1、授課題目（章，節(jié)）第三章分析化學(xué)中常用的分離分析方法授課類型（請(qǐng)打，）理論課口研討課口習(xí)題課口復(fù)習(xí)課口其他口教學(xué)目的：1 ,了解萃取分離、層析分離、揮發(fā)和蒸儲(chǔ)的基本方法以及一般無(wú)機(jī)試樣制備的過(guò)程及分析步驟。2 .理解離子交換法和沉淀分離法的原理。3,掌握常用分離方法在實(shí)際工作中的教學(xué)方法、手段：板書、多媒體技術(shù)輔助教學(xué)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：滴定分析的方法和滴定方式，滴定分析的計(jì)算教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程設(shè)計(jì)補(bǔ)充內(nèi)容和時(shí)間分配一、新課導(dǎo)入：實(shí)際分析工作中，遇到的樣品往往含有多種組分，進(jìn)行測(cè)定時(shí)彼此發(fā)生干擾，不僅影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，甚至無(wú)法進(jìn)行測(cè)定。為了消除干擾，比較簡(jiǎn)單的方法是控制分析條件或采用適當(dāng)?shù)难诒蝿?/p>

2、但是在許多情況下，僅僅控制分析條件或加入掩蔽劑，不能消除干擾，還必須把被測(cè)元素與干擾組分分離以后才能進(jìn)行測(cè)定。所以定量分離是分析化學(xué)的重要內(nèi)容之一在痕量分析中，試樣中的被測(cè)元素含量很低，如飲用水中c/的含量不能超過(guò)0.1mg/L、Cr（VI）的含量不能超過(guò)0.65mg/L等。低的含量直接用一般方法是難以測(cè)定，因此可以在分離的同時(shí)把被測(cè)組分富集起來(lái)，然后進(jìn)行測(cè)定。所以分離的過(guò)程也同時(shí)起到富集的作用，提高測(cè)定方法的靈敏度。在痕量分析中，試樣中的被測(cè)元素含量很低，如飲用水中CiT的含量不能超過(guò)0.1mg/L、Cr（VI）的含量不能超過(guò)0.65mg/L等。低的含量直接用一般方法是難以測(cè)定，因此可以在分

3、離的同時(shí)把被測(cè)組分富集起來(lái)，然后進(jìn)行測(cè)定。所以分離的過(guò)程也同時(shí)起到富集的作用，提高測(cè)定方法的靈敏度。（10分鐘）新課導(dǎo)入第18、19次課學(xué)時(shí)41.分離在定量分析中的作用(1)將被測(cè)組分從復(fù)雜體系中分離出來(lái)后測(cè)定(2)把對(duì)測(cè)定有干擾的組分分離除去(3)將性質(zhì)相近的組分相互分開(kāi)(4)把微量或痕量的待測(cè)組分通過(guò)分離達(dá)到富集的目的分離前的體系：均相；兩組分A、B的分離；分離體系總是兩相；液-液；液-固；氣-液；二、講授新課：沉淀分離法般方法氫氧化物沉淀法(常量組分)兩性元素與非兩性元素分離pH89,NH3-NHC1:高價(jià)與低價(jià)金屬離子分離H2S系統(tǒng)分組方案對(duì)沉淀反應(yīng)的要求:所生成的沉淀溶解度小、純度高

4、、穩(wěn)定1.氫氧化物沉淀分離法沉淀劑：NaOHNH7H2O影響因素：溶液pH,共沉淀(45分鐘)第一節(jié)沉淀分離表各種金屬離子氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH值家氧化物溶度枳K.F開(kāi)始況淀時(shí)的聲H值molL流定完全時(shí)的片口值ifinl-L4SiMOHhIX10s70.51.31TiO<OH)zIXIQ-1*口.與20Sn(OH>2IXlDiTL73；F-IXm-lfia.q5.5Al(OH)3IX1口-04.154r(OH>3IX1DS1465P如UOH2IXUO"?江三S.5J.XID-15丁斗N1.(011)aIX6.484NIlHOHhixinu8S皿8Mg(O

5、H)；1xicr119611.62 .硫化物沉淀分離法沉淀劑：H2S約40余種金屬離子可生成難溶硫化物沉淀；各種金屬硫化物沉淀的溶解度相差較大；根據(jù)H2s的分布曲線，溶液中S2-的濃度與pH有關(guān)，控制溶液pH可控制分步沉淀。H2s有毒，氣味難聞；選擇性差?；旌衔镌嚇?WHCl：AgHg2*,PNF我運(yùn)人日仁猛區(qū)小) (IL銀老目,(HCllt) HzS+0,3mol/LHCI(H2SflL): (II)A,辛1司打LPI士73曰+*：U*+, (II)B,卡班組，Au,Sb,Sn Al",仁耳*,Fb3*,Mr»q+,Nn)*CoJ+>Nli+ ("l).鐵

