分離與分析方法

㈠ 常見的化學成分分析方法及其原理

一、光譜分析

根據物質的光譜來鑒別物質及確定它的化學組成和相對含量的方法叫光譜分析．其優點是靈敏，迅速．根據分析原理光譜分析可分為發射光譜分析與吸收光譜分析二種；根據被測成分的形態可分為原子光譜分析與分子光譜分析。光譜分析的被測成分是原子的稱為原子光譜,被測成分是分子的則稱為分子光譜。
電子躍遷到較高能級以後處於激發態，但激發態電子是不穩定的，大約經過10-8秒以後，激發態電子將返回基態或其它較低能級，並將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個過程稱原子發射光譜。可見原子吸收光譜過程吸收輻射能量，而原子發射光譜過程則釋放輻射能量。

二、 質譜分析
質譜：按照離子的質量對電荷比值(即質荷比)的大小依次排列所構成的圖譜，稱為質譜。 質譜分析法：利用質譜進行定性、定量分析和結構分析的方法稱為質譜分析法 原理：質譜法是採用高速電子來撞擊氣態分子或原子，將電離後的正離子加速導入質量分析器中，然後按質荷比（m/z）的大小順序進行收集和記錄，即得到質譜圖。質譜不是波譜，而是物質帶電粒子的質量譜。其基本程序為：真空系統→進樣系統→離子源→質量分析器→檢測器→記錄系統
三 、色譜分析
色譜法，又稱層析，是一種分離和分析方法，在分析化學、有機化學、生物化學等領域有著非常廣泛的應用。色譜法利用不同物質在不同相態的選擇性分配，以流動相對固定相中的混合物進行洗脫，混合物中不同的物質會以不同的速度沿固定相移動，最終達到分離的效果

㈡ 分析化學中常用的分離和富集方法有哪些

通常分離和富集方法在分析化學中是共生的，如果要分開的話，就會有重復。
常用的經典分離方法有：沉澱分離、溶劑萃取分離、離子交換分離、層析分離、揮發分離、蒸餾分離等，新型分離方法有固相萃取分離、膜分離等。
常見的富集方法有：沉澱富集、液液萃取富集、交換富集、濃縮蒸發富集等，新型的富集方法有固相萃取富集、固相微萃取富集、分散萃取富集等。

㈢ 化學中分析和分離兩個概念的區別與聯系

分離是利用混合物中各組分在物理性質或化學性質上的差異，通過適當的裝置或方法，使各組分分配至不同的空間區域或在不同的時間依次分配至同一空間區域的過程。分析化學是開發分析物質成分、結構的方法，使化學成分得以定性和定量，化學結構得以確定。

區別：

1、目的不同

化學分析是確定物質的結構，分離是從物質中分離相關物質。

2、特點不同

化學分析是確定成分的含量，分離是將成分分離，不用確定含量。

3、方法不同

分析法常使用如電泳、色譜法、場流分級等方法。分離：鹽析、萃取分離法（包括溶劑萃取、膠團萃取、雙水相萃取。

㈣ 分離分析化學 用一種或一種以上的分離分析方法設計一種樣品的分離分析方案

固相萃取法分離：採用選擇性吸附、選擇性洗脫的方式對樣品進行富集、分離、凈化，是一種包括液相和固相的物理萃取過程；也可以將其近似地看作一種簡單的色譜過程。
液液萃取法分離：根據相似相溶原理，將被測物從另一個液相中提取出來，比如用正己烷從水相中提取揮發性有機物。

㈤ 化學中怎麼辨別分離方法，什麼時候該用什麼方法

分離混合物的方法很多：
傾析：從液體中分離密度較大且不溶的固體，例如分離沙和水；
過濾：從液體中分離不溶的固體，例如凈化食用水；
溶解和過濾：分離兩種固體,一種能溶於某溶劑,另一種則不溶，例如分離鹽和沙 ；
離心分離法：從液體中分離不溶的固體，例如分離泥和水 ；
結晶法：從溶液中分離已溶解的溶質，例如從海水中提取食鹽 ；
分液：分離兩種不互溶的液體，例如分離油和水 ；
萃取：加入適當溶劑把混合物中某成分溶解及分離，例如用庚烷 提取水溶液中的碘 ；
蒸餾：從溶液中分離溶劑和非揮發性溶質，例如從海水中取得純水 ；
分餾：分離兩種互溶而沸點差別較大的液體，例如從液態空氣中分離氧和氮； 石油的精煉 ；
升華：分離兩種固體,其中只有一種可以升華，例如分離碘和沙 ；
吸附：除去混合物中的氣態或固態雜質，例如用活性炭除去黃糖中的有色雜質 ；
色層分析法：分離溶液中的溶質，例如分離黑色墨水中不同顏色的物質。

