脂，如001×7 (732#) 和201×7 (717#)；
? 由于交换容量不同，实验中通常采用一根阳离子交换柱和二根阴离子交换
柱。混合柱也应按等交换容量比例混合；
? 混合柱的作用：由于离子交换是可逆反应，经过阳离子交换柱和阴离子交换
柱处理的去离子水，还存在着微量未交换的离子。若让它再通过混合柱，由于两种交换过程同时进行，离子交换后生成的H+和OH-结合成水而除去，进一步提高了水的质量。 14．
几种色谱分离方法（纸上色谱，薄层色谱及反相分配色谱）的固定相和
分离机理有何不同？
答：色谱法是一种分离方法，它利用物质在两相中分配系数的微小差异，当两相作相对移动时，使被测物质在两相之间进行反复多次分配，这样原来微小的分配差异产生了很大的效果，使各组分分离开来。
通常认为纸色谱的固定相是吸附滤纸纤维素上的水分（或与纤维素羟基缔合的固定水），分配色谱是纸色谱的主要分离机理。
薄层色谱的固定相主要是硅胶等吸附剂，吸附色谱是薄层色谱的分离机理。 反相分配色谱的固定相一般是涂渍在载体上的非极性有机物，其分离机理是反相分配色谱。 15．
以Nb和Ta纸上色层分离为例说明展开剂对各组分的作用和展开剂的选
择。
答：纸色谱的展开剂应对分离组分有一定的溶解度和不同的分配能力。展开剂的组成和极性对比移值和分离选择性均有较大的影响。
参见课本P290矿石中的Nb和Ta分离测定：试样用HF-HCl-HNO3分解后，使Nb(Ⅴ)和Ta(Ⅴ)以NbF72-和Ta F72-的形式存在。采用20×26cm2的滤纸，丁酮-HF（6：1）展开剂。展开2h后，Nb(Ⅴ)在前，Ta(Ⅴ)在后。分离机理是丁酮质子化后，与NbF72-或Ta F72-形成离子对在流动相和固定相间进行多次分配。HF的作用是提供H+和抑制NbF72-和Ta F72-的离解。 16．
如何进行薄层色谱的定量测定？
答：薄层色谱的定量测定有直接测定或将样斑刮下后提取溶液测定两种方式。直接测定又分为：
5
a) 比较斑点面积定量法：与标准溶液斑点对照样品斑点大小和颜色深浅，
只能达到半定量分析。
b) 稀释定量法：用标准溶液、稀释一定倍数的标准溶液和样品溶液等体积
点样在同一块板上，展开显色后进行斑点面积测量。样品含量计算公式为：lgW?lgWs?A?AsAsd?As?lgd
式中A、As和Asd分别为样品、标准溶液和稀释标准溶液的斑点面积，d为稀释倍数的倒数。
c) 薄层扫描法：使用薄层色谱扫描仪对薄层上被分离物质斑点进行光吸收
或荧光测定的直接定量法。
17．
用气浮分离法富集痕量金属离子有什么优点？为什么要加入表面活性
剂？
答：用气浮分离法富集痕量金属离子具有分离速度快、富集倍数大和操作简便等优点，特别适用于大量的极稀溶液(10-7--10-15mol/ L) 金属离子的分离富集。对于共沉淀分离中不易过滤或离心分离的胶状、絮状沉淀，对于离子对溶剂萃取分离中经常遇到的分层费时、两液界面不清晰等分离难题, 改用适当的浮选分离可以较好地解决。
在浮选过程中，表面活性剂可改变被浮选物的表面性质和稳定气泡，它直接影响着浮选分离的成败。但表面活性剂的用量不宜超过临界胶束浓度（CMC）。表面活性剂非极性部分链长度增加，会使它在气泡上的吸附增加，从而提高分离效果。一般说来，碳链越长浮选效果越好；但太长时泡沫的稳定性增大，浮选平衡时间增长，反而对浮选不利。碳链太短则表面活性下降，泡沫不稳定，使浮选率下降。碳链的碳原子数以14 ~ 18为宜。 18．
若用浮选分离富集水中的痕量CrO42-，可采用哪些途径？
答：一是采用离子浮选法：在试液中加入溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)为表面活性剂浮选。二是沉淀浮选：在试液中加入Al(OH)3沉淀剂和油酸钠表面活性剂，控制pH~7浮选。 19．
固相微萃取分离法、超临界萃取分离法、液膜分离法及微波萃取分离法
的分离机理有何不同？
6
答：固相微萃取分离法、超临界萃取分离法、液膜分离法及微波萃取分离法是一些新型的分离技术。