6、，n (NHhCO3-t-NH-NHCIiCa*,Sr2*,DaJ+(IV),需丐HI (NH4)aCO3H:JVIg-1*,IM5,",ZH/,(7),訥絹.均勻沉淀法：改善分離條件?4.共沉淀法：分離富集微量組分?例：吸附作用共沉淀，選擇性低?1）用Cu2+S2-富集0.02g/LHg2+?2）用Ca2+C2Q2-富集Re+?3）用Fe3+OH富集銅中的微量鋁?生成混合晶體，選擇性高?4）用Ba2+SO2-富集R?5）用Sr2+CO2-富集海水中億萬(wàn)分之一的Ccf+?6）用MgNH4P瑞集AsO3-3 .有機(jī)試劑沉淀分離法高選擇性、高靈敏度；應(yīng)用普遍；有機(jī)沉淀劑與金屬離子生成的三

7、種沉淀類型：1）螯合物沉淀8-羥基唾咻與M0+生成六元環(huán)結(jié)構(gòu)的螯合物沉淀；在氨緩沖溶液中，可實(shí)現(xiàn)鎂與堿金屬及堿土金屬的分離；2）締合物沉淀四苯基硼化物與K的反應(yīng)產(chǎn)物；溶度積2.25X10-8；3）三元配合物沉淀提高選擇性和靈敏度的一條途徑；4.鹽析法在溶液中加入中性鹽使溶質(zhì)生成沉淀析出；易產(chǎn)生共沉淀，選擇性差；成本低，簡(jiǎn)便；（45分鐘）第二節(jié)萃取與分離蛋白質(zhì)的分離：對(duì)其生物活性有穩(wěn)定作用；常用的中性鹽：硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物等；在蛋白質(zhì)的分離中硫酸錢、硫酸鈉應(yīng)用較多。第二節(jié)萃取與分離1、分離的原理與特點(diǎn)：定義：被分離物質(zhì)由一液相轉(zhuǎn)入互不相溶另一液相的過(guò)程稱為萃取。特點(diǎn)：萃取分離體系由互不相溶的

8、兩液相組成；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作快速，分離效果好，應(yīng)用廣泛缺點(diǎn)：費(fèi)時(shí)，工作量大，萃取溶劑易揮發(fā)，易燃，有毒原理：被分離組分在兩液相中的溶解度具有較大的差異；物質(zhì)易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)叫親水性，物質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑而難溶于水的性質(zhì)叫疏水性。萃取的過(guò)程，是將物質(zhì)的親水性轉(zhuǎn)化為疏水性的過(guò)程。萃取分離法正是根據(jù)物質(zhì)的親水性和疏水性的差異來(lái)進(jìn)行萃取分離。將親水性的離子變?yōu)槭杷缘幕衔铩Ｈ绻枰延袡C(jī)相中的物質(zhì)再轉(zhuǎn)入水相中，這個(gè)過(guò)程叫反萃取。一般說(shuō)來(lái)，同量的萃取溶劑，分幾次萃取的效率比一次萃取的效率高。但應(yīng)注意，增加萃取次數(shù)，會(huì)增加萃取的工作量，影響工作效率。2 .分配系數(shù)（Distributio

9、ncoefficient）:在恒溫、恒壓、較稀濃度下，溶質(zhì)（A）在兩相中達(dá)到平衡時(shí)，溶質(zhì)在兩相中的濃度比值為一常數(shù).討論：1）不同溶質(zhì)在不同的溶劑中具有不同的K值；2）K值越大表示該溶質(zhì)在上層溶劑中的溶解度越大；3）當(dāng)混合物中各組分的K值很接近時(shí)，須通過(guò)不斷更新溶劑進(jìn)行多次抽提才能彼此分離；4）分配系數(shù)與物質(zhì)在兩相體系中的溶解度有關(guān)，但分配系數(shù)不等于溶質(zhì)在兩種溶劑中溶解度的比值。溶解度是指飽和狀態(tài)，萃取則常用于稀溶液；3 .萃取步驟1）萃取液兩相溶劑系統(tǒng)：水相：水或水醇有機(jī)相：碳燒化合物、醍、酯等3）多次間歇萃取當(dāng)一次萃取不能滿足要求時(shí)，采取多次萃取。4）逆流分配萃取逆流分配儀：可連續(xù)上百次萃

