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提纯

提纯 [1] 是指将混合物中的杂质分离出来以此提高其纯度。提纯作为一种重要的化学方法,不仅在化学研究中具有重要作用,在化工生产中也同样具有十分重要的作用。不少重要的化学研究与化工生产,都是以提纯为主体的。词条详细介绍了常见的物理、化学提纯方法。

物质的提纯是把混合物中的杂质除去,以得到纯物质的过程。在提纯中如果杂质发生化学变化,不必恢复为原来的物质。

主要分为物理方法和化学方法。

利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来,再利用分液的原理和方法将它们分离开来 [2]

过滤:它是利用混合物各组分在同一溶剂中溶解度的差异,使不溶固体与溶液分离开来的一种方法。如粗盐的提纯。

蒸发浓缩:它是用于分离溶于溶剂中的溶质的一种方法 [3] 。如分离食盐溶液中的NaCl。

结晶、重结晶:它是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化不同的性质来分离提纯物质的一种方法。如NaCl和KNO3混合物的分离。重结晶实际上是反复进行溶解、结晶的操作。。

蒸馏与分馏:它是利用几种互溶的液体各自沸点差别较大的性质来分离物质的一种方法 [4] 。如从石油中分离各种馏分,再如C2H5OH和H2O混合物的分离。

分液:它是利用两种互不相溶的液体,且密度不同的性质来分离物质的一种方法。如分离C6H6和H2O混合物的分离。

浮选法:它是利用物质密度的不同来分离均不溶于水溶剂的固体混合物。如用水在沙里淘金。

升华:它是利用混合物中某些成分在一定温度下可直接转化为气体,冷却又直接转化为固体将混合物分开的一种方法,其实就是利用升华的性质来分离混合物的。如从NaCl和I2的混合物中分离提纯I2。

液化:它是利用各种气体的沸点不同,先使其液化,然后再气化,从而将混合物分离开的一种方法。如从空气中分离N2和O2。

水洗:它是利用各组分气体在水中溶解度的不同来分离提纯物质的一种方法。如从H2和HCl气体的混合物中除去HCl气体。

渗析法:此法是利用半透膜,使离子或小分子从胶体溶液里分离出来的一种方法。如把KI从淀粉中分离出来 [5]

盐析:它是利用某些物质在加入某些无机盐时,其溶解度降低而形成沉淀的性质将其分开的一种方法。如从皂化液中分离肥皂、甘油,再如蛋白质的盐析。

纸上层析:它是利用滤纸或其它具有毛细作用的物质,在展开剂的作用下,将含有微量物质的混合物进行分离和鉴别的方法。层析法是利用混合物中各组分物理化学性质的差异(如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力分配系数等),使各组分在两相(一相为固定的,称为固定相;另一相流过固定相,称为流动相)中的分布程度不同,从而使各组分以不同的速度移动而达到分离的目的。如分离含有少量Fe3+和Cu2+的混合物:

混合物(Fe3+和Cu2+) 外圈(黄色环Fe3+)、内圈(蓝色环Cu2+)

热分解法:它是利用混合物中各组分稳定性的不同,将其进行加热或灼热处理,从而分离物质。如除去Na2CO3中混有的NaHCO3 [6]

酸、碱处理法:它是利用混合物中各组分酸碱性质的不同,用碱或酸处理,从而将物质分离开的一种方法。如分离Al2O3和Fe2O3的混合物。

沉淀法:它是利用混合物中某成分与溶液反应生成沉淀来进行分离或提纯物质的一种方法。如加入适量AgNO3溶液的方法除去KNO3中少量的KCl。

氧化还原法:它是利用混合物中某组分能被氧化(或被还原)的性质来分离或提纯物质的一种方法。如除去苯中混有的甲苯 [7]

络合法:它是利用组分中某一成分可以形成络合物的性质来分离提纯物质的一种方法。例如分离Al2O3和ZnO的混合物。

电解法:它是利用电解的原理来分离提纯物质的一种方法,如电解冶炼铝。

离子交换法:是用离子交换剂来分离提纯物质的一种方法。如硬水的软化。

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