环境温度越高压力越低分子筛再生温度平均自由程越大

分子蒸馏用真空机组-上海飞鲁泵业科技有限公司
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分子蒸馏用真空机组
&&& 分子蒸馏技术是当今国际上高度重视的高科技物理分离技术。它突破了传统蒸馏依靠沸点差分离的原理,而是依靠不同物质分子运动平均自由程的差别来实现物质的分类。
1. 分子运动平均自由程
&&& 由热力学原理可知,一个分子相邻两次碰撞之间所走的路程,称为分子运动自由程分子运动自由程分子运动自由程分子运动自由程,就每一种分子来说,在某个时间间隔内自由程的平均值称为分子运动平均自由程。
&&& 可以看出:压力P降低、温度K升高,可加大分子运动平均自由程λm值;分子的有效直径d越小,分子运动自由程越大。在一定温度和压力下,不同物质因其有效直径有效直径有效直径有效直径不同而分子运动自由程也不一样,且成平方级差平方级差平方级差平方级差关系。分子有效直径差别越大,分子运动平均自由程的差别也越大。分子蒸馏技术就是运用不同物质的这种分子运动平均自由程的差别来实现物质的分离。
2. 分离原理
&&& 分子蒸馏器在一定的高真空下,混合液由加热板上部导入,到达一定温度时其中的轻、重分子开始逸出液面,向另一端的冷凝板移动,由于轻、重分子的有效直径不同,其分子运动自由程也不同,因而不同分子从加热面逸出后飞行的距离不同。设计好两块板之间的距离,使得飞行距离远的轻分子到达冷凝板后变为液体沿冷凝板流出。重分子达不到冷凝板,不再从混和液中移出,而沿加热板流出。 这样,就实现了混和液中不同物质的分离。只要结构设计合理、操作条件选择适当,不同物质可实现高效分离。
二、分子蒸馏技术的优点
1.操作温度低
分子蒸馏的分离特点是靠分子运动平均自由程的差别来控制,并不是靠沸点差来达到分离的目的,因此,分子蒸馏的操作温度远低于沸点。
2.蒸馏压力低
分子蒸馏的操作压力一般为0.1~50Pa,大大降低了物质的沸点,所以,分子蒸馏操作温度比传统的蒸馏分离生产工艺低得多。
3.受热时间短
分子蒸馏加热面与冷凝面的间距要小于轻分子的运动自由程(即间距很小),轻分子一但受热就很快达到冷凝面,整过程只需要十几秒或几十秒,对某些产品只需几秒种就完成分离过程。
4.受热时间短
5.整过程可达到绿色化工的基本要求
三、分子蒸馏系统
&&& 分子蒸馏的核心是分子蒸馏器,现阶段主要有三种类型:a.降膜式;b.刮膜式;c.离心式。它与物料输入输出系统、加热冷凝系统、高真空机组、仪表控制装置组成完整的工艺系统。分子蒸馏技术是涉及学科多、技术难题大的多项高新技术的组合体,分离稀有、昂贵的组分有极高的价值。
真空泵、在分子蒸馏技术工业化应用产品:
A  氨基酸酯 阿魏酸三萜醇酯
B  丙烯酸酯 丙二醇酯 苯乙烯-丙烯腈 丙交酯 薄荷酯 白术挥发油 苯基马来酰亚胺 柏木油 菠萝酮 苯甲酸C12~C15醇酯
C  长链二元酸(C9-C18) 粗石蜡 除草剂 柴胡挥发油 茶树油 苍术油 川芎提取物 蚕蛹油
D  单甘酯(单硬脂酸甘油酯&单月桂酸甘油脂等) (牛油及猪油等)脱胆固醇 大蒜油 丁三醇 当归提取物 2-丁基辛醇 独活提取物 豆甾醇 独活提取物 多糖酯 多不饱和脂肪酸 对苯二甲酸二乙酯 脱除多氯联苯
E  二十八烷醇(米糠蜡、蜂蜡、蔗蜡)&二聚酸 二十碳五烯酸(EPA) 二十二碳六烯酸(DHA) 二十二烷内酯 二异氰酸酯三聚体
F  废油再生 番茄红素 辅酶Q 蜂蜡 呋喃脂 酚醛树脂 &防风提取物 氟油(全氟烃、氟氯碳油、全氟聚醚)
G  高碳醇 固化剂(脱除TDI、MDI、HDI等) 共轭亚油酸 果糖酯 硅油(聚硅氧烷或聚硅醚) 谷甾醇 谷维素 桂皮油 香茅油 香根油 橄榄油 广藿香油(广藿香醇、广藿香酮) 癸二酸二辛酯 光稳定剂
H  花生四烯酸(ARA) 胡椒基丁醚 β-胡萝卜素及类胡萝卜素(棕榈油&柑橘油&甜橙油&桔皮油&螺旋藻等) 海狗油&(双酚A及F型)环氧树脂 花椒籽油 红花籽油 互叶白千层油
J  聚甘油酯 聚酯 聚醚 聚烯烃 聚乙二醇(酯) 聚氨酯 聚戊烯醇 聚四氢呋喃 姜油树脂&姜辣素&姜烯酚 焦油&角鲨烯 结构酯 芥酸酰胺 碱金属精炼&甲基庚烯酮&间甲基苯甲酸 3-甲基吲哚 激素缩体 姜樟油 鲸醇
K  葵花籽油 糠蜡 矿物油渣脱蜡 奎宁衍生物 扩散泵油 天然抗氧化剂
L  沥青脱蜡 辣椒油树脂 辣椒红色素 辣椒碱 氯菊酯 磷酸酯 连翘挥发油 邻苯二甲酸二辛酯
M  玫瑰油 米槁精油 没食子酸醛类衍生物 毛油脱酸(高酸值米糠油&、小麦胚芽油、花椒籽油等) 米糠蜡 茉莉精油 煤焦油 酶解脂肪酸
N &萘甲醛 柠檬醛
P &PET再生(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 葡萄糖衍生物 天然苹果香精 帕罗西汀 硼酸乙二醇醚
Q& &茄尼醇(废次烟叶、马铃薯叶) 3-羟基丙腈(HPN)
R& &(矿物及合成)润滑油(聚α-烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、聚异丁烯合成油)&L-乳酸 松香酯 肉桂醛(肉桂油) 山苍子油
S& &生物柴油(脂肪酸甲酯或乙酯)&三烯生育酚 三氯新(三氯-2羟基二苯醚) 三甘醇 三十烷醇 三聚酸 双甘油酯&鼠尾草抗氧剂 石油渣油 (精制或脱除)杀虫剂 食用油脱酸 缩水甘油基化合物 羧酸二酯(润滑油) 蒜素 鲨烯(三十碳六烯酸)&十二烷内酯 双-β-羟乙基对苯二甲酸酯 酸性氯化物 生物碱衍生物 四唑-1-乙酸&三聚甲醛回收&(天然及合成)生育酚
T &碳氢化合物 萜烯烃(酯) 桃醛& 塔尔油(妥尔油)
W &(天然及合成)脂溶性维生素(A、D、E、K)烷基糖苷(烷基苷&烷基多苷&烷基多糖苷&烷基聚糖苷&烷基葡萄糖苷)&烷基酚 微晶蜡 戊二醛 维生素E醋酸酯 肟类
X &小麦胚芽油 新洋茉莉醛 香附子烯 α-香附酮 香芝麻蒿挥发油 香叶醇 香紫苏内酯
Y &亚麻酸&油酸酰胺&(深海及发酵)鱼油 鱼肝油 燕麦油 羊毛脂 羊毛醇 异氰酸酯预聚物 岩兰草油 月桂二酸 氧化乐果 (聚)乙二醇酯 油酸二乙醇酰胺 月桂酸二乙酰胺 乙醛酸 乙酰氨基苯乙酸乙酯异构体 亚麻籽油 同位素铀浓缩 依托芬那酯 乙氧基脂肪醇 乙氧脂肪酸 液化煤 乙烯基吡咯烷酮 玉米油 乙酰柠檬酸酯 腰果油 异丙烯二羧酸酯
Z &植物甾醇 植物蜡 芝麻素 真空泵油 制动液 中碳链甘油三酯(MCT) 脂肪酸及其衍生物 增塑剂 增效醚&甾醇酯& 蔗糖酯 紫罗兰酮 酯类油(双酯、多元醇酯、复酯) 植物油脱臭馏出物 紫苏籽油 蔗蜡 棕蜡  镇静剂 棕榈油
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上海飞鲁泵业科技有限公司专业生产销售各种,主要产品有:,,,。尖端放电中,在尖端带电量相同的情况下,带正电还是负电对放电效果有没有影响?_百度知道
尖端放电中,在尖端带电量相同的情况下,带正电还是负电对放电效果有没有影响?
我没用过那种电子点火器。如果把点火器的电池正负极倒置,还能不能产生火花。
我有更好的答案
环境也会影响放电效果,如不考虑环境的影响,放电效果相同
是否有实验依据。若尖端是正电,是带正电的气体离子远离尖端去撞击其它气体分子,造成新的气体电离。若尖端是带负电的,则电子远离尖端去撞击其它气体分子。所以我想效果还是有区别吧。
尖端放电有两种,一种是电晕放电,一种是火花放电。电晕放电是由于空气中的分子在尖端作用下被电离成正负离子,一种被吸引一种被排斥,从而形成电风现象。火花放电是指空气中的分子在尖端作用下被电离成大量正负离子,使空气成为尖端和放电对象间的导体的剧烈放电现象,常伴随有滋滋啦啦的声响和大量的火花。    尖端放电的发生与周围环境情况有关。环境温度越高越容易放电。因为温度越高,电子和离子的动能越大,就更容易发生电离。另外,环境湿度越低越容易放电。围为湿度高时空气中水分子增多,电子与水分子碰撞机会增多,碰后形成活动能力很差的负离子,使碰撞能量减弱。再者,气压越低越容易放电。因为气压越低气体分子间距越大,电子或离子的平均自由程越大,加速时间越长,动能越大,更容易发生碰撞电离。
尖端带正电,周围环境中负离子多会影响放电效果,原因环境导致尖端电荷损失快,整个放电体电荷损失都快,尖端电荷损失更快,实验拿带不同电荷的导体如毛皮摩擦的橡胶棒或丝绸摩擦的玻璃棒在尖端周围晃动几下,和没这样处理对比一下即可。
国内十年前对这类问题讨论较多,本人认为赵凯华电磁学教材中讲解的到位,苏州大学对此项研究曾经深入过,可以去了解。
要看周围是带有电荷还是什么别的,如果是真空,条件完全相同,正负电荷完全没有影响
尖端周围是真空的话能产生放电现象吗?
