物质的分离和提纯常见方法有物理方法和化学方法。
1、物理方法
(1)过滤:过滤是除去溶液里混有不溶于溶剂的固体杂质的方法。
2) 蒸发和结晶:蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化使溶质以晶体析出的方法。结晶是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出的方法。
3) 蒸馏:蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。
4) 分馏:分馏是用蒸馏原理进行多种混合液体的分离方法。
5) 分液:分液是把两种互不相溶且密度不同的液体分离开的方法。
6) 萃取:萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。选择萃取剂应符合下列要求:①萃取剂应与原溶液中的溶剂互不相溶或反应;②溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度;③萃取剂易挥发。
7) 升华:升华是指固体物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。可以利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其他受热不升华的物质分离开来。
8) 渗析:渗析是利用半透膜使胶体与混在其中的分子、离子分离的方法。渗析是用来提纯、精制胶体的方法。
9) 盐析:盐析是利用混合物中物质在盐溶液中溶解度减小而分离的方法。
2、化学方法
1) 加热法:混合物中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,有时杂质受热后能转变成被提纯的物质。如:Na2CO3中混有 NaHCO3 , KCl 中混有 KClO3 等。
2) 沉淀法:在混合物中加入某试剂,使其中一种以沉淀形式分离出去的方法。要注意不能引入新杂质。如果需用多种试剂逐一沉淀溶液中的离子,应注意后加入的试剂在除掉离子的同时应将先加试剂的过量部分除去,最后加入的除杂试剂也不引入新的杂质。如 NaCl 中含 Na2SO4 ,加入适量 BaCl2 生成 BaSO4沉淀; NaCl 中含 MgCl2 ,加入过量 NaOH 使 Mg2+ 转化为 Mg(OH)2 沉淀,再调溶液的 pH 值为中性,
3) 转化法:不能通过一次反应达到分离的目的,而要经过转化为其他物质才能分离,然后要将转化物质恢复为原物质。在转化过程中尽量减少被分离物质的损失。如苯酚中混有苯,可先加入 NaOH 溶液后,分液,再向苯酚钠溶液中通入CO2,重新生成苯酚等。
4) 气体法:在混合液中加入某种试剂使其中一种以气体形式除去的方法。如Na2SO4 溶液中混有少量的Na2CO3,为了不引入新的杂质,可加入适量 H2SO4,将CO32–转化为CO2–而除去。
5) 氧化——还原法:对混合物中含有还原性的杂质,加入适当氧化剂使其氧化为被提纯物质。对混合物中含有氧化性物质的杂质,加入适当还原剂使其还原为被提纯物质。如在FeCl3溶液中含有少量FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3 。若FeCl2 溶液中含有少量FeCl3,需加入适量的 Fe 粉,振荡过滤,即可除去FeCl3 。
6) 酸碱法:被提纯物质不与酸反应,而杂质可与酸反应,用酸作除杂试剂。被提纯物质不与碱反应,而杂质可与碱反应,用碱作除杂试剂。如:在Fe2O3里混有少量的A12O3杂质,可加入过量 NaOH 溶液,使Al2O3转化为可溶性NaAlO2,然后过滤、洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3 。用盐酸除SiO2中的石灰石等。
7) 离子交换法:用磺化煤作阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+ 、Mg2+进行交换,而使硬水软化。
|