第九章分离富集总结.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 膜分离技术是一种高效、经济、简便的新分离技术。 膜可以是固态也可以是液态或气态，膜本身为一相，有两个界面，与所隔开的物质接触，但不互溶。 膜可以是全透性或半透性。 膜分离根据浓度差，压力差和电位差进行。 11.9 膜分离法 液膜萃取分离涉及到三个液相：试样液，萃取液和这两者之间的薄膜。分离原理类似液－液萃取和反萃取。被分离组分从试样液进入液膜相当于萃取，再从液膜进入接受液（反萃液）相当于反萃取，可以说液膜萃取分离是液－液萃取分离中萃取与反萃取的结合 液膜萃取原理见示意图 1.试样液池；2.液膜；3.反萃液池 液膜萃取分离 液膜是一层很薄的膜，与被隔开的液体不互溶，有油型，水型 液膜由膜溶剂，表面活性剂，流动载体和膜增强剂组成。 如用P507、单丁二酰亚胺为表面活性剂，加入液体石蜡和煤油可以制成液膜，用于富集10-9g的铈组稀土。 聚砜-P204制成液膜分离EU3+ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 实际萃取过程涉及副反应，采用条件萃取常数Kex ? 描述萃取平衡： Kex ? = = [MLn]o[H+]wn [M?]wc(HL)on Kex aM aHLn lgD=lgKex-lgaM-nlgaHL+nlgc(HL)o+npHw D = = Kex [MLn]o [M?]w c(HL)on aM aHLn[H+]wn 水溶液的pH值是影响螯合物萃取的一个很重要因素 分配比决定于萃取平衡常数、萃取剂浓度和水溶液的酸度 b 离子缔合物萃取体系 阳离子和阴离子通过静电引力相结合而形成电中性的化合物称为离子缔合物。该物具有疏水性，能被有机溶剂萃取。 碱性阳离子染料与络阴离子形成的缔合物，如次甲基蓝与[BF4]-、罗丹明B与[AuCl4] -,四苯胂[(C6H5)4As]+与WO42-; 金属大络阳离子(Cu+-新亚铜灵络阳离子与Cl-)及季铵盐与阴离子或金属络阴离子形成的缔合物。 中性有机溶剂分子通过配位原子与金属离子键合，而溶于该有机溶剂中，从而实现萃取。 如，磷酸三丁酯(TPB) 在盐酸介质中萃取Fe3+, FeCl33TPB 杂多酸萃取体系 c 溶剂化合物萃取体系 在HCl溶液中乙醚萃取FeCl4-,乙醚与H＋形成[(CH3CH2)2OH]+,它与FeCl4-形成缔合物[(CH3CH2)2OH]+·[FeCl4]-。在这里乙醚既是萃取剂又是萃取溶剂。如此的还有甲基异丁基酮，乙酸乙酯等。含氧有机溶剂化合物成盐的能力大小为： R2O＞ROH＞RCOOH＞RCOOR＇＞RCOR＇＞RCHO 也有把该体系列入离子缔合萃取体系。 d 共价化合物萃取体系 也叫简单分子萃取体系，如I2,Br2,GeCl4,OsO4等不带电荷，在水溶液中以分子形式存在，可为CCl4,C6H6等萃取 a 萃取剂的选择 螯合物稳定，疏水性强，萃取率高 b 溶液的酸度 酸度影响萃取剂的离解，络合物的稳定性，金属离子的水解 5 萃取条件的选择 c 萃取溶剂的选择 金属络合物在溶剂中有较大的溶解度，尽量采用结构与络合物结构相似的溶剂， 萃取溶剂的密度与水溶液的密度差别要大,粘度要小，易分层。 毒性小，最好无毒，并且挥发性小。 6 萃取方法及分析化学中的应用 萃取方法 单级萃取 连续萃取 多级萃取 萃取剂比水重 萃取剂比水轻 索氏萃取器 7 固相萃取和固相微萃取 固相萃取：液-固分离 分离载体一般为硅氧基甲烷，颗粒直径40-80 mm 选适宜SPE管 加入样品溶液到载体 洗涤除去共存物 洗脱待分离物质 润湿载体 一般程序为： 固相微萃取技术 始于1992年，(加拿大的Janusz Pawliszyn) 原理： 超临界流体萃取:气-固萃取 萃取剂: 超临界条件下的气体 粘度低，接近零的表面张力，比很多液体容易渗透固体颗粒，易于除去。 8 超临界流体萃取 超临界萃取分离设备组成及流程： 超临界流体: 1822年, Baron C.Cagnaird 发现，如果加热某气体在一定的温度以上时，无论施加多大的压力都不能迫使该气体成为液体，那个温度叫临界温度。在这个温度使气体变为液体的最低压力，