Презентация на тему: МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
Количественные характеристики процессов разделения и концентрирования
Экстракция – распределение веществ между двумя фазами, одна из которой - жидкость.
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
Экстракционное равновесие
C тепень извлечения
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
Ионный обмен
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
1/26
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 65)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (320 Кб)
1

Первый слайд презентации: МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

Классификация методов. Количественные характеристики процессов разделения и концентрирования. Экстракция. Ионный обмен

Изображение слайда
2

Слайд 2

Концентрирование применяют, если методы анализа недостаточно чувствительны. Разделение применяют, если методы анализа недостаточно селективны. Методы разделения и концентрирования направлены на достижение разных целей. Но реализуются они однотипными способами. И в случае концентрирования, и в случае разделения происходит перераспределение компонентов пробы между двумя фазами. 2

Изображение слайда
3

Слайд 3

Классификация методов разделения и концентрирования 1 фаза 2 фаза Метод Применение Выделение орг.в-в. Разделение ионов. Судмедэкспертиза, Анализ фармпрепарартов повсеместно экстракция Ж Ж, Т Ж Т Адсорбция, ионный обмен, тонкослойная хроматография (ТСХ) Г Г Ж Т Абсорбция, адсорбция, Газовая хроматография (ГХ) Анализ лекарств, пищевых продуктов, нефтепродуктов, анализ воздуха По агрегатному состоянию фаз. Ж - жидкая, Т-твердая, Г- газ 3

Изображение слайда
4

Слайд 4

Классификация методов разделения и концентрирования - По кратности установления равновесия между фазами Однократно Экстракция Многократно Хроматография, ионный обмен - По относительному содержанию компонентов Абсолютное концентирование Выпаривание Относительное концентрирвание Экстракция, Сорбция, хроматография без изменения соотношения концентраций компонентов С изменением соотношения концентраций компонентов 4

Изображение слайда
5

Слайд 5: Количественные характеристики процессов разделения и концентрирования

Степень извлечения ( R, в долях или в %) Коэффициент концентрирования ( N ) Коэффициент распределения : Коэффициент разделения 5

Изображение слайда
6

Слайд 6: Экстракция – распределение веществ между двумя фазами, одна из которой - жидкость

Экстракция в быту…. настои, отвары ( овощные, фруктовые, мясные и рыбные бульоны) …. в анализе -извлечение определяемых компонентов из твердых образцов – почвы, растения, продукты питания, биологические материалы, пластики, и т.п. -извлечение из жидких образцов – питьевая, речная, сточная воды, соки, биологические жидкости и т.п. В анализе, как правило, ведут извлечение из водной фазы в органическую 6

Изображение слайда
7

Слайд 7

7 Преимущества экстракции : универсальность; достаточно высокие коэффициенты концентрирования (10 2 – 10 4 ) ; высокая селективность, позволяющая разделять близкие по свойствам вещества. возможность проведения процесса при комнатной температуре и атмосферном давлении; простота методик, низкая стоимость оборудования и материалов, малые затраты времени. Недостатки экстракции требует больших трудозатрат, плохо поддается автоматизации, многие экстрагенты токсичны и пожароопасны.

Изображение слайда
8

Слайд 8

Экстракция может происходить за счет следующих причин: Различная растворимость веществ ( органические в-ва хорошо растворяются в органических растворителях) 2.Образование прочных комплексов (извлечение катионов металлов в виде комплексов с органическими реагентами) 3. Обменная реакция между катионом металла и комплексом MeR,растворенным в органической фазе Вода Орг. р-ль Ме + n Dit Ме Dit + → Ме 1 Me 1 R Ме 2 R Ме 2 + → + Вода Вода Орг. р-ль Орг.р-ль 8

Изображение слайда
9

Слайд 9

Экстракт – органическая фаза (чистый растворитель или раствор экстракционного реагента в растворителе) с извлеченным компонентом Экстрагент - органический растворитель, в который извлекают вещество из водной фазы Техника проведения экстракции Делительная воронка -однократная экстракиця – используют 1 порцию экстрагента -многократная (периодическая) экстракция – повторяют экстракцию несколько раз, добавляя свежие порции экстрагента Реэкстракция – извлечение компонентов из экстракта в водную фазу 9

