一定的流速由上向下流流经柱子柱子进行交行交换。 （三）洗（三）洗涤过程程 将离子交将离子交换树脂柱上的残留脂柱上的残留试液（包括未与液（包括未与树脂脂发生交生交换作用的物作用的物质）及被）及被树脂交脂交换出的离子洗去的出的离子洗去的过程。程。 洗洗涤剂：不含：不含试样的、其它成分及酸度与的、其它成分及酸度与试样溶液相同的溶液相同的“空白空白”试液或水。液或水。 （四）洗脱（四）洗脱过程程 洗脱洗脱( (淋洗淋洗) )过程：将交程：将交换到到树脂上的离子，用洗脱脂上的离子，用洗脱剂( (或或淋洗淋洗剂) )置置换下来的下来的过程，是交程，是交换过程的逆程的逆过程。程。 洗脱曲洗脱曲线( (淋洗曲淋洗曲线) )：以流出液中：以流出液中该离子离子浓度度为纵坐坐标，洗脱液体洗脱液体积为横坐横坐标作作图，可得到洗脱曲，可得到洗脱曲线。几种离子同。几种离子同时被交被交换在柱上，洗脱在柱上，洗脱过程也就是分离程也就是分离过程：程：亲和力小的离子和力小的离子先被洗脱而先被洗脱而亲和力最大的离子后被洗脱。和力最大的离子后被洗脱。 （五）（五）树脂再生脂再生 将将树脂恢复到交脂恢复到交换前的形式前的形式这个个过程称程称为树脂再生。有脂再生。有时洗脱洗脱过程就是再程就是再生生过程。阳离子交程。阳离子交换树脂可用脂可用3mol/L3mol/L盐酸酸处理，将其理，将其转化化为H+H+型；阴离于交型；阴离于交换树脂可用脂可用l mol/Ll mol/L氢氧化氧化钠处理，将其理，将其转化成化成OH-OH-型型备用。用。 去离子水的制备去离子水的制备 实实验验室室用用去去离离子子水水及锅炉用水的软化。及锅炉用水的软化。 采采用用串串联联的的阳阳离离子子交交换换柱柱和和阴阴离离子子交交换柱。换柱。 四四、离子交换分离法的应用离子交换分离法的应用 第五节第五节色谱分离法色谱分离法一一. . 原理原理 二二. . 纸色色谱分离法分离法 三三. . 薄薄层色色谱分离法分离法四四. . 固相萃取分离法固相萃取分离法一、一、 色谱分离法色谱分离法1 基本原理基本原理 色谱法是一种物理化学分析方法。根据所用样品混合物中各组色谱法是一种物理化学分析方法。根据所用样品混合物中各组分物理、化学性质的差异，各组分程度不同的分配到互不相溶分物理、化学性质的差异，各组分程度不同的分配到互不相溶的两相中。当两相相对运动时，各组分在两相中反复多次重新的两相中。当两相相对运动时，各组分在两相中反复多次重新分配，结果使混合物得到分离。分配，结果使混合物得到分离。固定相：固定相：固定不动的一相固定不动的一相流动相：流动相：移动的一相移动的一相2 色谱法的分类色谱法的分类1)根据流动相分类根据流动相分类:气相色谱气相色谱以气体作流动相液相色谱液相色谱以液体作流动相2)根据固定相的附着方式分类根据固定相的附着方式分类柱色谱柱色谱固定相装在圆柱管中固定相装在圆柱管中薄膜色谱薄膜色谱固定相涂敷在玻璃或金属板固定相涂敷在玻璃或金属板纸色谱纸色谱液体固定相涂在纸上液体固定相涂在纸上3) 根据分离机理分类根据分离机理分类分配色谱分配色谱样品组分的分配系数不同样品组分的分配系数不同吸附色谱吸附色谱 样品组分对固定相表面吸附力不同样品组分对固定相表面吸附力不同体积排阻色谱体积排阻色谱固定相孔径不同，把样品组分按分子大小分开固定相孔径不同，把样品组分按分子大小分开离子交换色谱离子交换色谱不同离子与固定相上相反电荷的作用力大小不同不同离子与固定相上相反电荷的作用力大小不同1层析筒层析筒2滤纸滤纸3试样原点试样原点4有机溶剂有机溶剂5溶剂前沿溶剂前沿6、7组分斑点组分斑点将固定相放在纸上，以纸做载体进行点样、展开、定性、和将固定相放在纸上，以纸做载体进行点样、展开、定性、和定量的液定量的液-液分配色谱法液分配色谱法二、二、 纸色谱法纸色谱法 原理：原理： 试样中的各中的各组分在固定相和作分在固定相和作为展开展开剂的流的流动相之相之间不断地不断地发生溶解、吸附、再溶解、再吸生溶解、吸附、再溶解、再吸附的分配附的分配过程。不同物程。不同物质上升的距离不一上升的距离不一样而形成相而形成相互分开的斑点从而达到分离。互分开的斑点从而达到分离。 三三. . 薄薄层色色谱分离法分离法 一、一、透析透析 原原理理：透透析析是是采采用用半半透透膜膜作作为为滤滤膜膜, ,使使试试样样中中的的小小分分子子经经扩扩散散作作用用不不断断透透出出膜膜外外, ,而而大大分分子子不不能能透透过过被被保保留留，直直到到膜膜两两边边达到平衡。达到平衡。 特特点点：半半透透膜膜两两边边均均为为液液体体，一一边边为为试试样样溶溶液液，另另一一边边为为纯纯净净溶溶剂剂（水水或或缓缓冲冲溶溶液液）。可可不不断断更更换换外外层层溶溶剂剂使使扩扩散散不不断断进行，直至符合要求。进行，直至符合要求。 应应用用：制制备备或或提提纯纯生生物物大大分分子子时时，除除去去小小分分子子物物质质及及其其杂杂质，脱盐。质，脱盐。第六节第六节 现代分离技术简介现代分离技术简介二、超滤 超滤是指外源加压的膜分离，其原理与过滤一样。超滤是指外源加压的膜分离，其原理与过滤一样。依据所加的操作压力和膜的平均孔径不同，可分为三种模式：依据所加的操作压力和膜的平均孔径不同，可分为三种模式： (1)(1)微孔过滤微孔过滤 操操作作压压力力为为0.07 0.07 MPaMPa，膜膜的的平平均均孔孔径径为为500500埃埃至至14 14 m m，用用于分离较大颗粒；于分离较大颗粒； (2)(2)加压超滤加压超滤 操操作作压压力力为为0.03-6 0.03-6 MPaMPa，膜膜的的平平均均孔孔径径为为10-10010-100埃埃至至14 14 m m，用于分离大分子溶质；用于分离大分子溶质； (3)(3)反渗透反渗透 操作压力为操作压力为30-120 30-120 MPaMPa，膜的平均孔径为膜的平均孔径为1010埃以下埃以下，用于用于分离小分子溶质；分离小分子溶质；三、三、 毛细管电泳分离法毛细管电泳分离法1.电泳电泳:荷电物质在电场中因受到吸引和排斥而引起的差速流动荷电物质在电场中因受到吸引和排斥而引起的差速流动.2.电泳分离电泳分离:是依据在电场中溶质不同的迁移速率是依据在电场中溶质不同的迁移速率.3.毛细管电泳分离原理毛细管电泳分离原理:在充有电解质的毛细管两端施加高电压，在充有电解质的毛细管两端施加高电压，利用电位梯度和离子淌度的差别，实现流体中组分的电泳分离。利用电位梯度和离子淌度的差别，实现流体中组分的电泳分离。