具體使用什麼方法，需要考慮幾種物質的物理性質（熔沸點、溶解度等），從而做出正確的判斷。

㈥ 分析化學中常用分離方法

沉澱、萃取、層析、離心、色譜、過濾、掩蔽、揮發、灼燒

㈦ 論述如何設計一個分離分析方法方案

設計分離分析方法方案步驟:
1 色譜分析法 ：
色譜法是一種分離分析方法。它利用樣品中各組分與流動相和固定相的作用力不同(吸附、分配、交換等性能上的差異)，先將它們分離，後按一定順序檢測各組分及其含量的方法。
2 色譜法的分離原理 ：
當混合物隨流動相流經色譜柱時，就會與柱中固定相發生作用(溶解、吸附等)，由於混合物中各組分物理化學性質和結構上的差異，與固定相發生作用的大小、強弱不同，在同一推動力作用下，各組分在固定相中的滯留時間不同，從而使混合物中各組分按一定順序從柱中流出。這種利用各組分在兩相中性能上的差異，使混合物中各組分分離的技術，稱為色譜法。
3 流動相 ——色譜分離過程中攜帶組分向前移動的物質。
4 固定相 ——色譜分離過程中不移動的具有吸附活性的固體或是塗漬在載體表面的液體。
5 色譜法的特點：
(1)分離效率高，復雜混合物，有機同系物、異構體。(2)靈敏度高，可以檢測出μg.g-1(10-6)級甚至ng.g-1(10-9)級的物質量。(3)分析速度快，一般在幾分鍾或幾十分鍾內可以完成一個試樣的分析。(4)應用范圍廣，氣相色譜：沸點低於400℃的各種有機或無機試樣的分析。液相色譜：高沸點、熱不穩定、生物試樣的分離分析。(5)高選擇性:對性質極為相似的組分有很強的分離能力.。不足之處：被分離組分的定性較為困難。
6 色譜分析法的分類 ：按兩相狀態分類，按操作形式分類，按分離原理分類。
7 按兩相狀態分類 ：
氣相色譜(Gas Chromatography, GC)，液相色譜(Liquid Chromatography, LC)，超臨界流體色譜 (Supercritical Fluid Chromatography, SFC)。氣相色譜：流動相為氣體(稱為載氣)。常用的氣相色譜流動相有N2、H2、He等氣體，按分離柱不同可分為：填充柱色譜和毛細管柱色譜；按固定相的不同又分為：氣固色譜和氣液色譜。液相色譜：流動相為液體(也稱為淋洗液)。按固定相的不同分為：液固色譜和液液色譜。超臨界流體色譜：流動相為超臨界流體。超臨界流體是一種介於氣體和液體之間的狀態。超臨界流體色譜法是集氣相色譜法和液相色譜法的優勢而發展起來的一種新型的色譜分離分析技術，不僅能夠分析氣相色譜不宜分析的高沸點、低揮發性的試樣組分，而且具有比高效液相色譜更快的分析速率和更高的柱效率。
8 按操作形式分類 ：
柱色譜(Column Chromatography, CC):固定相裝在柱管內；包括填充柱色譜和毛細管柱色譜。紙色譜(Paper Chromatography, PC)固定相為濾紙；採用適當溶劑使樣品在濾紙上展開而進行分離。薄層色譜(Thin Layer Chromatography, TLC)
固定相壓成或塗成薄層；操作方法同紙色譜。
9 按分離原理分類 ：
吸附色譜(Absorption chromatography)；分配色譜(Partition Chromatography)；離子交換色譜(Ion Exchange Chromatography)；凝膠色譜(Gel Chromatography)。
10 色譜圖 ：
組分在檢測器上產生的信號強度對時間(t)所作的圖，由於它記錄了各組分流出色譜柱的情況，所以又叫色譜流出曲線。流出曲線的突起部分稱為色譜峰。11 色譜保留值 ：
色譜保留值是色譜定性分析的依據，它體現了各待測組分在色譜柱上的滯留情況。在固定相中溶解性能越好，或與固定相的吸附性能越強的組分，在柱中的滯留時間越長，或者說將組分帶出色譜柱所需的流動相體積越大。所以保留值可以用保留時間和保留體積兩套參數來描述。
12 色譜圖上的色譜流出曲線可以說明什麼問題 ：
根據色譜峰的數目，可判斷樣品中所含組分的最少個數；根據色譜峰的保留值進行定性分析；根據色譜峰的面積或峰高進行定量分析；根據色譜峰的保留值和區域寬度評價色譜柱的分離效能；根據兩峰間的距離，可評價固定相及流動相選擇是否合適。
13 分配比 ：分配比是指，在一定溫度下，組分在兩相間分配達到平衡時的質量比。
14 在色譜流出曲線上，兩峰之間的距離主要由兩組分在兩相間的分配系數還是擴散速度決定
15 色譜理論需要解決的問題 色譜分離過程的熱力學和動力學問題。影響分離及柱效的因素與提高柱效的途徑，柱效與分離度的評價指標及其關系。
16 組分保留時間為何不同?色譜峰為何變寬?
