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物质提纯物理方法

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物质提纯物理方法

物质提纯物理方法

物质提纯是化学实验中经常遇到的问题，根据物质的沸点、熔点、挥发性、溶解度等物理性质的不同，可采用蒸馏、升华、过滤、离心沉降、萃取等方法进行物质分离、提纯。

一、蒸馏

蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异进行分离的一种方法。适用于分离各组分沸点差别较大且各组分易挥发的液体混合物。沸点低于150℃的有机物几乎都可直接蒸馏，沸点高于150℃的有机物，一般需要先破坏其非共价键（如裂解、氧化、氯化等）。按操作压力可分为常压蒸馏和减压蒸馏。减压蒸馏由于物料沸点降低，馏出速率快，单位时间内馏分纯度较高。根据馏分性质，结合其它分离方法如结晶、重结晶，常加入一些助滤剂或絮凝剂使待蒸馏液在上述固体表面上凝聚。同时使用多次蒸馏法能达到更高纯度的分离。

二、升华

升华是加热使物质由固态直接变为气态的方法。适用于加热除去过剩的水蒸气和易挥发的杂质。一般适用于具有强吸湿性的杂质或易挥发的固体有机物。对于沸点较高或含碳量较大的固体有机物，可采用共沸精馏的方法使其同时蒸出，以减少加热的能量消耗。升华时要求原料不含结晶水，否则应先脱水再升华。升华前应对固体原料进行粉碎以提高其表面积，有利于升华操作。

三、过滤

过滤是利用悬浮液的沉降或扩散作用将不溶性固体从滤液中分离出去的过程。常用于不溶性固体与液体形成溶液的混合物。在实验室或小型工厂中制备各种化学试剂或矿泉水的纯化也常采用过滤法。一般选择滤纸孔的大小来控制过滤速度，使滤纸孔略大于欲分离的固体颗粒大小为宜。过滤时应注意使滤纸与漏斗内壁紧贴以减少滤纸与漏斗之间的空隙，加压时必须适中，过猛易损坏滤纸和冲破滤纸孔，使过滤变得很困难。如果滤液浑浊应重新操作一次，直到滤液清亮为止。若过滤困难且用过的滤纸洗涤会损坏仪器时，可用洗瓶冲洗滤纸来代替加压过滤。洗涤时可将滤纸拿在手中，使滤纸的一边先接触洗瓶流水面并稍停片刻，然后再将水倒流至烧杯中。

四、离心沉降

离心沉降是利用离心力的作用使悬浮物与溶液分开达到分离的目的。常用的仪器有离心机、沉淀器等。离心沉降主要用于粒度较大（大于0.1μm）的微粒或颗粒状物质的分离。在工业上常用于乳浊液和悬浮液的分离，如从牛奶中除净脂肪和水分等。在实验室中常用于化学试剂的提纯和矿泉水制备过程中的粗滤。

五、萃取

萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同而分离物质的方法。适用于从溶液中提取溶解度较小的溶质或除去某些特殊性质的物质。萃取时必须将萃取剂完全溶解并充分搅拌均匀，待混合液中的溶质被萃取剂充分溶解后静置一段时间，再通过分液方法进行分离，将已经溶解在萃取剂中的溶质（包括一些酸、碱、盐）以水浴加热的方法蒸发干燥并移去溶剂后即可得到欲分离提纯的产物。值得注意的是有些萃取剂对人体或环境有一定的毒害作用，所以萃取过程中应注意通风及皮肤保护并及时将废弃的萃取剂妥善处理。此外有些有机溶剂容易挥发且有毒性还应注意室内通风和环境卫生。

以上就是几种常用的物质提纯物理方法及其原理和操作要点，虽然每一种方法都有其独特的适用范围和优点，但在实际操作过程中往往需要结合多种方法综合运用以达到更好的分离提纯效果。同时还需要根据具体实验条件如原料性质、产物的要求、实验室或工厂规模等因素选择最合适的提纯方法进行操作。

物质提纯物理方法

物质提纯是化学实验中一项重要的基本操作。提纯的目的是除去杂质，得到纯净的物质，使实验结果准确可靠。在化学实验中，提纯的方法有很多种，其中物理方法是最常用的。下面介绍几种常用的物质提纯物理方法。

一、过滤法

过滤法是利用过滤器将溶液与不溶性固体杂质分离的一种方法。过滤操作简单，但要求操作要迅速，否则溶液易变质。过滤器一般用普通漏斗和滤纸组成。过滤时要注意以下几点：

1.滤纸的大小要适中，不宜太厚太薄，太厚不利于过滤，太薄易使滤纸破损；

2.漏斗的下端要紧靠在烧杯的内壁上，防止滤液飞溅；

3.滤液要沿玻璃棒流下，防止滤液溅出；

4.漏斗中液面要低于滤纸的边缘，防止杂质进入滤液中。

二、结晶法

结晶法是利用物质在溶液中溶解度不同，将混合物中的某一物质分离出来的一种方法。例如，氯化钠和硝酸钾的混合物中，氯化钠的溶解度受温度影响较小，而硝酸钾的溶解度受温度影响较大。我们可以通过蒸发溶剂的方法使氯化钠析出，而硝酸钾仍留在溶液中。这种方法称为蒸发结晶法。如果混合物中各物质的溶解度受温度的影响很小，也可以采用降温结晶法。

三、蒸馏法

蒸馏法是利用液体混合物中各组分沸点的不同，将它们分离的方法。蒸馏装置包括蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、接收器等部分。在蒸馏操作中要注意以下几点：

1.温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处；

2.冷凝管中水从下到上流动，加快冷凝效率；

3.蒸馏烧瓶中所