有电场存在就不是真正意义上的真空了,场也是物质
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玫瑰精油系产品的提取及工艺研究
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被称作花中皇后的玫瑰原产于Ⅱ洲东部。玫瑰种类繁多、颜色各异、香味浓郁。可用
于插花、食品、香料以及药用等,有很好的经济价值。玫瑰的重要用途是提取可用于香水和
化妆品的瑰精油。精油是复杂的混合物,包括几百种痕量组分,微量成分在产生玫瑰油特征
香味中起到重要的作用,玫瑰油的特征和自然地香味正是这些芳香组分共同贡献的结果。因
此,从植物中提取精油产品的生产过程,有个重要的要求就是保持玫瑰中芳香物质的自然比
例。许多不同的技术已用于从玫瑰花瓣中提取玫瑰精油,如水蒸汽蒸馏,溶剂萃取,超临界
二氧化碳萃取和分子蒸馏。苦水是全国最大的玫瑰产业化基地,玫瑰种植面积占全国的60S
以上,但因提取方法落后,苦水玫瑰精油腊味重,不受市场欢迎。
本工作依托本地资源,根据对玫瑰精油检测结果,以苦水玫瑰干花瓣为原料,提出常
温低压在无水环境中提取玫瑰浸膏、净油和精油等系列产品新工艺。该工艺第一步,以丁烷
为溶剂,采用常温低压条件提取玫瑰浸膏,通过实验研究,确定提取温度10&-&20℃,提取
压力低于0.4Mpa,玫瑰浸膏的提取率达到0.42%;第二步,冷冻离心分离制玫瑰净油,实
验结果,物溶比由常规1:9提升至1:1.5;最后,在减压条件下旋转蒸发,提纯玫瑰精油,
蒸发温度80℃~90℃。因为过程提取温度低,产品组分不发生变化,得剑的玫瑰精油在香
气、色泽和纯度方面都优于常规提取方法。提取条件温和,易于工业化实现。最后,使用
Plus模拟软件对玫瑰油减压旋蒸过程进行了尝试性模拟,采用降膜蒸发模块加气液分
离模块模拟旋转蒸发部分,得到了模拟结果。
关键词:苦水玫瑰,精油,加压萃取,分离,过程模拟
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greatvarietygarden
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ornamental
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purposes.Asimportantproduct
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Rugosa,the
cosmetics.Rose
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分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术
& & &在进行操作的过程中主要是采用其特殊的液体分离技术,其分子蒸馏技术的基本原理有别于一般蒸馏技术的特点,在进行操作的过程中主要是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。& & 分子蒸馏在高真空下操作的蒸馏方法,其蒸汽分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离,从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异,对液体混合物进行分离。分子蒸馏必须在特殊的设计蒸发器内才能实现,这样就可以在特定的真空条件下,这时候的物料蒸汽分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离,从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异,对液体混合物进行分离,当液体混合物沿加热板流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相。分子蒸馏会由于其轻、重分子的自由程不同,在进行操作的过程中其不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。分子蒸馏中由于其蒸发分子远重于空气分子,在一定程度上大都具有相同的运动方向,所以它们自身碰撞对飞射方向和蒸发速度影响不大。残气分子在两面间呈杂乱无章的热运动状态,故残气分子数目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要因素。& & 分子蒸馏会在一定的温度下,其压力越低其气体分子的平均自由程就会越大,在进行操作时当蒸发空间的压力很低,且使用其冷凝表面在一定程度上靠近蒸发表面的时候,其间的垂直距离是会小于气体分子的平均自由程时,从蒸发表面汽化的蒸气分子,可以不与其他分子碰撞,直接到达冷凝表面而冷凝。&& & 分子蒸馏主要是一种特殊的液-液分离技术,在进行操作的过程中是不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理,在进行操作时主要是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。分子蒸馏在运行时,当液体混合物有效的沿着加热板流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相,在进行操作的过程中会由于轻、重分子的自由程不同,因此,不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力,对于微小的压力降就会引起蒸汽的流动。在1mbar下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离,基于这个原理制作的蒸馏器称为短程蒸馏器。&
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Methods for Separation and Enrichment (Concentrate) 本课程共34 学时,8周参考书籍1 分析化学,武汉大学,第四(五)版 2 化学分析中的分离方法;J.H 米勒著, 叶明吕,俞誉,唐静娟译;上海科学技术 出版社,1981 3 现代分离方法与技术;化学工业出版社, 2006 4 化学分离法;北京大学出版社,2008 第1章 概论(General Introduction) 第2章 沉淀分离法第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 挥发蒸馏分离法 萃取分离法 离子交换分离法 液相色谱分离法 气浮分离法分离法 液膜萃取分离法 毛细管电泳分离法 第1章 概论1.1分离科学及其研究内容 1 分离科学是研究从混合物中分离、 富集或纯化某些组分以获得相对纯的物质的规律及其应用的一门学科。 自然界的许多物质,无论是无机物还是有机物,大多数是以混合状态存在。 它们往往需要加以分离或提纯,才能 为人们合理利用 分析化学中的分离是以定量分析为目的 各种新的现代分离技术的不断涌现,形成了 现代分离科学 2 分离技术特点: (1 )分离对象种类繁多 (2 )分离目标各不相同 (3 )分离规范相差很大 (4 )分离技术形形色色 (5 )应用领域广泛 3 分离科学 研究的主要 内容: (1 )研究分离过程的共同那个规律 (2 )基于不同分离原理的分离方法,分离设备 及其应用 4 分析化学中分离的目的: (1 )分析操作前的样品前处理 (2 )确认目标物质的结构 (3)获取单一纯物质或某类物质 (4) 除掉有害或有毒物质 分析化学中的分离是以定量分析为目的, 分离干扰组分,以提高方法的专一性。 控制实验条件 实际样品的复杂性 干扰的消除 使用掩蔽剂 分离 separation 分析方法灵敏度的 局限性 例: 富集为 满足对灵敏 度的要求选择灵敏度高 的方法富集 enrichment海水中 U (IV) 的测定 C = 1 ~ 3 ?g / L C = 100 ~ 200 ?g / L难以测定 可以测定 5 分析化学对分离与富集的要求是: ○干扰组分应减少至不再干扰被测组分的测定; ○被测组分在分离过程中的损失要小到忽略不计。 1 .2 分离的定义 1 分离的定义 :把混合物中某些组分或各组分彼此 分开,或把混合物中各相间彼此分开的过程叫分离。 罗尼(Rony)定义: 分离(Separation)是一种假设的状态, 在这种状 态下物质完全被分开(Isolation)了。就是说,含 有m种化学组分的混合物被分隔成m种纯的形式, 并把它们置于个独立的容器中(如玻璃瓶或聚乙烯 瓶)。 分离过程是一个组分在空间的在分配过程。 M种化合 物化合物1 化合物2 化合物3 化合物4化合物M 分离只是一个相对概念 2 分离的形式主要有两种 组分离(族分离):将性质相近的一类组分从复杂的混 合物体系中分离出来。 单一分离:将某化合物以纯物质的形式从混合物中分离 出来。 多组分相互分离 特定组分分离 部分分离 3 与分离相关的几个概念 富集:是从大量基体物质中将预测量的组分集中到一 较小体积溶液中,从而提高检测灵敏度。