Изображение слайда
10

Слайд 10

Требования к экстрагенту 1. Не должен смешиваться с водой 2. Плотность экстрагента должна как можно больше отличаться от плотности воды 3. Должен быть селективным 5.Должен быть дешевым, не токсичным, легко очищаться 4. Должен иметь как можно более высокую температуру кипения (летучесть паров – минимальна) Часто применяемые экстрагенты: хлороформ(С H С l 3 ), тетрахлорметан (СС l 4 ), н-алканы, изобутиловый спирт Экстракционные реагенты: Дитизон, оксихинолин, ацетилацетон 10

Изображение слайда
11

Слайд 11

11 Экстракционный реагент - Это вещество, которое добавляют к пробе для перевода определяемого соединения в хорошо экстрагирующееся соединение Требования к экстракционным реагентам: образование прочных нейтральных соединений с определяемыми веществами; отсутствие побочных реакций с водой или экстрагентом; хорошая растворимость в одной из фаз; реакция должна проходить быстро, чтобы потом быстро устанавливалось равновесие; недорогой, нетоксичный, без резкого запаха и т.д.

Изображение слайда
12

Слайд 12: Экстракционное равновесие

Константа распределения : Если в одной из фаз вещество Х находится в нескольких формах: Коэффициент распределения : = Закон распределения При отсутствии побочных реакций отношение равновесных концентраций вещества Х в обеих фазах есть величина постоянная для данной системы, не зависящая от общей концентрации Х (Бертло и Юнгфлейш) α j – мольная доля j- ой формы К Dj – константа распределения j- ой формы S X – растворимость Х в 1-ой и 2-ой фазах 12

Изображение слайда
13

Слайд 13: C тепень извлечения

Степень извлечения ( R, в долях или в %) Степень извлечения за однократную экстракцию: Степень извлечения за m экстракций: R m = 1 - (1 – R ) m Число экстракций: (2) (1) (3) 13

Изображение слайда
14

Слайд 14

Пример Какова степень извлечения цинка в виде комплекса с дитизоном, если объем водной фазы – 500 мл, органической – 25 мл, D = 50 ? Сколько экстракций следует провести, чтобы извлечь цинк не менее, чем на 99,9% ? R =0,7 R m = 0,999 14

Изображение слайда
15

Слайд 15

Факторы, влияющие на степень извлечения, R 1.Коэффициент распределения D Значение D зависит от природы экстрагента. Для повышения R следует применять системы, в которых D Х имеет большое значение. 2. рН раствора НА ↔Н + + А - НА А - α рН К D( НА ) > К D( А- ) рН R p К a 1 < pK a2 1 к-та 2 к-та Извлечение ионов металлов виде комплексов Ме R рН R В кислой среде R ↓ за счет уменьшения прочности комплекса MeR и уменьшения D В сильно щелочной среде Me может выпадать в осадок обе – 1-ая и 2-ая только 2-ая 15

Изображение слайда
16

Слайд 16

Для повышения R следует увеличивать объем органическсой фазы 4. Время экстракции, 3. Соотношение объемов фаз, V1 / V2 R 1 2 3 Как правило, время однократной экстракции составляет 3-5 минут 5. Присутствие посторонних электролитов, комплексообразователей и т.п. 16

Изображение слайда
17

Слайд 17

Экстракционные реагенты. Экстракция хелатов NH – NH - S = C N = N - Дитизон Н R = R - + H + ОН N Ацетилацетон 8- оксихинолин СН 3 - С – СН 2 - С – СН 3 О О 17

Изображение слайда
18

Слайд 18

0 (4) Me ( водн) +n HR (орг) ↔ MeRn ( орг ) + n Н + ( водн) 18

Изображение слайда
19

Слайд 19

Из (4) следует: 1. Коэффициент распределения тем больше, чем выше рН раствора и чем больше концентрация реагента 2. Экстракцию следует вести в слабощелочной среде, а реэкстракцию – в кислой. При реэкстракции комплекс Ме R разрушается и Ме переходит в кислую водную фазу. 3. Варьируя рН водной фазы, можно повысить избирательность разделения катионов металлов (4) 19

