常用除杂质的物理方法

职业培训 培训职业 2024-12-02
物质除杂,即提纯,是指将混合物中的少量杂质去除,得到纯净物质的过程。提纯或除杂题是中学化学的常见题型,考察学生解题能力,灵活多变。以下为几种常用的物理除杂方法。物理除杂必须遵守的原则包括不增加新杂质、不减少被提纯物质及操作简便易行。具体方法包括:过滤法:利

物质除杂,即提纯,是指将混合物中的少量杂质去除,得到纯净物质的过程。提纯或除杂题是中学化学的常见题型,考察学生解题能力,灵活多变。以下为几种常用的物理除杂方法。

物理除杂必须遵守的原则包括不增加新杂质、不减少被提纯物质及操作简便易行。具体方法包括:

过滤法:利用固体与液体的溶解度不同,将不溶固体与液体分离。适用于不溶固体和液体间的分离。如粗盐中泥沙的去除。过滤操作要领包括一贴、二低、三靠、四洗,以确保杂质去除彻底。

蒸发法:将溶液浓缩、溶剂气化,使溶质以晶体析出。适用于可溶性固体从溶剂中分离。操作中注意使用玻璃棒搅拌及水浴加热,避免局部过热导致液滴飞溅。

结晶法:溶质从溶液中析出晶体的过程,适用于分离可溶性混合物或去除可溶性杂质。操作步骤包括溶解、蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶及洗涤干燥。根据固体溶解度随温度变化趋势选择蒸发结晶或冷却结晶。

重结晶法:将溶液蒸发浓缩后冷却结晶,若结晶后物质纯度仍不符合要求,需加入一定溶剂溶解、蒸发和再次结晶。适用于溶解度受温度影响较大的物质。

蒸馏、分馏法:利用液体沸点差异,通过加热冷凝将液体分离。适用于沸点不同的液体混合物的分离。操作中注意选择合适的仪器,如酒精灯、铁架台、蒸馏烧瓶等,并严格控制加热温度。

萃取法:利用溶质在互不相溶溶剂中的溶解度差异,选择萃取剂将溶质从一种溶剂中转移到另一种溶剂中。适用于溶质在互不相溶液体间的分离。操作中需注意选择与原溶剂互不相溶、溶质溶解度大于原溶剂、与物质易分离的萃取剂。

分液法:利用分液漏斗将两种互不相溶且密度不同的液体混合物分离。适用于两种互不相溶、密度也不同的液体分离。操作步骤包括装液、混合振荡、静置分层、分液。

渗析法:利用半透膜将胶体与混在其中的分子、离子分离。适用于胶体与溶液的分离。操作中需将混有杂质的胶体装入半透膜袋中,并将袋浸泡在水中,多次换水或放置于水流中,使杂质从胶体溶液中分离。

洗气法:利用气体溶解性或化学性质差异,将混合气体分离。适用于混合气体的分离。操作中需选择一种不溶或不反应的气体与可溶或可反应的气体进行分离。

盐析法:利用轻金属盐降低胶体溶解度的性质,分离提纯胶体。适用于胶体与溶剂的分离。操作中需通过过滤进行。

色谱法:利用吸附剂对不同有机物吸附作用差异,分离提纯有机物。适用于不同吸附能力的有机物分离。操作中需选择如碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等吸附剂。

升华法:固态物质加热不经过液态直接变为气态,蒸气冷凝为固体的过程。适用于在较低温度下有足够蒸气压的固态物质分离提纯。操作中需注意温度控制,避免使用直接火焰加热。

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