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实验室中常用的化学分离与提纯的方法都有哪些?

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-23  来源:食品实验室服务微信公众号  浏览次数:1411
核心提示:实验室中常用的化学分离与提纯的方法汇总。
提纯是指将混合物净化除去其杂质,得到混合物中的主体物质,提纯后的杂质不必考虑其化学成分和物理状态。混合物的分离方法有许多种,但根据其分离本质可分为两大类:
1、化学分离法;
2、物理法;
 
下面就混合物化学分离及提纯方法归纳如下:

一、分离与提纯的原则
1.引入的试剂一般只跟杂质反应;
2.后续的试剂应除去过量的前加的试剂;
3.不能引进新物质;
4.杂质与试剂反应生成的物质易与被提纯物质分离;
5.过程简单,现象明显,纯度要高;
6.尽可能将杂质转化为所需物质;
7.除去多种杂质时要考虑加入试剂的合理顺序;
8.如遇到极易溶于水的气体时,要防止倒吸现象的发生。
 
二、概念区分
清洗:从液体中分离密度较大且不溶的固体,分离沙和水; 
过滤:从液体中分离不溶的固体,净化食用水;
溶解和过滤:分离两种固体,一种能溶于某溶剂,另一种则不溶,分离盐和沙; 
离心分离法:从液体中分离不溶的固体,分离泥和水; 
结晶法:从溶液中分离已溶解的溶质,从海水中提取食盐;
分液:分离两种不互溶的液体,分离油和水;
萃取:加入适当溶剂把混合物中某成分溶解及分离,萃取水溶液中的碘;
蒸馏:溶液中分离溶剂和非挥发性溶质,海水中取得纯水;
分馏:分离两种互溶而沸点差别较大的液体,液态空气中分离氧和氮;石油的精炼;
升华:分离两种固体,其中只有一种可以升华,分离碘和沙;
吸附:除去混合物中的气态或固态杂质,活性炭除去黄糖中的有色杂质。
 
三、分离和提纯常用的化学方法
1.加热法:
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。
2.沉淀法:
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。
3.酸碱法:
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。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
 
四、列表更加清晰:


编辑:foodec007

 
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