Изображение слайда
20

Слайд 20

Применение экстракции в анализе для индивидуального и группового концентрирования микропримесей - для отделения мешающих макрокомпонентов пробы - для очистки реактивов и растворителей. Достоинства -универсальность - высокие коэффициенты концентрирования ( более 100) - селективность - простота методик, их доступность и низкая стоимость Недостатки - экстрагенты токсичны и пожароопасны. - Длительность и трудоемкость 20

Изображение слайда
21

Слайд 21: Ионный обмен

Иониты – полимеры, на поверхности которых привиты функциональные группы атомов. На катионитах - кислотные группы (- SO 3 H, - COOH, - OH и др.) (- NH 3 + С l, = NH 2 + OH и др.) На анионитах - основные Ионообменное равновесие На катионитах: На анионитах: R- M 1 + M 2 + ↔ R -M 2 + M 1 + R- A 1 + A 2 - ↔ R-A 2 + A 1 - RNH 2 ОН + NaBr - ↔ RNH 2 Br + Na ОН R - SO 3 H + Na + Cl - ↔ RSO 3 Na + H Cl 21

Изображение слайда
22

Слайд 22

R- M 1 + M 2 + ↔ R -M 2 + M 1 + Константа обмена ионов К = коэффициенты распределения k 1 и k 2 – отношения равновесных концентраций соответствующих ионов в фазе ионита (НФ) и в растворе (ПФ). для сильнокислотных катионитов: Al 3+ > Mg 2+ > Na + > H + > Li +. HCl Al 3+ Mg 2+ Na + Na + Mg 2+ Al 3+ С H С l R- Н + M n + ↔ R -M + Н + 22

Изображение слайда
23

Слайд 23

Количество моль-экв обменивающегося иона, приходящееся на 1 г сухого ионита в Н + -форме (для катионитов) или С l - или OH - - форме (для анионитов) Обменная емкость ионита Динамическая обменная Емкость (ДОЕ) Статическая обменная Емкость (СОЕ) Н Н Н Н Н Н Na Na Na Na Na Na Н Н Н Н Н Н Н Н Na Na NaCl Н Cl 23

Изображение слайда
24

Слайд 24

Применение ионитов а) Получение деионизованной воды. Опреснение воды. б) Отделение электролитов от неэлектролитов. в) Определение общей минерализации. Zn +2, Ni +2 г) Концентрирование. д) Разделение смесей ионов NaCl HCl H 2 O Катионит в Н + -форме Анионит в ОН - -форме HCl [ ZnCl 4 ] -2, Ni +2 Анионит в Cl - -форме Cl -, Ni +2 Cl -,Br -, I - Анионит в ОН - -форме Cl -,Br -, I - NaOH Br - Cl - I - [ZnCl 4 ] -2 24

Изображение слайда
25

Слайд 25

Ионная хроматография Ионная хроматография ( ИХ ) - это вариант ионообменной хроматографии, включающий высокоэффективное разделение ионов и автоматическое детектирование разделенных частиц. Детектор - кондуктометрический HCl Разделяющая колонка: катионит в Н + -форме Подавляющая колонка анионит в ОН - -форме Al 3+ Mg 2+ Na + детектор R-Cl + H 2 O R ОН +НС l = Al 3+ Mg 2+ Na + Al 3+ Mg 2+ Na + Двухколоночная схема ионного хроматографа Al 3+ Mg 2+ Na + 25

Изображение слайда
26

Последний слайд презентации: МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

ИХ позволяет быстро и селективно определять органические и неорганические ионы. Достоинства: 1.Низкий предел обнаружения (без концентрирования - 10 -3 мкг/мл, с концентрированием - 10 -6 мкг/мл); 2 высокая селективность определения ионов в сложных смесях 3. быстрота определения - за 20 мин из одной пробы можно определить до 10 ионов; 4. малый объем пробы (0,1 - 0,5 мл); 5. простота подготовки пробы к анализу. 26

Изображение слайда