浓缩:溶液中一部分溶剂蒸发掉,使溶液中存在的所 有溶质都同等程度的提高的过程。纯化:通过分离操作使目标产物纯度提高的过程。 纯度:表示纯化产物主组分含量高低或含杂质多少的 一个概念。 摩尔分数富集 浓缩 纯化 &0.1 0.1~0.9 &0.9 定量分析中分离的目的① 提高分析的专一性,排除干扰。② 获取更多的信息(特征)。③ 提高方法的灵 敏度 ― 富集与预富集。 4 分离在定量分析中的作用(1) 将被测组分从复杂体系中分离出来后测定 (2) 把对测定有干扰的组分分离除去 (3) 将性质相近的组分相互分开 (4) 把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的 5 分离科学的重要性 (1)分离是认识物质世界的必经之路; (2)分离是各种分析技术的前提; (3)富集和浓缩延伸了分析方法的检出限; (4)分离科学是其他科学发展的基础; (5)分离科学大大的提高了人类的生活品质。 1.3 分离过程与分离方法1 分离过程本质 分离(Separation)是一种假设的状态, 在这种状态下物质完全被分开 (Isolation)了。 ? 分离过程要克服混合和稀释两个自发过程,在 热力学上是受阻的,因此分离必须付出代价, 分离过程必须做功(耗能)。 ? 分离程度越高,付出的代价越大。 ? 分离科学实际上是研究如何将热力学第二定律 所说的自发过程,以相反方向进行到最大限度 的科学。 ?即如何给体系增加能量和降低体系的熵值以便 增强分离效果。 例: (1)食糖溶于水 (2)乙烷与水混合(3)如果混合或分离过程中体系总自由能降低, 则混合或分离可以自发进行。 2 分离方法分类能量或分离剂待分离基体分离装置 (一个或数个)两个以上的组分(浓度不同)不同物质间所以能够相互分离,是基于各物质间的 物理,化学和生物学之间的差异。 (1)根据分离过程利用的物质性质分类分离之所以能够进行,至少有一个存在着的差异。 ?物理性质 力学性质:密度、摩擦因数、表面张力、尺寸、质量 热力学性质:熔点、沸点、临界点、转变点、蒸气压、溶 解度、溶解度、分配系数、吸附平衡 电、磁性质:电导率、介电常数、迁移率、电荷、淌度, 磁化率 输运性质:扩散系数,分子飞行速度蒸馏 ?化学性质 热力学性质:反应平衡常数、化学吸附平衡 常数、离解常数、电离电位 反应速度性质:反应速度常数 沉淀分离 ? 生物学性质 生物学亲和力、生物学吸附平衡,生物学反 应速度常数 膜分离,层析分离 (2)根据分离过程中的化学反应- 反应分离法 (3)根据分离过程中被分离物质在相中传质 - 传质分离 (4)根据分离对象 (5)根据分离手段 ?可见,分离科学是一门综合学科! 3 分离过程力学能:机械能、流体动能、位能、 热能 化学能:溶度差、化学结合能、 电能、光能、核能等能量或分离剂待分离基体分离装置两个以上的组分 (浓度不同)(一个或数个)对各组分所特有的 性质差作用 分离不是一个自发过程,性质差异是分离的基 础。 那么,这种差异应该多大? 一种还是多种? 这取决于各种分离技术的要求! 差异大,易分离:高选择性分离,如特效化学反 应,生物亲和力,用于二元分离 差异小,难分离:高效/高性能分离技术,如色谱 色散力,用于多组分色谱和电泳分离 常见分离的若干情景 ● 大量与大量物质间的分离 ● 大量与小量或痕量物质间的分离与富集 淘金; 半导体掺杂 ● 小量与小量(痕量与痕量)间的分离或富集● 稀溶液中痕量元素的富集 思考题 1 什么是分离?定量分析中分离的目的是什么? 2 试例举利用物质化学性质不同进行分离的例子? 说明应用了什么分离原理? 3试例举利用物质化学性质不同进行分离的例子? 说明应用了什么分离原理? 1.4分离方法的评价干扰成分减少至不再干扰 待测组分有效回收表征分离效率的参数 ?回收率 ?分离因子 ?富集倍数 ?分离系数 ?分离效率 ?峰容量 1 回收率样品中的待测组 分含量是未知的 如何测量回收率?Q0AQAQ R ? ? 100 % Q0RecoveryQ:实际回收量 Qo: 理论回收总量回收率的测定采用标准加入法。 对回收率的要求随被测组分的含量及对分析结果 准确度的要求的不同而不同。质量分数 & 1%, 回收率 & 99.9 % 以上质量分数 0.01% ~1%质量分数 & 0.01 %,回收率 & 99 %回收率 & 95 % 或更低 在任何分离过程中,欲回收组分的回收率都是越 大越好。 但是,确定回收率的大小要根据分离目的、分 离组分的浓度含量和分离费用等考虑。 2 富集因子/富集倍数 (Concentration Factor)C CF ? C?ⅠⅡ?回收率和富集因数仅关心分离得到的被分离对象 的“量”的大小,而无法表示被分离物的“质”的高低 3 分离因子 如果在分离时,是为了将物质A与物质B 分离开来。则希望两者分离得越完全越好, 其分离效果可用分离因子SB/A表示。 A+B?SB/ AQ R Q ? ? Q R Q\B AA0A BA+B0B式中: SB/A表示分离的完全程度。 在分离过程中,SB/A越小,分离效果越好。 对常量组分的分析,一般要求SB/A≤10-3; 对痕量组分的分析,一般要求SB/A=10-6左右。 分离因子(分离系数)表示两种组分分离的难易程 度,显然当SB/A&&1或SA/B&&1时,两者越易分离。 对分离因子SB/A大小的要求(这里也体现对产品纯度 要求),不仅与样品中A、B的含量有关,而且与B 对A测定的干扰程度有关。通常应SB/A & 10-4。SB/ AQ R Q ? ? Q R Q\B AA0A B分离因子与分离前样品中A与B 得比例相关,也与分离后样品中 A与B得比例相关0B 3.分离方法选择的一般原则 回收率, 分离因子 目标分离物与共存杂质之间性质上的差异 思考题:1 例举一个给你日常生活带来很大益处,而且得 益于分离科学的例子,分析解决这个分离问题时 可采用那几种分离方法?这些分离方法分别依据 被分离物质那些性质?2 根据自己的理解,用自己的语言阐述分离与分 析两个概念的区别与联系。 3 列举一个日常生活中你认为尚未很好解决的分 离问题,如果这个问题得以解决,人们的生活质 量将会明显改善
第2章 :沉淀分离法沉淀分离技术是经典的化学分离技术。 它是溶质和溶剂相互交替的过程, 沉淀的目的有两个:一个是通过沉淀使目标成分 达到浓缩和去杂质的目的; 二是通过沉淀可将已纯化的产品由液态变成固 态,有利于保存和进一步加工处理。 2. 1 沉淀分离法: 适用于常量组分的分离(毫克数量级以 上) 2.2 共沉淀分离法: 适用于痕量组分的分离(小于1mg/mL) 主要是通过富集痕量待测组分的同时进 行分离
2.1沉淀分离――依据溶度积分步沉淀原理 沉淀剂加入到含有待分离的金属离子的水溶液时, 生成一种难溶的固体物质: a M b + + b X a - = Ma Xb M b +金属离子,X a C是沉淀剂。通常体系会达到平衡。平衡常数以留在溶液中的离 子浓度积Ksp表示,也称溶度积。 K sp= [ M ]a[ X ]b 单一离子开始沉淀及沉淀完全的pH值计算 在沉淀分离中,欲分离组分沉淀的越完全,残留 在溶液中的量越少越好而留在溶液中组分能沉淀 下来的量越少,分离效果越好。例: 沉淀分离 0.01mol/L Fe 沉淀完全:残留在溶液中金属离子的浓度 为10 -6 mol/L (绝对浓度),认为该金属离子沉 淀完全。 或 [Mn+]=10-4CM (十万分之一 )3+Fe3? ? OH ? ? Fe(OH )3 ?K SP ? 4 ?10 ?38 开始沉淀时溶液pH值K SP 4 ?10 ?38 [OH ? ] ? ? 0.01 0.01? 1.59 ?10?12pH ? 2.2 完全沉淀时溶液pH值K SP 4 ?10 ?38 [OH ? ] ? ? ?6 10 10 ?6? 3.42 ?10?11pH ? 3.5完全沉淀时溶液pH值 ≥3.5 混合离子完全沉淀的条件Mm?待沉淀离子, 初始浓度为cMN 干扰离子, 初始浓度为c Nn?残留在溶液中金属离子的浓度 为[Mn+]=10-4CM ,认为该金属离子沉淀完全。 (十万分之一 )K SP [OH ] ? m ? 4 10 C M?M m?离子完全沉淀 N 沉淀不析出 [ N ][OH ] ? K SP( N )K SP [OH ] ? m ? 4 10 C M?n??n? nK ( CMm SP(N) n) (CNK sp(M)) 10 ?4 1 氢氧化物沉淀分离大多数金属离子都能生成氢氧化物沉淀,氢氧化物沉淀的形成与溶液中的[OH-]有直接关系。由于各种氢氧化物沉淀的溶度积有很大差 别,因此可以通过控制酸度使某些金属离子相 互分离。 氢氧化物沉淀分离通过控制 [OH-] 选择性沉淀分离pH≥12,NaOH 分离两性离子:Al, Zn, Cr, Sn, Pb, Sb 不沉淀Ag+,Au+,Cd2+,Hg2+,Ti(VI),Th4+,Bi3+ ,Fe3+,Co2+,Ni2+,Mg2+和稀土元素定 量沉淀。 pH 8~9, NH3分离络氨离子:Ag, Co, Ni, Zn, Cd, Cu,(Mg不沉淀氨水加铵盐:氨水加铵盐组成的pH值为8-10的 缓冲溶液,使高价金属离子与大部分一、二价 金属离子分离。 *加入NH4Cl的作用:(1)控制溶液的pH为8―9,并且防止Mg(OH)2沉淀和减少A1(OH)3的溶解 (2)大量的NH4+作为抗衡离子,减少了氢氧化物 对其它金属离子的吸附 (3)大量存在的电解质促进了胶体沉淀的凝聚, 可获得含水量小,结构紧密的沉淀。 pH 5~ 6, ZnO悬浊液或有机碱六亚甲基四胺、吡啶、苯胺、苯肼等有机碱, 与其共轭酸组成缓冲溶液,可控制溶液的pH, 使某些金属离子生成氢氧化物沉淀,达到沉淀 分离的目的。沉淀:Al, Fe(III), Ti(IV), Th(IV), Bi ……. 例如常见阳离子的两酸两碱分离分组 组试剂 Ⅰ HCl Ag Hg (I) (Pb) Ⅱ H2SO4 Ca Sr Ba Pb Ⅲ NH4Cl - NH3 Fe (III) Mn (II) Al Hg (II) Cr (III) Ⅳ NaOH Cu Mg Cd Co Ni Ⅴ 可溶组* Na K Zn NH4+沉淀出 的离子 例:铝和铁的分离 含Al和Fe的HCl溶液100mL,以甲基红为指 示剂,滴加250g/LNaOH溶液中和,过量 约15mL,低温煮沸数分钟,保温放置使Fe 等沉淀后过滤。 用30g/L的热NaOH溶液洗涤沉淀,洗涤液 与滤液合并,滴加2mol/LHCl至微酸性后 用于测定Al。 例:Al3+、Fe3+、Ti(IV)与Cu2+、Cd2+、 Co2+ 、 Ni2+ 、 Zn2+ 、Mn2+的分离 氢氧化物沉淀分离的特点1.金属氢氧化物沉淀的溶度积有相差很大,通过控制 酸度使某些金属离子相互分离。 2.氢氧化物沉淀为胶体沉淀,共沉淀严重,影响分离 效果。 (1)采用“小体积”沉淀法 ――小体积、大浓度且有大量对测定没有干扰 的盐存在下进行沉淀。 如:在大量NaCl存在下,NaOH分离Al3+与Fe3+ 此时将试液蒸发到2-3mL,加入固体氯化钠约5g,搅 拌使呈砂糖状,再加浓NaOH溶液进行小体积沉淀, 最后加适量热水稀释后过滤。 (2)控制pH值选择合适的沉淀剂 ――不 同金属形成氢氧化物的pH值、及介质不 同。(3)采用均匀沉淀法或在较热、浓溶液 中沉淀并且热溶液洗涤消除共沉淀 (4)加入掩蔽剂提高分离选择性 沉淀剂 NaOH 过量沉淀介质 pH=14NH3?H2O 量过NH4Cl 存 在 pH=9― 10六次甲基四 胺、 其它有 ( 机碱:吡啶、 苯胺、苯肼 等) ZnO 悬 蚀 液 法与其共轭 酸 构 成 pH=5 ― 6 的缓冲溶 液 在 酸 性 格 (1) 通过控制值使金属离子分离 液中加入 ZnO 悬 浊 (微溶碳酸盐或氧化物:MgO, BaCO3, CaCO3, 液 , pH PbCO3 等) 约为 6,表 8-1 氢氧化物沉淀剂 适用性与沉淀的离子 备注 (1) 主要用于两性元素与非两性元素分离。 (2) Mg2+ 、Fe3+、稀土、Th(IV) 、Zr(IV) 、 Hf(IV) 、Cu2+、Cd2+、Ag+、Hg2+、Bi3+、Co2+ 、 Mn2+、Ni2+ (1) 使高价金属离子(如 Fe3+,A13+ 等)与大部 分一、二价金属离子分离 (2) Be2+ 、Al3+、Fe3+、Cr2+、稀土、Ti(IV) 、 Zr(IV) 、Hf(IV) 、Th(IV) 、Nb(IV) 、Ta (IV) 、Sn(IV) 部分沉淀:Fe2+、Mn2+ 、 、 Mg2+ (pH=12―12.5)、 (1) 通过控制值使金属离子分离 (2) Ti(IV) 、Zr(IV) 、Th(IV) 、Cr3+、Al3+、 Sn(IV) 、Sn2+、Fe3+、Bi3+ 、Sb(III) 、Sb (V) Zn2+ 不干 扰测 定为 前提 金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的pH值金属氢氧化物开始沉淀与完全沉淀的 pH 值(设金属离子的浓度为:0.01mol/L) 氢氧化物 开始沉淀 沉淀完全 氢氧化物 开始沉淀 沉淀完 pH 值 pH 值 pH 值 全 pH 值 H2 WO4 0 0 6.4 8.5 Zn(OH) 2 0.5 1 6.8-8.5 -9.5 Sn(OH) 4 稀土氢氧化物 0.5 2.0 7.2 8.7 TiO(OH)2 Pb(OH)2 0.8 1.2 Ag2O 8.2 11.2 Ge(OH) 4 2.3 3.8 7.5 9.7 ZrO(OH) 2 Fe(OH) 2 2.3 4.1 7.6 8.2 Fe(OH) 3 Co(OH) 2 4.0 5.2 7.7 8.4 Al(OH)3 Ni(OH)2 4.5 8.2 8.7 Th(OH) 4 Cd(OH) 2 4.9 5.9 8.8 10.4 Cr(OH)3 Mn(OH)2 6.2 6.8 10.4 12.4 Be(OH) 2 Mg(OH) 2 加入掩蔽剂提高分离选择性表中 EDTA 存在下各种氢氧化物沉淀剂可以沉淀的离子 沉淀剂 可以沉淀的离子 NaOH 过量 Mg2+ 、Fe3+ NH3?H2O 过量 Be2+ 、 (IV) Nb Ti 、 (IV) Ta 、 (IV) Sn 、 (IV) Sb 、 (III) 、 Sb(V) 六次甲基四胺 Cr3+、Sb(III) 、Sb(V) 例:设计一分离Be,Al和 Mg方案 2 硫化淀物沉:(1)原理 ? 能形成难溶硫化物沉淀的金属离子约40余种, 除碱金属与碱土金属的硫化物能溶于水外,重 金属离子分别在不同的酸度下形成硫化物沉淀。 因此在某些情况下,利用硫化物进行沉淀分离 是有效的。 ? 硫化物沉淀分离法所用的主要沉淀剂是H2S。 H2S是二元弱酸,溶液中的硫离子浓度与溶液 的酸度有关。随氢离子浓度的增加,硫离子迅 速下降。因此控制溶液的pH值,即可控制硫 离子浓度,使不同溶解度的硫化物得又分离。 (2)特点(1)硫化物的溶度积相差比较大的,通过控制溶液的酸度来控制硫离子浓度,而 使金属离子相互分离。 (2)硫化物沉淀分离的选择性不高 (3)硫化物沉淀多是胶体,共沉淀现象严 重,甚至还存在继沉淀,可以采用硫代 乙酰胺在酸性或碱性溶液中水解进行均 相沉淀 (4)适用于分离除去重金属(如Pb2+…… ) 表 8-3 硫化物沉淀剂 沉淀剂 沉淀介质 可以沉淀的离子 备注 H2S 稀 HCl 介质 Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Bi3+、As(III) * 、 (0.2-0.5 mol/L) Sn(IV) 2+、Sb(III) 、Sn 、Sb(V) Na2S 碱 性 介 质 Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、Fe2+、Co2+ 、 (pH&9) Zn2+、Ni2+ 、Mn2+、Sn2+、 (NH4)2S 氨性介质 Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+、Bi3+、Fe3+、Fe2+、 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ Co 、Zn 、Ni 、Mn 、Sn 、 在H2S饱和溶液中,H2S是有毒气体,为了 避免使用H2S带来的污染,可采用硫代乙酰 胺硫代乙酰胺水解? 在酸性溶液中:CH3CSNH2+2H2O+H+===CH3COOH+H2S+NH4+? 在碱性溶液中:CH3CSNH2+3OH-===CH3COO-+S2-+NH3 +H2O 其它无机沉淀剂表 8-4 其它无机沉淀剂 沉淀剂 沉淀介质 可以沉淀的离子 稀 HCl 稀 HNO3 Ag+、Pb2+(溶解度较大) 2+、Ti(IV) 、Hg 稀 H2SO4 稀 HNO3 Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+、Ra2+ HF 或 NH4F 弱酸介质 Ca2+、Sr2+、Th(IV) 、稀土 H3PO4 或 酸性介质 Zr(IV),Hf(IV), Th(IV) 3+ ,Bi Na H2PO4 或 弱酸性介质 Al3+、Fe3+、Cr3+ Na2 HPO4 或 Na3 PO4 氨性介质 Cu2+等过渡金属及碱金属离子 3 利用有机沉淀剂进行分离? 有机共沉淀剂的优点 ---选择性好:有机共沉淀大分子物质,表面电荷 密度小,较少吸附。 C 沉淀体积大 C 沉淀剂容易灼烧除去 沉淀剂 草酸铜试剂(二乙 基胺二硫代 甲酸钠,简称 DDTC) 铜铁试剂(N ―亚硝基苯 胲铵盐)沉淀条件 pH=1―2.5 pH=4― 5+EDTA pH=5―6 pH=5― 6+EDTA表 8-5 有机沉淀剂 可以沉淀的离子 Th(IV),稀土金属离子 Ca2+,Sr2+,Ba2+ Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+ 、Bi3+、Fe3+、Co2+ 、 Ni2+ 、Zn2+、Sn(IV) 、Sb(III) 、Tl(III) Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、 、Sb(III) 、Tl (III) 除重金属较 方便,并且没 有臭味,与碱 土、 Al3+ 稀土、 分离?3mol/L H2SO4 Cu2+、Fe3+、Ti(IV) 、Nb(IV) 、Ta(IV) 4+ 、 、Ce Sn(IV) 、Zr(IV) 、V(V) 2.2 痕量组分的共沉淀分离和富集? 