組分保留時間：色譜過程的熱力學因素控制；(組分和固定液的結構和性質)。色譜峰變寬：色譜過程的動力學因素控制；(兩相中的運動阻力，擴散作用)。塔板理論和速率理論分別從熱力學和動力學的角度闡述了色譜分離效能及其影響因素。
17 半經驗理論 ：
將色譜分離過程比擬作蒸餾過程，將連續的色譜分離過程分割成多次的平衡過程的重復(類似於蒸餾塔塔板上的平衡過程)。
18 塔板理論的特點 ：
塔板理論引入了塔板數和塔板高度作為柱效的衡量指標；不同物質在同一色譜柱上的分配系數不同，用有效塔板數和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標時，應指明測定物質；柱效不能表示被分離組分的實際分離效果，當兩組分的分配系數K相同時，無論該色譜柱的塔板數多大，都無法分離。
19 塔板理論的不足 ：
塔板理論的基本假設不符合色譜柱的實際分離過程。塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的流動相流速下柱效不同的實驗結果，不能說明色譜峰為什麼會展寬，同時未能指出影響柱效的因素及提高柱效的途徑和方法。
20 速率方程，也稱范第姆特方程式)：H = A + B/u + C·u ， H：塔板高度； u：流動相的平均線速度(cm/s)。
A ─渦流擴散項 ：A與流動相性質、流動相速率無關。要減小A值，需要從提高固定相的顆粒細度和均勻性以及填充均勻性來解決。對於空心毛細管柱，A=0。固定相顆粒越小dp↓，填充的越均勻，A↓，H↓，柱效n↑。表現在渦流擴散所引起的色譜峰變寬現象減輕，色譜峰較窄。
B/u —分子擴散項 ：存在著濃度差，產生縱向擴散；擴散導致色譜峰變寬，H↑(n↓)，分離變差；；分子擴散項與流速有關，流速↓，滯留時間↑，擴散↑；擴散系數：Dg ∝(M載氣)-1/2 ； M載氣↑，B值↓。C ·u —傳質阻力項 ：dp↓， df↓, D ↑ ,可降低傳質阻力。21. H -u 曲線與最佳流速 ：由於流速對這兩項完全相反的作用，流速對柱效的總影響使得存在著一個最佳流速值，即速率方程式中塔板高度對流速的一階導數有一極小值。以塔板高度H對應流速u作圖，曲線最低點的流速即為最佳流速。
22. 速率理論的要點 ：組分分子在柱內運行的多路徑與渦流擴散、濃度梯度所造成的分子擴散及傳質阻力使兩相間的分配平衡不能瞬間達到等因素是造成色譜峰擴展、柱效下降的主要原因；通過選擇適當的固定相粒度、載氣種類、液膜厚度及載氣流速可提高柱效；速率理論為色譜分離和操作條件選擇提供了理論指導。闡明了流速和柱溫對柱效及分離的影響；各種因素相互制約，如載氣流速增大，分子擴散項的影響減小，使柱效提高，但同時傳質阻力項的影響增大，又使柱效下降；柱溫升高，有利於傳質，但又加劇了分子擴散的影響。選擇最佳條件，才能使柱效達到最高。23 色譜定性方法 ：與標樣對照的方法 ：利用保留值定性：通過對比試樣中具有與純物質相同保留值的色譜峰，來確定試樣中是否含有該物質及在色譜圖中的位置。不適用於不同儀器上獲得的數據之間的對比。利用加入法定性：將純物質加入到試樣中，觀察各組分色譜峰的相對變化。2 、利用文獻保留值定性 ：利用相對保留值r21定性。相對保留值r21僅與柱溫和固定相性質有關。在色譜手冊中都列有各種物質在不同固定相上的保留數據，可以用來進行定性鑒定。
24 色譜定量分析 ：
定量校正因子 ：試樣中各組分質量與其色譜峰面積成正比，即：m i = fi』 ·Ai ；絕對校正因子：比例系數f i ，單位面積對應的物質量： f i 』 =m i / Ai ；相對校正因子f i ：即組分的絕對校正因子與標准物質的絕對校正因子之比。
常用的幾種定量方法 ：( 1 )歸一化法 ：特點及要求：歸一化法簡便、准確；進樣量的准確性和操作條件的變動對測定結果影響不大；僅適用於試樣中所有組分全出峰的情況。
(2 )外標法 ——標准曲線法：特點及要求：外標法不使用校正因子，准確性較高，操作條件變化對結果准確性影響較大。對進樣量的准確性控制要求較高，適用於大批量試樣的快速分析。
( 3 )內標法 ：內標物要滿足以下要求：(a)試樣中不含有該物質；(b)與被測組分性質比較接近；(c)不與試樣發生化學反應；(d)出峰位置應位於被測組分附近，且能分離開；(e)加入量適中並與待測組分接近。內標法特點 ：內標法的准確性較高，操作條件和進樣量的稍許變動對定量結果的影響不大；每個試樣的分析，都要進行兩次稱量，不適合大批量試樣的快速分析；若將內標法中的試樣取樣量和內標物加入量固定，則：wi=Ai/As *常數。