实验室常用的提纯与分离方法

实验与分析 0 2020-05-27

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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。

　　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、物理分离法

　　下面就混合物化学分离及提纯方法归纳如下：

　　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。

　　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。

　　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

　　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。

内容来源：实验与分析

责任编辑：展源

审　　核：何发

实验室常用的提纯与分离方法

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