10、取。4、萃取的操作方法在分析中應(yīng)用較廣泛的萃取方法為間歇法（亦稱單效萃取法）。這種方法是取一定體積的被萃取溶液，加入適當(dāng)?shù)妮腿{(diào)節(jié)至應(yīng)控制的酸度。然后移入分液漏斗中，加入一定體積的溶劑，充分振蕩至達(dá)到平衡為止。靜置待兩相分層后，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)分液漏斗的活塞、使水溶液層或有機(jī)溶劑層流人另一容器中，使兩相彼此分離。如果被萃取物質(zhì)的分配比足夠大時(shí)，則一次萃取即可達(dá)到定量分離的要求。如果被萃取物質(zhì)的分配比不夠大，經(jīng)第一次分離之后，再加入新鮮溶劑，重復(fù)操作，進(jìn)行二次或三次萃取。但萃取次數(shù)太多、不僅操作費(fèi)時(shí)，而且容易帶人雜質(zhì)或損失萃取的組分。?靜置分層時(shí)，有時(shí)在兩相交界處會(huì)出現(xiàn)一層乳濁液，其原因很多。?在萃

11、取過(guò)程中，如果在被萃取離子進(jìn)入有機(jī)相的同時(shí)還有少量干擾離子亦轉(zhuǎn)入有機(jī)相時(shí)，可以采用洗滌的方法以除去雜質(zhì)離子。洗滌液的組成與試液基本相同，但不含試樣。洗滌的方法與萃取操作相同。通常洗滌1-2次即可達(dá)到除去雜質(zhì)的目的。?分離以后，如果需要特被萃取的物質(zhì)再轉(zhuǎn)到水相中進(jìn)行測(cè)定，可改變條件進(jìn)行反萃取。例如Fe3+在鹽酸介質(zhì)中形成FeCl4-與甲基異丁酮結(jié)合成洋鹽而被萃取到有機(jī)機(jī)再用水反萃取到水溶液中（由于酸度降低）即可進(jìn)行測(cè)定。（45分鐘）第三節(jié)層析分離法第三節(jié)層析分離法一、柱層析層析分離法也叫色譜法。根據(jù)操作形式不同，此法可分為柱層析、紙層析和薄層層析等方法。柱層析法是把吸附劑裝在一根由玻璃管做成的柱

12、子中，制成色譜柱。然后將柱液加在柱內(nèi)，若試液中含有A、B兩種組分，則A和B便被吸附劑吸附在柱的上端。再用一種洗脫劑進(jìn)行洗脫，如對(duì)A的吸附能力較弱，則A就較易溶解，在柱中移動(dòng)就較快。當(dāng)沖洗到一定程度時(shí)，兩者就完全分開(kāi)，形成兩個(gè)帶（圖101）。再繼續(xù)沖洗，A物質(zhì)便從柱中流出來(lái)，將流出液承接于一個(gè)容器中。然后B物質(zhì)洗脫下來(lái)，用另一容器承接。這樣就將A、B兩種組分完全分離開(kāi)來(lái)。圖101柱層析分離示意圖二、紙層析紙層析法是以濾紙條作載體，用毛細(xì)管吸取待分離的試液，點(diǎn)在濾紙條的一端離邊緣一定距離的原點(diǎn)處。利用濾紙纖維素吸著的水分或某些溶劑作為固定相，將濾紙條上點(diǎn)試液的一端浸入有機(jī)溶劑中，該有機(jī)溶劑為流動(dòng)相

13、（展開(kāi)劑）。由于濾紙條毛細(xì)管的作用，流動(dòng)相將不斷上升，當(dāng)流動(dòng)相上升時(shí)，與點(diǎn)在濾紙條上的試樣相遇，這時(shí)試樣中欲分離的組分就溶解在流動(dòng)相中并隨之上升。當(dāng)欲分離組分遇到上面的固定相時(shí)，又溶解在固定相中而停留下來(lái)，接著又被不斷上升的流動(dòng)相所溶解。由于各種組分的分配系數(shù)不同，移動(dòng)速度各不相同，從而將各種組分逐個(gè)分開(kāi)。待溶劑前緣上升一定距離后，取出濾紙條，如各個(gè)組分是有色的，在濾紙條上可以看到各色斑；如為無(wú)色的，則應(yīng)用物理的或化學(xué)的方法使各組分顯現(xiàn)出來(lái)，即可得到（圖102）所示的幾種分離色譜圖102紙層析分離法1 .層析用濾紙的選擇濾紙必須質(zhì)地均勻，平整無(wú)折痕，邊沿整齊；紙質(zhì)要純凈，雜質(zhì)要少，不能有明顯的

