文档介绍:痕量分析富集与分离
2021
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1)痕量分析中存在的三种分离模式 :
常量-微量分离;
微量-常量分离;
微量-微量分离
富集分离的评价指标
主要评价指标:待测组分回收率、富集倍数
其它考虑因素:待测痕量组分的沾污和损失小;方法简单、快速,富集后的样品适于作进一步处理;费用是否昂贵等
1)基本原理: 利用固定相将液体样品中的待测组分吸附,与样品中基体和干扰组分分离,然后用洗脱液洗脱,达到分离或富集待测组分目的。
2)固相萃取的固定相种类和HPLC相似,但在在填料的形状和粒径上有所区别
3) 固相萃取柱和固相萃取盘的区别:填料粒径和床厚度/直径比
4)固相萃取过程
固相萃取操作一般有四个基本步骤:固定相活化、上样、淋洗和分析物洗脱
5)固相萃取优点:可选择分离模式很多,可以提供多种实验途径;不会出现乳化现象,提高分离效率;减少溶剂大量使用和暴露;减少劳动强度;重现性好;易于与其他仪器联用,实现自动化在线分析
2)液液萃取(在无机痕量分析的应用)
概述
萃取体系 :
螯合萃取—利用金属离子与螯合剂形成疏水性的螯合物由水相萃取到有机相
离子缔合萃取—通过离子缔合作用以离子缔合物的形式进入有机相
b. 痕量元素的萃取
痕量元素的螯合萃取
天然水、废水以及其它水样中的各种痕量重金属,在适当条件下,可以以螯合物的形式萃取到小体积的有机相中
高纯材料和其它固体样品中痕量元素的富集也常用螯合萃取法
生物样品如血、尿和组织中金属离子可直接萃取,其它形态的金属化合物需要先消解
痕量元素的离子缔合萃取
基体元素的萃取
基体元素的螯合萃取
基体元素的螯合萃取 应用较少,存在两个问题:
金属螯合物在有机相中的溶解度有限
共萃取效应可能使痕量待测元素损失;大量螯合剂引起溶液沾污
基体元素的离子缔合萃取
离子缔合体系中有机相的萃取容量大,适合基体元素萃取
广泛应用于高纯金属和化合物中ug/g级或ng/g级的杂质分离
3)沉淀和共沉淀
基体元素的沉淀:在适当条件下,可用沉淀法除去基体元素,而把痕量待测元素定量地留在溶液中
沉淀剂分类
无机沉淀剂
氨水、氢氧化钠、硫化氢等
有机沉淀剂
常用的有机沉淀剂有二肟类(如丁二酮肟)、羟基肟类(如水杨醛肟)、亚硝基化合物(如铜铁灵)、8-羟基喹啉及其衍生物等
基体沉淀法的弊端:
大量使用沉淀剂容易造成溶液沾污
共沉淀作用可能引起待测痕量元素的损失
溶液的稀释倍数比较大,给后面测定带来困难
b. 痕量元素的共沉淀
共沉淀的定义:在沉淀分离中,待分离化合物未达到溶度积,而由于体系中存在的其他难溶化合物(捕集剂或载体)在形成沉淀过程中引起的待分离化合物同时沉淀的一类现象
共沉淀剂的分类
无机共沉淀剂
氢氧化物、硫化物、硫酸盐等
有机共沉淀剂
甲基紫、孔雀绿、品红等
4) 挥发
挥发法是将气体和挥发性组分从液体或固体样品中转变为气相的过程,它包括蒸发、蒸馏、升华、气体发生和驱气。
一般来说,在一定的温度和压力下,当待测痕量组分的挥发性和蒸汽压足够大,而基体的挥发性和蒸汽压小到可以忽略时,可选择性地挥发痕量组分。反之,如果基体的挥发性和蒸汽压远大于痕量组分,则可选择性地挥发基体元素(或化合物)。
a. 痕量组分的挥发
溶液中痕量组分的挥发
在液体样品(或者通常把固体溶解成溶液)中,使痕量组分定量挥发,挥发出来的元素或化合物,用适当的溶液吸收,冷凝或用其他捕集方法进行富集,然后进行测定。可直接与各种检测仪器相联接,实现试样的分解、富集分离和测定同时进行。
挥发方法:气流载带法、热挥发法、化学反应法
氢化物发生法:
原理:一些金属性质比较弱的元素如锗、锡、砷、锑、铋、硒、碲等,在酸性介质和还原剂存在的条件下,可生成易挥发的共价分子氢化物。
氢化物的形成和测定条件
HCl被广泛用作反应介质,NaBH4或KBH4用作还原剂;
氢化物发生法单独作为一种富集分离手段,也可以和原子吸收光谱、原子发射光谱联用
固体和熔融体痕量组分的挥发
挥发方