固相微萃取(SPME)是一种无需有机溶剂、简便快速，集“采样、萃取、浓缩、进样”于一体，能够与气相色谱或高效液相色谱仪连用样品前处理技术。适用于气体、水样、生物样品（如血、尿、体液等）的萃取提取。其分离原理是溶质在高分子固定液膜和水溶液间达到分配平衡后分离。
超临界流体具有类似于气体的较强穿透能力和类似于液体的较大密度和溶解度。超临界萃取分离法（SFE）是基于分离组分溶解度及其与超临界流体分子间作用力的差别，当超临界溶剂流过样品时，使分离组分与样品基体分离。由于超临界流体不仅有好的溶剂化能力，比液体有更大的扩散系数，而且它的表面张力几乎接近零，即它较容易渗透到一些固体的孔隙里，以使分离效率和速度大为提高。值得一提的是，90 % 的SFE采用CO2流体，因此避免了有害溶剂对环境的严重污染。SFE已逐步作为替代有害溶剂萃取法的标准方法。
在液膜分离过程中, 组分主要是依靠在互不相溶的两相间的选择性渗透、化学反应、萃取和吸附等机理而进行分离。这时欲分离组分从膜外相透过液膜进入内相而富集起来。这一过程实际上是“在膜的两侧界面同时进行萃取和反萃取操作, 液膜选择性地输送欲分离物质”。
微波萃取分离法是利用微波能强化溶剂萃取的效率，使固体或半固体试样中的某些有机物成分与基体有效地分离。微波实际上是一种内部加热方式，微波萃取需要在特定的密闭容器中进行。 20．
试述毛细管电泳分离法的分离机理？它的应用如何？
答：毛细管电泳，又称高效毛细管电泳（HPCE），统指以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中个组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术。
由于毛细管电泳具有高效、快速、样品量极少等特点，它广泛用于分子生物学、医学、药学、材料学以及与化学有关的化工、环境保护、食品饮料等各个领域，从无机小分子到生物大分子，从带电离子到中性化合物都可以进行分离分析。 习题
7
1．0.020 mol·L-1Fe2+溶液，加NaOH进行沉淀时，要使其沉淀达99.99%以上。试问溶液中的pH至少应为多少？若考虑溶液中除剩余Fe2+外，尚有少量FeOH+(β=1×104)，溶液的pH又至少应该为多少？已知Ksp=8×10-16。
（9．30，9．34）
解：沉淀完全时 [Fe2+]=0.020×0.01%=2×10-6mol·L-1
8?10?16[OH]???2?10?5mol?L?1 2??6[Fe]2?10?KsppH=9.30
若考虑到Fe(OH)+存在，则 [Fe(II)’] =2×10-6mol·L-1
[Fe(II)’] [OH-]2 = Ksp’(1+[OH-]β) 2×10-6 [OH-]2 = 8×10-16 (1+1×104 [OH-]) [OH-]2 - 4×10-6 [OH-] - 4×10-10 = 0 [OH-] = 2.21×10-5 mol·L-1 pH=9.34
2．若以分子状存在在99%以上时可通过蒸馏分离完全，而允许误差以分子状态存在在1%以下，试通过计算说明在什么酸度下可挥发分离甲酸与苯酚？
（pH5.74-7.96）
答：查表得甲酸和苯酚的pKa值分别为3.74和9.95，可见苯酚先从酸性水溶液中挥发分离。
苯酚完全蒸馏的最低酸度： [H?]?Ka[PhOH]?9.9599%?10?10?7.96 pH = 7.96 ?1%[PhO]而甲酸开始蒸馏的最低酸度： [H?]?Ka[HCOOH]?3.741%?10?10?5.74 pH = 5.74 ?99%[HCOO]因此，溶液酸度控制在pH5.74-7.96下可挥发分离苯酚。
3．某纯的二元有机酸H2A，制备为纯的钡盐，称取0.346 0g盐样，溶于100.0ml水中，将溶液通过强酸性阳离子交换树脂，并水洗，流出液以0.099 60mol·L-1NaOH溶液20.20ml滴至终点，求有机酸的摩尔质量。
8