有机物分离和提纯的常用方法

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有机物分离和提纯的常用方法

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有机物分离和提纯的常用方法
化学实验是研究化学的重要方法。化学实验是学生化学探究的重要途径。在有机化学试剂的制备过程中,由于各种各样的原因,会产生这样或者那样的杂质。这些杂质的存在往往会影响我们在实验中对化学试剂性质的认识。因此,常常需要进行分离和提纯来制得纯净的化学试剂。
分离和提纯有什么不同?
分离:是通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开,每一组分都要保留下来,且如原来是固体,最后还是固体。
提纯:指保留混合物中的某一主要组分,把其余杂质通过一定方法都除去。
分离和提纯有机物的一般原则是:根据混合物中各成分的化学性质和物理性质的差异进行化学和物理处理,以达到处理和提纯的目的,其中化学处理往往是为物理处理作准备,最后均要用物理方法进行分离和提纯。下面将有机物分离和提纯的常用方法总结如下:
1. 分液法:互不相溶的液态混合物静置会分层,用分液漏斗可以分离,下层从分液漏斗的下端放出,上层从分液漏的上端倒出,这种操作叫分液。常用于两种均不溶于水或一种溶于水,而另一种不溶于水的有机物的分离和提纯。步骤如下:
操作注意:充分振荡,适当放气,充分静止,然后分液;分液时保持漏斗内与大气压一致;下层溶液下口出,上层溶液上口出。
例如:硝基苯和水的混合物可通过分液分离,从下端放出的是硝基苯,溶有溴的溴苯可先加氢氧化钠溶液,待充分反应后静置,然后分液,就能得到较纯的溴苯。苯和苯甲酸的混合物可先加酸性高锰酸钾溶液,然后分液除去其中的甲苯。分液前所加试剂必须与其中一种有机物反应生成溶于水的物质或溶解其中一种有机物,使其分层。如分离溴乙烷与乙醇(一种溶于水,另一种不溶于水)?。
例1下列每组各有三对物质,它们都能用分液漏斗分离的是( )。
A.?乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水
B.二溴乙烷和水,乙苯和水,硝基苯和水
C.甘油和水,乙醇和水,乙酸和乙醇
D.油酸和水,甲苯和水,已烷和水
正确答案为B、D。
2.萃取法 原理:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一溶剂中,从而进行分离的方法称为萃取。
萃取剂的选择条件:
①、萃取剂与原溶剂不混溶、不反应。
②、溶质在萃取剂中溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
③、溶质不与萃取剂发生任何反应。
在萃取过程中要注意:
①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的1/2,塞好塞子进行振荡。
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,例如:分离溴水中的溴和水 萃取分液(四氯化碳、苯、直馏汽油、乙酸乙酯、乙醚等)
注意:萃取和分液实验常常结合在一起做,萃取过程在分液漏斗中实现。
例2只用一种试剂鉴别苯,已烯,苯酚,氢硫酸,CCl4五种无色液体,这种试剂是???
简析:溴水。苯和四氯化碳并不与溴水反应但能萃取溴水中的溴,现象分别为上层有色和下层无色.
3. 蒸馏法:?利用互溶液体混合物中各组分沸点不同(相差30℃以上),进行分离提纯的操作。其过程是:将液态物质加热至沸点,使之汽化,然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程成为蒸馏。
操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③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。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。
沸点相差较大的液态混合物常用蒸馏的方法分离。如从原油中分离出各种石油产品,从煤焦油中分离出多种芳香烃。若沸点相差不大,可加特定试剂使之转化成沸点较大的物质,然后蒸馏。
例3如何分离乙醇和醋酸的混合物?
解:可先加氢氧化钠溶液蒸馏,分离出乙醇,再在蒸馏烧瓶中加浓硫酸蒸馏出乙酸。
4. 洗气法:适用于气体混合物的分离提纯。洗气是用洗液除去气体中的杂质,在实验室,通常是使气体通过盛有特定洗液的洗气瓶,杂质气体被洗液吸收,从而得到纯净的气体。如甲烷中混有乙烯或乙炔可用溴水洗气,一氯甲烷中混有氯化氢用水洗气,乙烯中混有二氧化碳和二氧化硫可用氢氧化钠溶液洗气。用洗气瓶洗气要注意“长进短出”。
使用注意事项:
①应根据净化气体的性质及所含杂质的性质和要求选用适宜的液体洗涤剂。洗涤剂的量一般不超过洗气瓶容积的2/3。
②使用前应检验洗气瓶的气密性。要特别注意不要把进、出气体的导管连接反了。
③洗气瓶不能长时间盛放碱性液体洗涤剂,用后及时将该洗涤剂倒入有橡胶塞试剂瓶存放待用,并用水清洗干净放置。
例4 除去下列物质中的杂质(括号中的为杂质):
  a.乙烷(乙烯)b.乙炔(硫化氢)  c.甲烷(甲醛)  d.乙烷(水蒸气):解答:a:溴水 b:硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液 c:水(甲 醛易溶于水d:浓硫酸 或碱石灰、五氧化二磷、氯化钙(注意:干燥管的使用)
此外,蛋白质的提纯和分离,用渗析法;肥皂与甘油的分离,用盐析法
渗析法 利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等),使胶体跟混在其中的分子、离子分离的方法。常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。
盐析法 使蛋白质析出的一种方法。原理是由于胶体颗粒表面带电荷,使颗粒之间保持在1~100nm。当向胶体中加入盐溶液,由于盐溶液中含有阴阳离子,使得胶体颗粒之间的电性作用消失而凝固聚沉。
分液(萃取)、洗气、和蒸馏是分离和提纯有机物的常用方法。?注意:不同的分离方法都有一定的适用范围,要根据不同混合物的性质选择合适的方法进行分离,且有时需要多种方法配合使用。我们在分离提纯物质的同时还应应遵循以下原则 
①最好不引入新的杂质;
②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
综合题:阅读材料,回答有关问题:
 酒精、苯、CCl4、煤油都是有机溶剂,有机溶剂之间大都能互溶;碘(I2)难溶于水,易溶于有机溶剂,其溶液呈紫色;溴(液溴)的性质与碘相似,其溶液呈橙色。
1、下列能用分液漏斗分离的是(  )
A、液溴和CCl4    B、酒精和煤油
C、乙酸和乙醛  D、苯和蒸馏水  
2、在酒精、苯、CCl4、NaCl溶液、蒸馏水五种试剂中:
(1)能把碘单质从碘水中萃取出来的是    ,进行分液之后是否已经得到纯净的碘单质?
(2)能把溴从溴水中萃取出来,并在分液时溴从分液漏斗上端倒出的是 ;萃取时,上层液体呈 色,下层液体呈 色.
3、CCl4能把碘酒中的碘萃取出来么?
答案(1、D 2、(1)CCl4 不能 (2)苯 橙 无色或颜色变浅 3、不能,酒精与CCl4混容)

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