加入某种离子同沉淀剂生成沉淀作为载 体(沉淀剂),将痕量组分定量地沉淀 下来,然后将沉淀分离(溶解在少量溶 剂中、灼烧等方法),以达到分离和富 集的目的。 ? 对沉淀剂的要求: 要求对欲富集的痕量组分回收率高 要求共沉淀剂不干扰待富集组分的测定 2. 共沉淀剂 (1)无机共沉淀剂 ? 同时实现多种离子的富集,富集效率高 ? 会引入大量其它金属离子载体 ? 共沉淀的选择性不高(混晶法高于吸附 法) a)表面吸附(选择性分离)常用的共沉淀剂为 氢氧化物和硫化物等胶体沉淀。 b)生成混晶(选择比a)好)常见的混晶体有: BaSO4-RaSO4, BaSO4-PbSO4, MgNH4PO4MgNH4AsO4 等。 (2)有机共沉淀剂 共沉淀的选择性高,富集效率高 沉淀中的有机物可以通过灼烧的方法除去 (但操作复杂) 分离方式a)胶体的凝聚作用: 钨、铌、钽、硅等的含氧酸常沉淀不完全,有少量的含氧 酸以带负电荷的胶体微粒留于溶液中,形成胶体溶液, 可用辛可宁、丹宁、动物胶等将其沉淀。b)形成离子缔合体进行共沉淀 甲基紫、孔雀绿、品红及亚甲基蓝等分子量较大的有机化 合物,在酸性溶液中带正电荷,当它们与以络阴离子形 式存在的金属络离子相遇时,能生成微溶性的离子缔合 物而被共沉淀。 利用“固体萃取剂” Ni2+能与丁二酮肟 生成螯合物的沉淀,但当Ni2+含量很低 时,丁二酮肟不能将其沉淀。 若加入丁二酮肟二烷酯的酒精溶液,因其 难溶于水,则在水溶液中析出 并将Ni2+与丁二酮肟生成的螯合物沉淀。 丁二酮肟二烷酯称为“惰性共沉淀剂”。 (1)无机共沉淀剂共沉淀方式 表 8-6 共沉淀中常用的无机载体 载体 共沉淀的离子或化合物 备注 2+ 氢氧化物 Fe(OH)3 或 Be 、Ti(IV) 、Zr(IV) 、Sn(IV) 、 3+ 2+ 2+ 2+ 2+ Al(OH)3 Cr 、Co 、Ni 、Zn 、Mn 、 ASO43-、PO43CuS 硫化物 Pb2+、Ni2+ 、Cd2+、Ag+、Bi3+、Zn2+、 Hg2+ PbS Cu2+、Ni2+ 、Hg2+、Cd2+、Ag+、Bi3+、 Zn2+ MnO2 氧化物 Sb(III) 、Sb(V) 、Sn(IV) 3+、 、Bi 3+ Fe 、 单质 Te 或 Se Au(III) 、Pd(II) 、Pt(IV) 、Ag+、 Hg2+ BaSO4 Ra2+ 、Sr2+、Pb2+ SrCO3 Cd2+ 3MgNH4PO4(MgNH4AsO4) AsO4 LaF3 Th(IV)吸附共沉淀混晶共沉淀 (2)有机共沉淀剂共沉淀方式 离子缔合物 惰性共沉淀 胶体的凝聚 表 8-6 共沉淀中常用的有机载体 载体 共沉淀的离子或化合物 甲基紫(甲基橙、结晶紫、酚酞) Zn2+、Co2+ 、Hg2+、Cd2+、Mo(VI) 的 NH4SCN 溶液 二苯硫腙+酚酞 Ag+、Co2+ 、Cd2+、Ni2+、Cu2+、 Zn2+ 1-亚硝基-2-萘酚+萘酚 动物胶 硅胶 辛可宁 钨酸 单宁 铌酸、钽酸 思考题1 在氢氧化物沉淀分离中,常用的有哪些试剂? 举例说明。 2 为什么难溶盐的悬浊液可用以控制溶液的pH值? 试以碳酸钙悬浊液为例说明之。 3 采用无机沉淀剂,怎样从铜合金的试液中分离出 为量Fe 3+? 4 在氢氧化物沉淀分离中常有共沉淀现象,有什么 方法减少沉淀对其他组分的吸附? 作业:P3043. 4,5题P305 1 第一问, 2题 第3章 挥发和蒸馏分离法 3.1普通挥发和蒸馏分离法(常压) 1.蒸馏分离法分离原理――沸点的差异? 蒸馏法是分离和提纯彼此互相能以任意比例 互溶的液体跟液体的混合物时常用的一种方法 ? 根据不同液体物质沸点高低的不同,将它们 分离提纯的一种方法。 ?在加热时,沸点低的液体先汽化,经过冷凝 器冷凝后,先冷凝成为液体。而沸点高的液体 难汽化,则留在蒸馏烧瓶中。 简单蒸馏装置 ?只要两者沸点的差距不会太小,都可以用蒸馏法分 离,只不过得到的纯度不同而已。 ?沸点越近,纯度就越低,不过可以多次蒸馏来提高 纯度。 ?纯粹的液态物质在大气压下有一定的沸点。 ?如果蒸馏时液体在一定的温度范围内沸腾,此馏出 液所对应的沸腾温度范围称为沸程,那就说明物质 不纯。 ?因此可借蒸馏的方法来测定物质的沸 点和定性地检验物质的纯度。 ?但是,某些有机化合物往往能和其它 组分形成二元或三元恒沸混合物,它 们也有一定的沸点,因此,不能认为 沸点一定的物质都是纯物质。 2. 适用性:常量和微量组分的分离分析 3. 方法特点: ? 选择性高 ? 分离富集同时进行 2.挥发分离法分离原理――挥发性的不同 沸点非常低条件: 转化为易挥发性物质方法:1)升华法: I2, 萘(多环芳烃)2)氢化法: 半导体元素测量 适用性:常量和微量组分的分离分析 方法特点: ? 选择性高 ? 分离富集同时进行 4. 常用的无机元素及化合物的挥发 常用的无机元素及化合物的挥发形式挥发形式 单质 氧化物 氢化物 氟化物 氯化物 溴化物 酯类 表 8-7 无机元素及化合物的挥发形式 元素及化合物 卤素、I2(升华) CO2、SO2、RuO4、OsO4、SeO2、TeO2、As2O3 NH3、P H3、As H3、Sb H3、H2S、H2Se、H2Te、卤化氢等 BF3、SiF4 HgCl2、Ce Cl4、AsCl3、SbCl3、SnCl4、SeCl2、SeCl4、SeCl6、 TeCl2、TeCl4、CrO2Cl2 CdBr2、CeBr4、AsBr3、SbBr2、3、SnBr4 B(OCH3)3、B(OCH2CH3)3 示例表 8-8 某些元素的挥发和蒸馏分离的条件组 分 B 挥发性物质 B(OCH3)3 BF3 CO2 H2O SO2 NH3 SiF4 SiF4 HCN AsH3 AsCl3、 AsBr3 ( Se、Te、 Sb、Sn) 单质 HgCl2 CrO2Cl2 分离条件 酸性介质溶液中加甲醇加热蒸馏 (75―80?C) HNO3 + HF 蒸馏 通氧条件下燃烧(约 1100?C) 应用 B 的测定或除去 BC H S N Si F CNAs Se Te Sb Sn Hg分离出 B,然后测定 钢铁或有机物中 C 的测定 有机物中 H 的测定 通氧条件下燃烧(约 1300?C) 钢铁或矿石中 C 的测定 ( H2SO4+CuSO4+H2O2 消 化 为 铵盐或有机物中 N 的测定或 NH4+)NaOH 加热 除去 NH4+ HF+ H2SO4 加热蒸馏(约 200?C) 除去 Si 或 SiO2 测定中分离 Si SiO2+ H2SO4 加热蒸馏(约 200?C) F 的分离和测定 H2SO4 加热蒸馏 环境水质中 CN-的测定 Zn+ H2SO4 微量 As 的测定 HCl(HBr)+ H2SO4 加热蒸馏 除去 As( Se、Te、Sb、Sn) (大量) H2SO4+还原剂(如 SnCl2)通气 浓 HCl 蒸干或通 Cl2 气入 H2SO4 溶液中(&300?C) HCl+HClO4 煮沸 冷原子吸收测定痕量 Hg 除去 Hg 钢铁分析中除去 CrCr 3.2 分子蒸馏1 原理:分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方 法,是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统 蒸馏依靠沸点差分离原理,而是靠不同物质分子运 动平均自由程的差别实现分离。 分子运动自由程(用λ表示)是指一个分子相邻 两次碰撞之间所走的路程。 分子蒸馏技术的基本原理 (1) 分子运动平均自由程: 任一分子在运动过程中都在不断变化自由程。在某 时间间隔内自由程的平均值为平均自由程。则: λm = K T ──── ? ──── (2)?π d? P其中:d - 分子有效直径 P - 分子所处空间的压强 T - 分子所处环境的温度 K - 波尔兹曼常数 (2)分子蒸馏的基本原理:由分子平均自由程的公式可以看出,不同种类的分子, 由于其分子有效直径不同,其平均自由程也不同,换句话说, 不同种类的分子溢出液面后不与其它分子碰撞的飞行距离是 不同的。在一定温度下,压力越低,气体分子的平均自由程 越大。当蒸发空间的压力很低(10-2 ~10-4 mmHg), 且使冷凝表面靠近蒸发表面,其间的垂直距离小于 气体分子的平均自由程时,从蒸发表面汽化的蒸气 分子,可以不与其他分子碰撞,直接到达冷凝表面 而冷凝。 分子蒸馏技术正是利用不同种类分子溢出液面后 平均自由程不同的性质实现的。轻分子的平均自 由程大,重分子的平均自由程小,若在离液面小 于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程 处设置一冷凝面,使得轻分子落在冷凝面上被冷 凝,而重分子因达不到冷凝面而返回原来液面, 这样混合物就分离了。 (0..3332 Pa) 分 子 蒸 馏 装 置内部冷凝器,流 阻小,极限真空 高 分子蒸馏器的模式离心薄膜式转子刮膜式主要区别在于物料形成薄膜的方法不同 现在国内、外的工业化装置以转子刮膜式为主 离心薄膜式分子蒸馏器 MDL-150(离心式) 转子刮膜式分子蒸馏器 2 分子蒸馏技术的特点 分子蒸馏技术作为一种高新分离技术,具有其 它分离技术无法比拟的优点:(1)分子蒸馏的操作温度远低于物料的沸点: 由分子蒸馏原理可知,混合物的分离是由于不 同种类的分子溢出液面后的平均自由程不同的性质 来实现的,并不需要沸腾,所以分子蒸馏是在远低 于沸点的温度下进行操作的,这一点与常规蒸馏有 本质的区别。 (2)蒸馏压强低:由于分子蒸馏装置独特的结构形式, 其内部压强极小,可以获得很高的真空,因此分子 蒸馏是在很低的压强下进行操作, 一般为×10-1Pa数量级(×10-3数量级)。 (3)受热时间短: 由分子蒸馏原理可知,受加热的液面与冷凝面 间的距离要求小于轻分子的平均自由程,而由液面 溢出的轻分子,几乎未经碰撞就到达冷凝面,所以 受热时间很短。另外,混合液体呈薄膜状,使液面 与加热面的面积几乎相等,这样物料在蒸馏过程中 受热时间就变得更短。对真空蒸馏而言,受热时间 为一小时,而分子蒸馏仅为十几秒。(4)分子蒸馏比常规蒸馏分离程度更高,能分离常 规蒸馏不易分开的物质: 分子蒸馏的特点决定了它在实际应用中较传统 技术有明显的优势: (1)由于分子蒸馏真空度高,操作温度低 和受热时间短,对于高沸点和热敏性及易氧化 物料的分离,有常规方法不可比拟的特点,能 极好地保证物料的天然品质。可被广泛应用于 天然物质的提取中。 (2)分子蒸馏不仅能有效地去除液体中的 低分子物质,如:有机溶剂、臭味等,而且可以 有选择地蒸出目的产物,去除其它杂质,因此被 视为天然品质的保护者和回归者。(3)分子蒸馏能实现传统分离方法无法实现 的物理过程,因此,在一些高价值物料的分离上 被广泛用作脱臭、脱色及提纯的手段 3 分子蒸馏技术的应用 (1)应用范围 石油化工方面: 碳氢化合物的分离、原油的渣油及其类似物质 的分离、表面活性剂的提纯及化工中间体的精制等, 如高碳醇及烷基多酣、乙烯基吡咯烷酮等的纯化、 羊毛酸酯、羊毛醇酯等的制取等。 塑料工业方面: 增塑剂的提纯、高分子物质的脱臭、树脂类物 质的精制等。 食品工业方面: 分离混合油脂,可获纯度达90%以 上的单甘油脂,如硬脂酸单甘酯、月桂 酸单甘酯、丙二醇脂等;提取脂肪酸及 其衍生物、生产二聚脂肪酸等;从动植 物中提取天然产物如鱼油、米糠油、小 麦胚芽油等。 医药工业方面: 提取合成及天然维生素A、E; 制取氨基酸及葡萄糖衍生物等。香料工业方面: 处理天然精油,脱臭、脱色、提 高纯度,使天然香料的品位大大提高。 如桂皮油、玫瑰油、香根油、香茅油、 山苍子油等。 事例1 事例2 事例3 事例4 事例5 下面列举一些典型的分子蒸馏生产工艺: (1) 低沸点、热敏性物料的分离 如香料类物质,该类物质挥发性强,热敏性高。 ┎→产品1 玫瑰油→第一级(脱气)→第二级→┃ ┖→蒸余物→第三级→ 产品2 渣 通过上述处理,可解决香味不好、颜色深及蜡含量高等问题, 使产品的附加值大大提高。 (2) 高沸点、热敏性物料的分离该类物质分离的关键是温度和受热时间的控制。 若温度和受热时间控制得不好,不但影响分离效果, 而且还会使物质歧化宿合。如:付产品 鱼油乙酯→第一级(脱腥)→第二级(提纯)→ 蒸余物→第三级(脱色)→主产品 渣通过上述处理,所得产品不仅气味、颜色优良,而且 有效成分的含量提高,保护了天然的结构。 实验型设备: MD-S80 中试型设备:MD-S150 MD-S300 Wiped Film Molecular Stills & Evaporators 刮膜式分子蒸馏设备和蒸发设备 第4章:萃取分离法萃取分离是将样品中的目标组分选择性地转移到另 一相中或选择性地保留在原来相中,使目标组分与 原来复杂基体相互分离的方法。 萃取法根据参与溶质分配在两相中物态、性质的不 同而分为几种形式萃取分离法溶剂萃取-有机溶剂 固相萃取-固相物质 超临界萃取-超临界流体 双水相萃取 4.1 溶剂萃取 溶剂萃取(solvent extraction)分离法是利用不 同物质在互不相容的两相(水相和有机相)间 的分配系数的差异,使目标物质与基体物质相 互分离的方法。又称为液-液萃取。直接萃取-有机物加入萃取剂-无机离子 水溶剂:亲水化合物进入 两种不相容 的液体到水相中。有机溶剂:疏水性化合物将进入有机相中的程度就越大。 萃取分离法在含有被分离物质的水溶液中,加入萃取剂和与水不相混溶的有机溶剂, 震荡,利用物质在两相中的分配不同 的性质,使一些组分进入有机相中, 使另一些组分仍留在水相中,从而达 到分离的目的。梨形分液漏斗
溶剂萃取优点溶剂萃取具有选择性好、回收率高、 设备简单、操作简便、快速,以及易于 实现自动控制等特点,因此一直受到广泛重视。至今为止已研究了90多种元素的溶剂萃取体系。 4.1.1 溶剂萃取分离的基本原理1 萃取分离的依据 hydrophilic 物质 hydrophobic 亲水性 离子型化合物 极性相互转换 疏水性 共价键化合物 弱极性或非极性萃取分离的实质 将待萃取组分由亲水性转化为疏水性,使其萃入有机相中。 例,8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取 反萃取 Back extraction萃取的反过程(将组分从有机溶液中萃取到水溶液中) 例,8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取N Al(H2O)63+ + 3 OH O N Al+ 3 H+ + 6 H2O3 溶于CHCl3亲水 水合离子的正电性被中 和,亲水的水分子被疏 水有机大分子取代疏水8-羟基喹啉萃取剂CHCl3溶剂 萃取过程的本质就是将物质从亲水性转化 为疏水性的过程。 2 萃取平衡(1)HA (w)分配系数 partition coefficientHA (o) 下标 Water 在水相中Organic 在有机相中萃取平衡[HA]o KD ? [HA]w分配定律KD――分配系数 热力学常数 [HA]o KD ? [HA]wKD为常数的条件是?体系温度一定 ?溶质A在溶液中的浓度极低 ?溶质A在两相中的分子形态相同 (2)分配比 distribution ratioHA (w) Ka HA (o) 缔合 条件分配系数A+ H+(HA)i有机相中各型态总浓度 CHA,o [( HA )i ] D? ? ? 水箱中各型态总浓度 CHA,w [ HA ]?[ A]D――分配比 有机相中各型态总浓度 CHA,o [( HA )i ] D? ? ? 水箱中各型态总浓度 CHA,w [ HA ]?[ A]分配比表示体系达到平衡后,不管被萃取溶质 以何种形态存在,溶质在两相中的实际分配 情况。 分配比不一定是常数随实验条件而变化。 例pH,萃取剂种类,溶剂种类和盐析等。 分配比是比分配系数更有实用价值的参数。 (3)萃取率 extraction rateE ? 溶质在有机相中的量 溶质的总量coVo mo ? ? ? coVo ? cwVw mo ? mw ?co VW co ? cw VOcoco cw D ? cw ? Vw Vo D?R Vw R? Vo称为相比其中 D E? D?R当 R = 1 时,D E% 1 50D E? D ?110 91 100 99 R 可近似地反映溶质浓缩的效率100D1.0增大萃取率减小相比 增加萃取次数0.01√050100E% 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C o ( m0 ? m1 ) / Vo D? ? Cw m1 / VwVw m1 ? m0 DVo ? Vw整理,得 萃取2 次,水相含量为 m1 的 A 物质,萃取后剩余的 A 物质的量为 m2 g同理可得Co (m1 ? m2 ) / Vo D? ? Cw m2 / VwVw m2 ? m0 ( )2 DVo ? Vw萃取 n 次,同理可得Vw m2 ? m1 DVo ? VwV m ?m( ) DV ? Vw n 0 o wn n 次萃取的萃取率m0 ? mn E? m0V m ?m( ) DV ? Vw n 0 o wn? ? V( 水) n E ? ?1 ? ( )? DV ? ? (水) (有机) ? V ? ? 例:用 CCl4 萃取 I2 (R=1) Vo =100 mL, m0 = 0.20 g, D = 851)、萃取一次 , m1 = 0.0023 g , 2)、分两次萃取,每次用50 mL 有机溶剂 m2 = 0.00016 g , 结论E % = 98.8E % = 99.9 结论:1) 用同样量的萃取剂,分多次萃取比一次萃取 的效率高2)萃取原则:少量多次 (4)分离因子??B,AD ? D?1BAB,AA和B两种物质无法分离 4.1.2 主要的溶剂萃取体系溶剂萃取体系是由水相和有机相组成的。①其中有机相被称为萃取剂;②萃取后的水相称为萃余液,③被萃入到有机相中的物质称为萃合物。 1 萃取过程: 第一步,水相中的被萃取物与加入的萃取剂生成可萃取 的化合物(萃合物) 第二步,在两相界面萃合物因疏水分配作用进入有机相 第三步,萃合物在有机相中发生化学反应,溶质最终在 两相硷达到动态平衡。2 对萃取剂的要求 (1)至少有一个萃取功能团 (2)具有足够的疏水性 (3)讲好的选择性 (4)较高的萃取容量 (5)良好的物理性质萃取剂 稀释剂 3萃取分类 螯合物萃取体系 简单分子萃取体系 溶剂化合物萃取体系 协同萃取体系离子缔合物萃取体系高温萃取体系体系 4.1.3 螯合物萃取体系螯合物萃取是分析化学中应用最广泛的萃取体系, 所用的萃取剂为螯合剂。 