实验室常用分离的技术原理-的操作.ppt

实验室常用分离技术原理及操作 ;一、?结晶与重结晶;（一）结晶法的基本原理 依据要纯化的固体物质与所含杂质在同一溶剂中溶解度不同，结晶析出而得到纯化。 若所选择溶剂只溶解被纯化物质，不溶解杂质，那末通过过滤后，进行结晶，可以很容易将样品纯化，也很容易理解。但是，实际上并没有或很少有这样理想的溶剂，即溶剂往往对欲纯化物质和杂质都能溶解，但只要杂质在总固体中占很小一部分，即可以用结晶法予以纯化。杂质含量少于5％。;固体溶解度与溶剂的选择：主要因素;溶剂选择：进行结晶操作时的首要问题是选择一种溶剂，使 待纯化样品具有我们所希望的溶解度性质。 （1）理想的溶剂应符合下列条件： A．稳定 该溶剂不与欲纯化的物质发生化学反应。如脂肪族卤代烃类，不宜用作碱性化合物重结晶溶剂，易发生亲核取???反应；醇类不宜作为脂类重结晶的溶剂（酯交换反应），也不宜作氨基酸盐酸盐重结晶的溶剂（亲核取代氨解反应)。 B．溶解度曲线有较大斜率 C．对杂质有更大溶解度。能把杂质溶解而留在母液中。 或对杂质有更小溶解度，很少溶于热溶剂中。 D．沸点不宜太高 沸点高，溶剂附着于晶体表面不易除尽。 另外，沸点太高的溶剂，固体在溶剂中熔融而不是溶解，这种液体在冷却时不会析出，而是形成一种过冷的液体或过冷的油。即使温度充分降低，这种油将会固化，而不成结晶，呈无定型的固体或硬化物而得不到纯化。在实验中遇到油状物是极难打交道的，必须试图更换溶剂，再溶解，得到结晶。;（2）溶剂选择方法 A．通常人们将少许待纯化样品用多种溶剂进行实验，借以选出一个供结晶所用的合适的溶剂。一般在试管规模进行实验即可。进行样品纯化前，进行这种尝试是必要的，以免溶剂的浪费和操作的麻烦. 具体操作： 如将0.1g的粉末状试样置于小试管内，用滴管逐滴加入溶剂同时不断振摇试管，加入的溶剂约1ml， 如已全部溶解，则该溶剂不能入选，因为试样在该溶剂的溶解度太大；若加入1ml溶剂后，试样仍不溶解待加热后才溶解，冷却后有大量结晶析出者，则可选用作为重结晶溶剂；若加入1ml后加热后仍不溶解，后逐渐滴加溶剂，每次0.5ml，直至3ml后，样品仍不溶解者，则不适用，因为溶解度太小；若在3ml内，加热溶解，冷却后有大量结晶析出，可选用。 B．对于已知的化合物，可借鉴参考文献选用合适溶剂。 C．未知的化合物在选取溶剂时，根据化合物的结构性质，按照“相似相溶” 的原则，按上述尝试法实验之。 若溶质极性很大，必须用极性较大的溶剂溶解。 若溶质为非极性的，则需用非极性溶剂。 溶剂的极性在很大程度上取决于介电常数，可以通过查找与对比介电常数的大小选择适当的溶剂。 D．若不能选出单一溶剂进行重结晶，则可应用混合溶剂。;;（二）结晶与重结晶操作;2．趁热过滤 制备好的热溶液必须经过热过滤除去不溶杂质，以避免在过滤中温度下降，在滤器上析出结晶。若某物质非常易结晶析出，宁可将溶液配的稀一些，过滤后可再浓缩之。;(2) 结晶的滤集与洗涤： 用减压过滤装置过滤，收集结晶。甁壁残留结晶，应先用母液转移结晶，抽干。减去负压后，用冷的新的溶剂洗涤结晶，轻轻搅动之，以清除表面吸附的杂质和母液，然后迅速抽干。 4．结晶的干燥 （1）最常用的结晶干燥法为：将结晶置于表面皿上或蒸发皿上风干。优点：不需加热，减少分解或熔化。缺点: 暴露于空气中易吸湿潮解，易氧化。 （2）烘箱烘干。对热稳定，烘干温度不可超过化合物熔点。 （3）真空干燥： 真空干燥器（不需加热，不暴露于空气中，抽真空） 真空干燥箱（需加热，不可很高温度，抽真空干燥之） 易升华物不可取。 ;5．脱色;混合溶剂结晶法 常常遇到用单一溶剂无法找到某个化合物的合乎溶解度要求的 溶剂。在这种情况下，可使用混合溶剂。 方法很简单：选一种能溶解某样品的溶剂，作为第一种溶剂。 再选一种能和第一种溶剂互溶，对样品溶解度较小的溶剂作为 第二种溶剂。 步骤： 将化合物溶于能使它溶解的最少量的第一种溶剂中，接 着向此热的混合物溶液中滴入第二种溶剂，直至混合物刚好变 成混浊。达到这一点时，加热使其澄清或加入第一种溶剂使其 刚刚变为澄清，过滤除去不溶杂质，冷却，即有结晶析出。 ;除了上述表列混合溶剂外，还有一种混合溶剂是对难溶物质 常采用DMF/H2O，DMSO/H2O混合溶剂重结晶。; 二、萃取法(Extraction) 从固体或液体混合物中分离所需的化合物或除去产物中的少量杂质，最常用的操作。广泛用于有机产品的纯化，如天然产物中各种生物碱、脂