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有机物除杂及分离方法

来源:未知作者:朱照鹰 点击:所属专题: 有机物分离提纯
所谓分离,即是使混合物各组分一一分开,并保持原物之不变。所谓除杂(提纯),便是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变,不得引入新杂质。如果不能将杂质变为所需要的物质,一般是将杂质转化为气体或沉淀除去。 分离、除杂常用操作及原理一览: 1、过滤 适用范围:固液

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所谓分离,即是使混合物各组分一一分开,并保持原物之不变。所谓除杂(提纯),便是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变,不得引入新杂质。如果不能将杂质变为所需要的物质,一般是将杂质转化为气体或沉淀除去。

分离、除杂常用操作及原理一览:

1、过滤

适用范围:固液分离(固体不溶于滤液)。

原理:固体不溶物颗粒较大,无法通过滤纸或滤过膜;滤液则可顺利通过之。

2、蒸发、结晶

适用范围:固液分离(不适用于受热易升华、易分解、易水解的固体)

原理:(1)液体受热蒸发至环境中,导致溶剂逐渐减少,固体物质逐渐析出;(2)固体沸点高于液体沸点。

3、蒸馏、分馏

适用范围:液液分离(二者沸点不同)

原理:二种液体沸点不同,在温度维持在低沸点物质的沸点左右时,可使得低沸点液体气化脱离体系,而高沸点液体不气化,仍存在于原体系中,低沸点物质还可通过冷凝回流重新收集。

4、萃取、分液

适用范围:某物质在两种不互溶的溶剂中溶解度不同可进行萃取;液液分离(液体不互溶、且密度不同者可进行分液)。

原理:溶质在不同溶剂中溶剂合热的差异导致溶质在不同溶剂间的自发移动;液体不互溶、密度不同导致的液体分层。

5、洗气

适用范围:气气分离(其中被洗气液除去的气体为杂质气体)

原理:杂质气体因可溶于洗气液或可与洗气液反应生成不能挥发出洗气液体系的物质而被从所需气体中除去;所需气体可顺利通过洗气液。

6、加热

适用反应:固固分离(杂质受热可转化为所需物质或杂质受热可脱离体系者)

原理:杂质受热发生变化,转化为所需物质;杂质受热脱离体系。



有机物除杂方法一览(括号内为杂质)

1、气态烷(气态烯、炔)

除杂试剂:溴水、浓溴水、溴的四氯化碳溶液

操作:洗气

注意:酸性高锰酸钾溶液不可。

原理:气态烯、炔中不饱和的双键、叁键可与上述除杂试剂发生反应,生成不挥发的溴代烷

2、汽油、煤油、柴油的分离(说白了就是石油的分馏)

除杂试剂:物理方法

操作:分馏

原理:各石油产品沸点范围的不同。

3、乙烯(CO2、SO2、H2O、微量乙醇蒸气)

除杂试剂:NaOH溶液 浓硫酸

操作:洗气

原理:CO2、SO2可与NaOH反应生成盐而被除去,乙醇蒸气NaOH溶液中的水后溶被除去,剩余水蒸气可被浓硫酸吸收。

4、乙炔(H2S、PH3、H2O)

除杂试剂:CuSO4溶液 浓硫酸

操作:洗气

原理:H2S、PH3可与CuSO4溶液反应生不溶物而被除去,剩余水蒸气可被浓硫酸吸收。

5、甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的分离

除杂试剂:物理方法

操作:分馏

原理:沸点不同。

6、溴苯(Br2

除杂试剂:NaOH溶液

操作:分液

原理:Br2可与NaOH溶液反应生成盐,系强极性离子化合物,不溶于苯而溶于水(相似相容原理)。

7、硝基苯(HNO3、水)

除杂试剂:水、

操作:分液

原理:等于是用水萃取硝基苯中的硝酸,具体原理见“萃取”。

TNT、苦味酸除杂可使用相同操作。

8、气态卤代烃(有机物除杂及分离方法卤化氢)

除杂试剂:水

操作:洗气(需使用防倒吸装置)

原理:卤化氢易溶于水,可被水吸收,气态卤代烃不溶于水。

9、乙醇(水或水溶液)

除杂试剂:CaO、有机物除杂及分离方法碱石灰

操作:蒸馏

原理:CaO与水反应生成不挥发的Ca(OH)2,故只会蒸馏出无水的乙醇。

10、苯(苯酚)

除杂试剂:NaOH溶液

操作:分液

原理:苯酚可与NaOH溶液反应生成苯酚钠,系强极性离子化合物,不溶于苯而溶于水(相似相容原理)。

11、乙酸乙酯(乙醇、乙酸、水)

除杂试剂:浓硫酸+饱和Na2CO3溶液

操作:蒸馏+分液

原理:乙酸与乙醇发生可逆的酯化反应生成乙酸乙酯和水,四者共同存在于反应容器当中。由于存在催化剂浓硫酸,所以水、乙醇不会被蒸发出体系,此时乙酸与乙 酸乙酯同时被蒸发出体系,并冷凝滴入盛有饱和碳酸钠溶液的容器中,乙酸与碳酸钠反应生成溶于水、不溶于乙酸乙酯的乙酸钠,从而与乙酸乙酯分开。下一步只需 要进行分液即可除去水溶液,得到乙酸乙酯。

12、乙酸乙酯(水或水溶液)

除杂试剂:物理方法

操作:分液

原理:二者密度不等,且不互溶。

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