14、斑點(diǎn)；疏松度適當(dāng)。2 .點(diǎn)樣3 .展開(kāi)劑4 .顯色5 .定量測(cè)定紙上層析分離法用樣量少，設(shè)備和操作簡(jiǎn)單，分離效果好，所以特別適用于少量試樣中微量成分或性質(zhì)差別不大組分的分離。三、薄層層析薄層層析法也叫薄層色譜法，是在紙層析法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。薄層色譜固定相為吸附劑，一般均勻地涂鋪在條形玻璃板上，一般厚度為0.25mm,制成層析用的薄層板。薄層板經(jīng)“活化”后，用微量注射器吸取試液，點(diǎn)在薄層板的一端離邊緣一定距離處，然后把此板放入層析缸中使點(diǎn)有試樣的一端浸入由氯仿、苯所配成的展開(kāi)劑中，另一端斜靠在層析缸壁上，形成10o20o傾斜。由于氧化鋁薄層的毛細(xì)管作用，展開(kāi)劑將沿著薄層逐漸上升。于是點(diǎn)在薄層

15、上的試樣將被溶解，并隨著展開(kāi)劑沿著氧化鋁薄層上升。（15分鐘）離子交在上升過(guò)程中，當(dāng)遇到新的吸附劑氧化鋁時(shí)，又被吸附下來(lái)，接著又被不斷流過(guò)的展開(kāi)劑溶解，再隨著展開(kāi)劑繼續(xù)上升，試樣中的各種組分將按它們對(duì)氧化鋁吸附能力強(qiáng)弱的不同而分離開(kāi)來(lái)。待層析進(jìn)行到溶劑前緣已接近薄層上端時(shí)，可停止層析，取出整個(gè)薄層板，然后以碘蒸氣熏，使之顯現(xiàn)出各種有色的斑點(diǎn)，所得層析圖譜和標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行對(duì)照比較，即可確定其成分。換分離法（20分鐘）一般物質(zhì)的分析步驟第四節(jié)離子交換分離法一、離子交換樹脂根據(jù)樹脂中可交換基團(tuán)不同.離廣交換樹脂可分為兩類：】.卬肉子女換樹脂此類樹脂的離子交換基|才|為酸性.其中的陽(yáng)離了可與溶液中的陽(yáng)離子

16、發(fā)生交換作用。2.由離子交換樹脂這類樹脂的離子交換基團(tuán)為硬性，化的陰禽了可被溶液中的叨離子所交換仲二、離子交換分離操作1 .裝柱進(jìn)行離子交換通常在離子交換柱中進(jìn)行。將潤(rùn)濕的玻璃棉塞在交換柱的下端，以防止樹脂流出。然后在交換柱中充滿水的情況下，將處理好的樹脂加入到交換柱中。2 .交換將欲分離的試液緩慢注入交換柱中，并以一定的流速，流經(jīng)交換柱進(jìn)行交換。3 .洗脫過(guò)程將交換到樹脂上的離子，用洗脫劑置換下來(lái)，是交換過(guò)程的逆過(guò)程。4 .再生使交換柱上的樹脂恢復(fù)到交換前形式的過(guò)程叫再生，有時(shí)洗脫過(guò)程就是再生過(guò)程。三、離子交換法的應(yīng)用1 .硬水的軟化在實(shí)踐中常用離子交換樹脂來(lái)軟化硬水。有氫型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換

17、樹脂H2R和氫氧型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂R（OH）2（R代表交換樹脂中乩OH以外的復(fù)雜部分）兩種。以CaCl2為例：H2R+CaCl2CaR+2HClR（OH）2+2HClRCl2+2H2O2 .微量組分的富集離子交換樹脂是富集微量組分的有效方法之一。第五節(jié)一般無(wú)機(jī)試樣的制備（自學(xué)）第六節(jié)一般物質(zhì)的分析步驟一、初步觀察及溶樣試樣外表的初步觀察是指觀察試樣的性狀，如顏色、顆粒大小、結(jié)晶形狀等，由此可推斷試樣中可能含有的元素。溶樣是取少量試樣，先以水為溶劑，若不溶時(shí)，可依次選鹽酸、硫酸或硝酸溶解，以確定適合的溶劑。由溶樣所得溶液的顏色還可估計(jì)可能存在的離子。二、陽(yáng)離子分析陽(yáng)離子分析可分三種情況：有溶于水的試樣，有不溶于水但溶于酸的試樣，也有不溶于水不溶于酸的試樣，取約2030m