实验化学技术与方法之分离纯化技术与方法-溶解分离与纯化.ppt

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1、版权所有，请勿传播 吉林大学化学学院教学中心,2019/10/23,课程网址：http:/ 5.2,Recrystallization,版权所有，请勿传播,2019/10/23,3,重结晶基本原理,重结晶溶剂的选择,结晶析出与沉淀分离,目 录 / contents,重结晶一般过程,版权所有，请勿传播,2019/10/23,4,5.2.1 结晶析出与沉淀分离,结晶法与沉淀分离法有何差别？,版权所有，请勿传播,2019/10/23,5,5.2.2 重结晶基本原理 Recrystallization,定义：重结晶是利用被纯化物质和杂质在某一溶剂中的溶解度不同，通过物质的重新溶解和再次结晶析出的过程，

2、使杂质和被纯化物质之间处于此溶彼不溶的状态，然后通过过滤技术将其分离纯化的一种实验技术。重结晶的分离过程属于哪一类？是如何由均相态到非均相态的？转化为非均相态后是如何实现分离的？,版权所有，请勿传播,2019/10/23,6,5.2.2 重结晶基本原理,技术关键：非均相态的实现过程杂质和被纯化的物质在“热溶”和“冷析”两个过程中溶解差异较大 关键条件：合适溶剂的选择及其用量控制评价指标：,版权所有，请勿传播,2019/10/23,7,5.2.2 重结晶基本原理,假设：某固体混合物由9.5克被纯化物质A和0.5克杂质B所组成。选择某溶剂进行重结晶，室温时A、B在此溶剂中的溶解度分别为SA、SB杂

3、质较易溶解 ，室温下SB2.5，SA0.5，使用100mL溶剂，回收率=99%；杂质较难溶解，室温下SB0.5，SA2.5， 使用100mL溶剂室温溶解后直接过滤，回收率=74；两者溶解度相等，均为2.5，使用100mL溶剂，仍可得到7克纯A。但杂质含量越高，则分离越困难，回收率越低。,版权所有，请勿传播,2019/10/23,8,综上讨论，得出如下结论：,杂质在冷时溶解度大而被纯化产物在冷时溶解度小，或溶剂对产物的溶解性能随温度变化大均有利于提高重结晶的回收率。（溶解度差别大）无论选择怎样的溶剂，在任何情况下杂质的含量过多都不利于进行重结晶。因此，重结晶一般只适用于杂质含量在5以下的固体物质

4、的纯化。若样品中杂质量较多，必须采取其他方法进行初步提纯，然后再用重结晶提纯；溶剂用量多总会降低重结晶的回收率，使用时要控制其用量。,版权所有，请勿传播,2019/10/23,9,5.2.3 重结晶溶剂的选择,（1）选择和确定溶剂理想溶剂应具备的条件： 不与被提纯物质发生化学反应； 被提纯物质高温度时溶解度大，室温或更低温度下溶解度小； 溶剂对杂质的溶解度很大（使杂质留在母液中不随提纯的晶体一起析出）或很小（在制成热的饱和溶液后，趁热过滤把杂质滤掉）； 沸点较低，易挥发，易与结晶分离除去； 结晶好，价格低、毒性小，易回收，操作安全。,版权所有，请勿传播,2019/10/23,10,溶剂的选择和

5、确定方法：理论上根据“相似相溶”的规律进行选择，并通过实验方法确定：取约0.10g待重结晶的固体样品粉末置于一小试管中，用滴管逐渐加入溶剂，并不断振荡。如果该物质能溶于14mL沸腾溶剂中，冷却至室温或自行冷却时能析出较多晶体，则此溶剂可以选作重结晶的溶剂。若单一溶剂不理想，可以选择混合溶剂。,版权所有，请勿传播,2019/10/23,11,5.2.3 重结晶的一般过程,（1）制备近饱和热溶液制备近饱和、热溶液：挥发溶剂采取回流加热溶解溶剂用量：理论参考值据溶解度和实验数据计算。理论上用量少可提高回收率，实际操作上需要适当过量，以防止温降析出。一般过量1020%。,版权所有，请勿传播,2019/

6、10/23,12,（2）视杂质情况选择活性炭脱色近沸时不能加入，以免爆沸溢出。用量合适，视有色杂志色深和含量而定，一般为粗品的15% 至少煮沸510min,版权所有，请勿传播,2019/10/23,13,（3）趁热过滤目的：去除不溶杂质和活性炭关键：保持温度，缩短时间措施：要采用颈短而粗的漏斗；可使用折叠的凹槽形滤纸；必要时可使用减压过滤缩短时间；有必要预先将漏斗和减压过滤瓶进行预热；将减压过滤瓶进行热保护，并迅速转移滤液，防止滤液冷却析出晶体。,版权所有，请勿传播,2019/10/23,15,（4）重新析出晶体,析出晶体的关键是：形成过饱和溶液（方法有：蒸馏法、冷却法、盐析结晶法、等电点法、

7、共沸蒸馏结晶法等，或多种方法并用的复合法）促使晶体析出的技巧： 摩擦法：用玻璃棒在溶液中磨擦器壁形成粗糙面，溶质分子在粗糙面上更容易定向排列而形成晶体。种晶法：向滤液中加入少许同一物质的晶体作为晶种，以供给晶核，使晶体迅速生成。,？若无该物质晶体，如何种晶？,玻璃棒蘸些溶液，使溶剂挥发后可得晶种,过渡冷却法：如冰浴，长时间冰箱冷藏蒸发溶剂法：浓缩溶液使之过饱和再冷却结晶溶剂调节法：加少许难溶解该物质的溶剂，降低溶剂的溶解度，然后再用玻璃棒摩擦容器内壁上述办法仍无效果，则需更换溶剂及用量，重新重结晶。注意以下问题：学生实验中有时因溶剂量过多而析不出晶体或回收率较低，这时可将滤液浓缩后再结晶析出防止热滤液骤冷炸裂容器，不要剧烈搅动防止晶体太细小；防止晶体以油状物析出。,版权所有，请勿传播,2019/10/23,17,（5）分离晶体与滤液并洗涤晶体 过滤法分离与洗涤晶体：滴入，搅动，抽干。洗涤溶剂一般为低温的重结晶溶剂。也可另选洗涤溶剂，但要能与原溶剂混溶且低温、低沸点、对晶体微溶或不溶。离心法分离与洗涤晶体（6）结晶的后处理和干燥为使晶体在干燥前，进一步除去晶体上附着的溶剂，可以将晶体从漏斗或离心管中取出后用滤纸吸干溶剂，然后进行干燥处理。,