物质的分离与提纯
山东邹城市 沈萍 山东诸城市宋瑞金
把混合物里的几种物质分开,得到较纯净的物质,叫做混合物的分离;而提纯则是从已知成分的混合物中除去所含杂质,使某一物质趋于纯净。
在物质的分离和提纯时,既要考虑化学反应原理,又要考虑所选用方法的可行性;既要考虑能除去原有杂质,又要考虑不引入新的杂质;既要考虑除杂方法的可行性,又要考虑操作方法是否简捷;既要考虑选择合适的试剂,又要考虑加入试剂的先后顺序。
分离某种混合物或从混合物中提纯某种物质,通常有两大类方法:物理方法和化学方法。
1、物理方法
方法
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适用范围
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举例
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过滤
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固液分离(固体不溶)
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中含有少量 杂质,先将混合物加水溶解, 能溶解, 不溶,过滤,蒸发滤液,得到 固体。如果要获得 ,可洗涤烘干
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结晶
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固固分离(物质和杂质均可溶且溶解度随温度的变化趋势不同)
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除去固体 中混有的 杂质,先在较高温度下制成 的饱和溶液,然后逐步冷却,由于 的溶解度随温度的升高而显著增大,温度降低,大部分 晶体析出,而 的溶解度随温度的升高变化缓慢,所以大部分 仍留在母液中,过滤,得到 晶体。若要进一步提纯 ,可再重复操作一次,叫重结晶或再结晶。
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蒸发
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固液分离(固体能溶,且溶解度受温度影响不大)
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的溶解度受温度影响大,只有蒸发 溶液才能得到大量 固体。
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蒸馏
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液液分离(液体沸点不同)
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根据各组分的沸点不同提炼石油。
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吸引法
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将铁从其它固体混合物中分离出来
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粉和C粉的混合物,用吸铁石可以将 粉分离出来。
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2、化学方法
化学方法除杂的原则:①“不引狼入室”即除去杂质的同时不能引入新杂质;②“不玉石俱焚”指除杂试剂不能与被提纯的物质反应;③操作简单易行;④最好在除杂的同时能增加被提纯物质的量。
方法
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适用范围
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举例
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沉淀法
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杂质中含有能生成沉淀的离子或原子团(如 、 、 )
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固体 中含有少量 杂质,将混合物加水溶解,加入适量 溶液, 与 反应生成 和 沉淀,过滤,蒸发滤液获得 固体。
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气化法
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杂质中含有能生成气体的离子或原子团(如 )
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固体中含有少量 杂质,可将混合物加水溶解,再加入适量 溶液, 与 反应生成 、 和 ,再蒸发滤液,获得 固体。
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加热法
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通过加热可使杂质分解
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中含有 ,可采用高温加热的方法,使 分解成 和 ,除去杂质。
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吸收法
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气体混合物的除杂
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中含有 时,可将混合气体通过盛有 的浓溶液,将所得气体干燥即可。
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置换法
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固体混合物
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固体中含有少量 杂质,可将混合物溶解之后,加入适量 粉,再过滤除去被置换出来的 ,蒸发滤液获得 固体。
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还原法
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气体混合物(有还原性气体)
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中含有少量 时,将混合气体通过足量热的 , 和 反应生成 和 ,杂质被除掉。
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相关链接气体的干燥
气体的干燥就是除去气体中所含的水蒸气。这也是除杂中的一种。
常用的干燥剂
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可干燥气体
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举例
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浓 (酸性)
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中性、酸性
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、
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无水 (中性)
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氨气除外
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、
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固体 、碱石灰、 (碱性)
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中性、碱性
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、
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