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实验室分离与提纯的常用方法都有哪些?

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-04
核心提示:被提纯的物质不与酸碱反应,而杂质可与酸碱反应,用酸碱作除杂试剂。如用盐酸除去SiO2中的CaCO3,用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。
   分离和提纯常用方法
 
  酸碱分离法:
 
  被提纯的物质不与酸碱反应,而杂质可与酸碱反应,用酸碱作除杂试剂。如用盐酸除去SiO2中的CaCO3,用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。
 
  沉淀分离法:
 
  在混合物中加入某种试剂,使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时,应注意后加试剂的过量部分除去,最后加的试剂不引入新的杂质。如,加适量的BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。
 
  氧化还原反应法:
 
  如果混合物中混有还原性杂质,可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质。如将氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中,以除去FeCl2杂质;同样如果混合物中混有氧化性杂质,可加入适当的还原剂使其被还原为被提纯物质。如将过量的铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,以除去FeCl3杂质。
 
  加热分离法:
 
  当混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质分解而分离出去。如,NaCl中混有NH4Cl,Na2CO3中混有NaHCO3等均可直接加热除去杂质。
 
  转化法:
 
  不能通过一次达到分离目的的,需要经过多次转化,将其转化成其它物质才能分离,然后再将转化的物质恢复为原物质。如分离Fe3+和Al3+时,可加入过量的NaOH溶液,生成Fe(OH)3和NaAlO2,过滤后,再加入盐酸重新生成Fe3+和Al3+。在转化的过程中尽量减少被分离物质的损失,而且转化物质要易恢复为原物质。
 
  电解法:
 
  利用电解原理来分离提纯物质,如,电解精炼铜,就是将粗铜作阳极,精铜作阴极,用含铜离子的溶液作电解液,在直流电的作用下,粗铜中比铜活泼的杂质金属失去电子,在阴极只有铜离子得到电子析出,从而提纯了铜。
 
  调节pH法:
 
  通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般是加入相应的难溶或微溶物来调节。如,在CuCl2溶液中含有FeCl3杂质,由于FeCl3的水解,溶液是酸性溶液,就可采用调节pH的方法将Fe3+沉淀出去,为此,可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3。
 
  方法实例
 
  物理方法
 
  方法
 
  适用范围
 
  操作注意事项
 
  过滤
 
  溶剂里混有不溶于溶剂的杂质
 
  注意过滤操作中的“一贴、二低、三靠”;
 
  蒸发/结晶
 
  蒸发易溶固体与液体分开/溶解度差别大的溶质分开
 
  ①加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅动溶液,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;②当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热;
 
  蒸馏
 
  分离沸点不同的液体混合物
 
  ①蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3;②温度计水银球的位置应与支管口位于同一水平线上;③冷凝管中的冷却水从下口进,上口出;④在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸;
 
  萃取
 
  与分液
 
  分离在不同溶剂中溶解度不同的混合物
 
  ①萃取剂要与原溶剂互不相溶,溶质在萃取剂中的溶解度要远大于原溶剂中的;②分液时,下层液体从分液漏斗的下口放出,上层液体从上口中倒出;
 
  升华
 
  能升华物质与不能升华物质的分离
 
  注意要有冷却装置,如用烧瓶盛装冷水作为冷凝器;
 
  渗析
 
  胶体跟混在其中的分子、离子的分离
 
  半透膜不能破损;要不断更换烧杯中的蒸馏水,最好用流动的水;
 
  盐析
 
  某些有机物在某些无机盐溶液中因溶解度降低而析出
 
  注意选择合适的无机盐,如某些无机盐可以使蛋白质变性,所以提纯蛋白质不能选用此类无机盐;
 
  洗气
 
  易溶气体与难溶气体分开
 
  防止倒吸;气体要“长进短出”;
 
  化学方法
 
  方法
 
  操作举例
 
  滴液
 
  沉淀法
 
  如,Na2SO4溶液里混有少量的MgSO4杂质。可先加入过量的NaOH溶液,然后过滤除去Mg(OH)2,再加入适量硫酸,调节pH为中性;
 
  加热
 
  分解法
 
  如,在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质。可用加热分解法除去杂质;
 
  气体
 
  洗涤法
 
  如,H2中含有HCl杂质。可将混合气体通过浓碱液出去HCl。CO2中含有HCl杂质,可将混合气体通过饱和NaHCO3溶液;
 
  加酸
 
  产气法
 
  如,NaCl溶液中混有少量Na2CO3。可加入适量的稀盐酸,将CO32-转化为CO2气体而除去;
 
  气体
 
  转换法
 
  如,在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质。可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3转化为NaHCO3;
 
  加碱
 
  溶解法
 
  如,Fe2O3里混有少量Al2O3杂质。可往混合物中加入足量的NaOH溶液,使其中的Al2O3转化为可溶性NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3;
 
  氧化
 
  还原法
 
  如,在FeCl3溶液里含有少量FeCl2杂质。可通入适量的Cl2将FeCl2氧化为FeCl3;
 
  离子
 
  交换法
 
  如,用磺化煤做阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换,而使硬水软;
 
 
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