可用做萃取剂的螯合剂与试样中的被萃取金属离 子生成四元、五元或六元环状螯合物很稳定。 萃取灵敏度很高,可用于萃取浓度很低的金属离子,在分离同时达到富集的效果。 1 螯合萃取剂常含有两种官能团, 酸性官能团:-OH,=NOH,-SH-等配位官能团:≡N-,=N-,=CO等萃取过程中,金属离子将螯合剂酸性基团中 氢置换出来,同时与配位基团通过配位键 形成一种具有环状结构的疏水性螯合物。 2 萃取原理 在螯合萃取过程中,金属离子在水相和 有机相之间的萃取平衡:M ? nHA ? MA ? nHn? n? ( w) (O) (O)? (W )萃取平衡常数:O ex n?[ MA] [ H ] K ? [ M ] [ HA]w?n w nO 可以视为下例四种平衡组成 MAnHA organic water nHA nA+ M n+ nH+ = MA(K ) K ?K K (K )a ex D 稳 dnn 萃取过程? ① 萃取剂在两相中分配平衡 ? ② 水相中萃取剂电离平衡 ? ③ 萃取剂与萃取离子络合平衡 ? ④ 内络盐在两相中分配平衡 ? Kex 随萃取剂的种类,稀释剂的性质 和金属离子的不同而有差异。 螯合体系中,被萃取金属的分配比与萃取平衡常数的关系M ? nHA ? MA ? nHn? n? ( w) (O) (O)? (W )萃取平衡常数:O ex n?[ MA] [ H ] K ? [ M ] [ HA]w?n w nO [ MA] [ H ] K ? [ M ] [ HA]O ex n? w?n w nO[H ] K ?D [ HA]ex a?n w nO[ HA] D?K [H ]ex ?nOnW(K ) K ?K K (K )ex D 稳 d n n O ann[ HA] ( K ) [ HA] D?K ?K K [H ] (K ) [H ]ex ? n D 稳 n ? W dnOnW 3 影响螯合萃取体系萃取的各种因素[ HA] D?K [H ]ex ?nOnW (1)螯合物萃取中酸度的影响 M (w) + n HL(o) MLn (o) + nH+ (w)n nD ? K ex[ HL]o [H ]w?若萃取剂浓度维持不变D ? K [H ]? ex?n100lgD ~ pHE% ~ pHE%50 0Hg2+Bi2+Pb2+ Cd2+控制酸度分别萃取10 pH 二苯硫腙-CCl4萃取金属离子的萃取曲线02468 pH愈大萃取百分率愈大 为了比较同一萃取剂对不同离子萃取情况, 常用萃取百分率E%为50%时pH,[ HL]o nD ? K ex[H ? ]w nD E? D?Rk pH ? ? lg ? lg[ HA] nex 1 2O pH 与[ HA]和k 有关1 2 ex[ HA]一定,kex越大,pH 1愈小2 如果金属离子pH 12的比较接近,则单纯利用调节pH值方法难以达到完全分离不同 金属离子目的, 使用“络合掩蔽法” ?螯合剂浓度的影响D ? K ex [ HL]o n[H ? ]w n?金属螯合物的性质[ HA] ( K ) [ HA] D?K ?K K [H ] (K ) [H ]O a ex ? n D 稳 n ? W dnnnOnW?稀释剂的影响 螯合条件的选择稳定性较大的络合物1、螯合剂的选择本身分配系数较小螯合物分配系数大螯合物溶解度大、与水比重差别大2、溶剂的选择挥发性少些、毒性少些 酸度大,生成难离解的有机酸 酸度小,水解3、酸度适当 生成螯合物的萃取H O 2 CH3 C N OH CH3 C N OH + Ni2+O N C CH3 Ni + 2 H+ N C CH3 H OCH3 C N CH3 C N O被三氯甲烷萃取 Dithizone 双硫腙C6H5 N N 2 CH 6 5 N H N N N C6H5 H C + Pb2+ SH C6H5 N S Pb S C N N + 2H+ N C6H5 H?2 =1016N CNC6H5GreenRed 8-hydroquinoline and cupferronON N OH N O8-hydroquinoline 8-羟基喹啉Cupferron 铜铁试剂 (2)离子缔合物萃取体系离子缔合物萃取是被萃取物和萃取剂 两种不同电荷离子缔合而成疏水性中性 分子而被有机溶剂萃取。M+(w) + A-(w) = M+A-(o) 缔合物萃取类型★ 金属络阴离子的萃取○ 碱性染料类 ○ 高分子胺类 ★ 金属阳离子的离子缔合体系 ★ 冠醚对金属离子的萃取 a)金属络阴离子的萃取萃取原理: ★ 金属离子与溶液中憎水性较大的简 单配位阴离子形成络阴离子★ 萃取剂中具有孤电子对的原子与溶液中H+的离子形成阳离子★ 阴阳离子靠静电引力形成具有疏水性的离子对并萃入有机相 ?碱性染料离子缔合物萃取碱性染料化合物在酸性条件下形成大 阳离子,利用它们与样品阴离子缔合成中 性分子进行萃取。 C(OH)NR2 + H+C+ NR2 + H2O碱性染料具有一个共同的特点:分子内的氮原子上具有自由的未交换的电子对;可牢固地结合一个质子而发生离子化作用;中性染料分子转变成一价大阳离子。 R1R1R1OR1CR3 CR4R1=N(CH3)2COOR5N(CH2CH3)2R2 R2三苯甲烷系碱性染料罗丹明类染料 碱性染料阳离子可与一些金属卤素离子或硫氰酸根形成的络阴离子结合中性疏水缔合物而被苯、甲苯等惰性溶剂萃取。 碱性染料离子缔合物萃取可用于微量金属元素的比色 萃取分析。如次甲基蓝阳离子萃取BF4-:(CH3)2NS NN(CH3)2+ [BF4] -主要萃取条件:配位阴离子、酸性溶液和惰性溶剂 ?高分子量胺萃取高分子量胺(本身是液体,有时溶在稀释剂中)与酸反应生成的盐难溶于水,但易溶于有机溶剂而被萃取。质子加成反应RN3有机? H ? A ?? R NH A? ? ? 3?有机因此,高分子胺可用于水溶液中酸的萃取。 ? ? R3 NH ? A有机 ? MeAn?水 ?? R3 NH ? MeAn?有机 ? A水溶于有机相中的高分子胺盐,与水相中的金属络 阴离子接触时,发生交换过程,水相中的金属络阴离子与有机相中的胺盐阳离子缔合生成三元络合物而进入有机相。这类反应具有溶剂萃取和离子交换两种作用,这类胺盐也称为液体阴离子交换剂。它们还可以用碱 溶液再生。 ?冠醚萃取适用于碱金属和碱土金属的萃取。 冠醚结构:冠醚是一类大杂环化合物, 杂环中包含着重复的-[-Y--CH2--CH2-]-环 节。结构中----?代表乙撑基--CH2--CH2--, 它 是冠状化合物的一个基本的结构单元, Y代表杂原子, 可以是O、S、N、P等, 分 别称为氧、硫、氮、磷冠醚。 冠醚萃取原理:冠醚在一定的条件下能与离子形成有一定稳定性的 主客体配合物。 主要作用力是离子--偶极静电作用, 金属离子处在 冠醚孔穴中间,可用于溶剂萃取、液膜分离和液相色谱等领域。 冠醚络合物的萃取, 类似于离子缔合物的萃取。 金属离子先与冠醚形成金属离子冠醚配合物, 然后与阴离子形成离子缔合物而被萃取。 在通常情况下, 碱金属是难于采用萃取分离的。冠醚主要用于碱金属和碱土金属的萃取, 特别 是它们对碱金属离子有较高的萃取选择性。 但要注意冠醚的价格较贵, 并且具有一定的毒 性。 冠醚萃取金属离子的影响因素 ①冠醚孔穴大小 冠醚环具有一定的揉曲性, 外圈(乙撑基)疏水, 内圈(杂原子)亲水。 孔穴大小与萃取选择性有关, 应与金属离子的直径相 匹配。 如18-C-6的孔穴半径约2.6~3.2A, 对K+(离子半径为2.66A, 而Na+为1.9A)的具有较高 的选择性。 18-冠-6与钾离子配位 ②金属离子半径和电荷 主要考虑金属离子的半径和电荷, 它们可能影响 离子水化作用和对冠醚的静电作用。 例如半径小, 电荷多的Li+、Ca2+离子比Na+更 难萃取。 Pb2+和Sr2+的离子半径相近, 但Sr2+具有惰性 气体构型, 其水合作用较强, 因此DB-18-C-6对Pb2+的萃取能力是Sr2+的4050倍。 ③溶剂化作用 常用极性不大的有机溶剂, 如CHCl3、CH2Cl2。 ④阴离子性能 阴离子的性质对冠醚配合物在有机相的溶解度有很 大的影响。亲脂性、较软的大离子有利于萃取。 例 DCH-18-C-6(二环己基-)可用于从大量Ca2+中萃取 Sr2+,Sr2+的回收率达97%,而其中的Ca2+仅存1/(10 -4-10-5)。此法已用于牛奶中90Sr和89Sr的分析。 (3)溶剂化萃取体系某些溶剂分子通过其配位原子与无机化合物中的 金属离子相键合,形成溶剂化合物,从而溶于该 有机溶剂中,以这种形式进行萃取的体系,称为 溶剂 化合物萃取体系。 a)萃取机理中性磷酸类萃取剂-性质稳定,合成方便HO HOHO RO O HO RO P HO RO 磷酸三烷基酯 OPHO磷酸三丁基酯 TBP HO R R HO P R HO 三烷基氧化膦 三正辛基基氧化膦 TOPO O 萃取功能团: P O溶剂分子通过其配位原子与无机化合物中的 金属离子相键合,形成溶剂化合物从而溶于 该有机溶剂中例:用TBP萃取金属离子 ?使用TBP在高氯酸或硝酸溶液萃取金属 离子。 如在硝酸溶液中用TBP萃取金属离子: Mm+ + mNO3- + pTBP ←→ M(NO3)mpTBP ? 酸的萃取醇、醚或TBP(X酸三丁酯)类化合物碱性较强, 特别适应于萃取强酸。 如高氯酸、三氯乙酸、硝酸的萃取H(H2O)4++ClO4-+TBP(H2O) ←→ H(H2O)3 TBP +? 4-+ H2O ClO b)影响萃取的各种因素M m+ + mNO3- + pTBP ←→ M(NO3)mpTBP[ M ( NO ) pTBP] K ? [m ] [ NO ] [TBP]3 m ex m? ? m W 3 W ? O po1 K ?D [ NO ] [TBP]ex ? m 3 WpoD ? K [ NO ] [TBP]? m ex 3 Wpo D ? K [ NO ] [TBP]? m ex 3 OpoDH [ Pu[ NO ] x[TBP]2 3 5??水相酸度影响 ?萃取剂浓度影响HNO3 mol/L?稀释剂的影响?盐析剂的影响 盐析作用在实验中发现,形成离子缔合物的体系,在溶液中加 入高浓度的无机盐可使多种金属络合物的分配比大大 增加,这种效应叫盐析效应,加入的无机盐叫盐析剂 ? ① 盐析剂的加入,使溶液中阴离子浓度增大产生同 离子效应利于萃取? ② 加入大浓度的盐析剂后,离子浓度增大,它们与 水分子结合形成水合离子使水分子浓度降低,减少了 水分子与被萃取金属离子的水合能力 ? ③ 电解质的加入,降低了水的介电常数,水的偶极 作用减弱有利于缔合物的形成和萃取的进行。 ? 常用的盐析剂有硝酸盐,硫氰酸盐,卤化物,最多 用铵盐,保证加入的盐析剂对后面的测定无干扰。 ? 通常情况下,高价离子较低价离子盐析作用大,电 荷相同时,离子半径愈小,盐析作用愈强。 ? 金属用醚类的萃取 “佯盐萃取”佯盐(类似于“铵盐”)萃取的特点是分配比不一定大,但萃取容量较大,可用于萃取常量或 大量的物质。如HCl 介质中乙醚萃取FeCl4(C2 H5 ) 2 O ? H ? ?? (C2 H5 ) 2 OH ?(C2 H5 ) 2 OH ? ? FeCl4? ?? [(C2 H5 ) 2 OH ? ? FeCl4? ] ?? [(C2 H5 ) 2 OH ? ? FeCl4? ] 有机Al3+可以采用羊盐萃取吗?为什么? 使用含氧溶剂,其形成 羊盐能力为: R2O & ROH & RCOOH & RCOOR & RCOR & RCOH;? 采用高酸度,一般要求[H+] 要达到(5 ~ 15) mol/L;? 被萃物酸根阴离子不能有大的亲水性; ? 金属离子能与阴离子形成疏水性的配合阴离子 。 -溶剂化合物萃取体系特点1. 被萃取金属化合物以中性分子存在 2. 萃取剂本省是中性分子3. 被萃取金属化合物与萃取剂形成中性的溶剂化合物 (4)简单分子萃取体系 本身为中性分子的被萃取物,以 简单分子形式存在,仅通过物理 分配作用从水相转移到有机相。 无需萃取剂 溶剂本身就是萃取剂。 主要用于水性有机物萃取。 无机物萃取中也有应用,例I2 (5)协同萃取体系当两种或两种以上萃取剂混合物同 时萃取某一金属离子或其化合物时,如 其分配比显著地大于每一萃取剂在相同浓度下单独使用时的分配比之和,则称这一体系为协同萃取体系。 溶剂的选择原则(1)对被分离物质溶解度大而对杂质溶解度小 的溶剂(使被分离物质从混合组分中有选择性 地分离); (2)或对被分离物质溶解度小而对杂质溶解度 大的溶剂; (3)溶剂的选择原则:“相似相溶”; 常见溶剂的极性从小到大顺序: 饱和烃类&全氯代烃类&不饱和烃类&醚类& 氯代烃类&酯类&芳胺类&酚类&酮类&醇类 2.4 萃取分离的实验方法间歇萃取法 连续萃取法 Batch extraction using pear-shaped separatory funnel Continuous liquid-liquid extraction 高密度溶剂萃取 低密度溶剂萃取1 间歇萃取法 操 作: (1)振荡(力度、时间) (2)静置(分层) (3)洗涤(除去干扰,D大,易洗,洗涤剂的组 分与试液相同,但不含试样。将分离出的有机 相与洗涤剂振荡,杂质的分配比小,易转入水 相中而得到分离。) (4)分离 Gas振荡几次打开活塞溶剂体积为样品溶液的30 %~35%。蒸气逸出(也叫放气) 静置分层 有机相 絮状物 (乳化) 水相激烈振摇 1 ~ 2min水相和絮状物 有机相3~5次 产生乳化的原因由于液-液萃取过程中剧烈振动,经常发生乳 化现象,特别是那些含脂肪的样品。 原因:体系的性质、离子浓度、有机相粘度、 萃取温度、pH等。温度越低,有机相粘度越大,离子浓度越高越易产生乳化。 破乳的常用方法通过改变KD; 改变溶剂或化学平衡作用的添加剂;缓冲剂调节pH;盐调节离子强度。 例:焦油废水中油分和酚的分离测定●分离的依据:油易溶于非极性的有机溶剂中,而酚在pH值较 高时以离子状态存在于水相,在pH值较低时则 以分子形式存在而易溶于有机溶剂。分离流程如下: 先调节废水的pH值 用CCl4萃 取油分 CCl4萃取 酚为12调节萃余液的pH值 为5 天然水中痕量铅的富集分离与测定● Pb2+(痕量)在pH为9时与双硫腙生成稳 定的螯合物(红色),在氯仿―水体系中分 配比很大,故可用氯仿萃取富集,然后以萃 取分光光度法来测定铅的含量。● 其它的二价金属离子也可与双硫腙反应生 成螯合物干扰测定,可通过加入氰化物和亚 硫酸作掩蔽剂减少干扰。 连续萃取法Reflux condenserHigher-density solvent extractionCondensateLow-density solution being extracted Extraction solvent Diverter for drops of condensate of highdensity solvent VaporBoiling flask containing high-density extracting solvent and extracted soluteHeat返回 2 连续萃取法Lower-density solvent extractionCondensateReflux condenserVaporExtracting solventHigh-density solution being extracted Heat 返回 Flask containing low-density extracting solvent and extracted solute 工业上 多级萃取为提高收率常采用多级萃取, 多级萃取又有多级逆流萃取和 多级错流萃取的区别。料液萃余液萃余液混合分离器1萃取液 溶剂 溶剂混合分离器2萃取液 溶剂混合分离器n萃取液萃余液多级错流萃取流程的特点:每级均加新鲜溶剂,故溶剂消 耗量大,得到的萃取液产物平均浓度较稀,但萃取较完全; 料液萃余液萃余液废液混合分离器1产物+溶剂混合分离器2混合分离器n溶剂多级逆流萃取流程的特点:料液走向和萃取剂走向相反, 只在最后一级中加入萃取剂,萃取剂消耗少,萃取液产物 平均浓度高,产物收率较高。 工业上多采用多级逆流萃取流程。 2.5 萃取分离在分析化学中的应用萃取分离 萃取富集 萃取分光光度法 例:Ni 2+ 的丁二酮肟(三氯甲烷)分光光度法测定
是一种新型的分离方法,它利用一张具有选择透过性 的薄膜, 在一定的外推动力作用下使溶液中的溶质和溶质, 溶质和溶剂(水)分离, 达到提纯、浓缩和净化的目的。 ...常见的分离与提纯的方法 - ? 常见的分离与提纯的方法: (1)物质分离与提纯常用的物理方法 方 适用范围或原 法理 装置 举例 注意事项 ①要“一贴二低三靠” ...HUVEC分离方法 - HUVEC 细胞分离方法 1、清洁脐静脉:取 20cm 左右脐带,输液针(带套管)插入脐静脉,用血管钳连同脐带输 液针套管一起夹住,注射器取 20ml Hank’s...高中化学常见物质分离方法_理化生_高中教育_教育专区。高中化学常见的物质分离提纯方法摘要:针对高中阶段化学实验中常用的物质分离、提纯方法进行了介绍、归纳 和总结,...现代分离方法与技术 --泡沫分离 学院:化学与环境保护工程学院 班级:化工 1201 班 姓名:刘卢科 学号: 泡沫分离技术引言泡沫分离技术是一种新兴的分离与...色谱分离方法_化学_自然科学_专业资料。色谱分离方法[1] 根据分离原理还可将色谱法分为吸附色谱、 分配色谱、 离子交换色谱、 凝胶色谱、 亲和色谱、 电泳色谱、...实验室常用分离方法_化学_自然科学_专业资料。柱层析(适用于两种极性相差比较大的物质的分离) 1一,定义 2二,装柱方法 3三,上样方法 1一,定义编辑 (chromatograp...现代分离方法与技术期末复习资料_工学_高等教育_教育专区。《现代分离方法与技术》丁明玉主编版 一、名词解释: 分离:利用混合物中各组分在物理或化学性质上的差异,...常用的几种典型的病原菌分离方法 1.斑点病原菌的分离 从病斑部分切取每边 3~5 mm 的小块组 织,在 70%酒精中浸数秒钟后,移入 0.1%的升汞水溶液中...总述1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定 2)提取方法 ①粉碎成粗粉 ②有机溶剂法和水提法③水蒸气蒸馏法④升华法 3)分离纯化法 ①根据物质溶解度的不同进行...
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