Typowe metody oczyszczania i separacji w laboratoriach
Oczyszczanie odnosi się do oczyszczania mieszaniny w celu usunięcia zanieczyszczeń i uzyskania materiału gospodarza w mieszaninie, przy czym oczyszczone zanieczyszczenia nie muszą uwzględniać składu chemicznego i stanu fizycznego. Istnieje wiele sposobów rozdzielania mieszanin, ale można je podzielić na dwie szerokie kategorie w zależności od charakteru separacji:
1. Metoda separacji chemicznej
2. Metoda separacji fizycznej
Poniższe metody chemicznego rozdzielania i oczyszczania mieszanin podsumowano w następujący sposób:
Zasada separacji i oczyszczania
1. Wprowadzony odczynnik na ogół reaguje tylko z zanieczyszczeniami;
2. Kolejne odczynniki powinny usunąć nadmiar dodanych wcześniej odczynników;
3. Nie może wprowadzać nowych substancji;
4. Substancję powstałą w wyniku reakcji zanieczyszczenia i odczynnika można łatwo oddzielić od oczyszczonej substancji;
5. Proces jest prosty, zjawisko oczywiste, a czystość wysoka;
6. W miarę możliwości przekształcaj zanieczyszczenia w wymagane substancje;
7. Rozważ racjonalną kolejność dodawania odczynników podczas usuwania wielu zanieczyszczeń;
8. Jeżeli napotkasz gaz bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, zapobiegnij zjawisku zasysania wstecznego.
Rozróżnienie pojęciowe
Czyszcząca:
Oddzielanie gęstych i nierozpuszczalnych ciał stałych od cieczy, oddzielanie piasku i wody;
filtr:
Oddzielanie nierozpuszczalnych substancji stałych od cieczy i oczyszczanie wody jadalnej;
Rozpuszczanie i filtracja:
Oddzielenie dwóch ciał stałych, jednego rozpuszczalnego w jednym rozpuszczalniku i drugiego nierozpuszczalnego, rozdzielenie soli i piasku;
Separacja odśrodkowa:
Oddzielanie nierozpuszczalnych substancji stałych od cieczy, oddzielanie błota i wody;
Metoda krystalizacji:
Oddzielanie rozpuszczonych substancji z roztworu i ekstrakcja soli z wody morskiej;
Separacja cieczy:
Oddzielenie dwóch niemieszających się cieczy, oddzielenie oleju i wody;
ekstrakcja:
Dodanie odpowiedniego rozpuszczalnika w celu rozpuszczenia i oddzielenia składnika mieszaniny oraz ekstrakcja jodu w roztworze wodnym;
Destylacja:
Z roztworu oddziela się rozpuszczalnik i nielotne substancje rozpuszczone, a w wodzie morskiej otrzymuje się czystą wodę;
Frakcjonowanie:
Rozdzielenie dwóch wzajemnie rozpuszczalnych cieczy o różnych temperaturach wrzenia, oddzielenie tlenu i azotu w ciekłym powietrzu; rafinacja ropy naftowej;
sublimacja:
Oddzielenie dwóch ciał stałych, z których tylko jedno może sublimować, oddzielając jod i piasek;
Adsorpcja:
Gazowe lub stałe zanieczyszczenia z mieszaniny są usuwane, a węgiel aktywny usuwa kolorowe zanieczyszczenia z brązowego cukru.
Rozdzielanie i oczyszczanie powszechnie stosowanych metod chemicznych
1 Metoda ogrzewania
Gdy do mieszaniny dodaje się substancję o słabej stabilności termicznej, można ją bezpośrednio ogrzać w celu rozkładu i oddzielenia materiału o słabej stabilności termicznej. Na przykład NH4Cl miesza się z NaCl, NaHCO3 miesza się z Na2CO3 i tym podobne można bezpośrednio podgrzewać w celu usunięcia zanieczyszczeń.
2 Opady
Metoda, w której do mieszaniny dodaje się określony odczynnik w celu wydzielenia jednego z nich w postaci osadu. Należy zachować ostrożność podczas stosowania tej metody w celu wprowadzenia nowych zanieczyszczeń. Jeżeli do stopniowego wytrącania różnych cząstek w roztworze stosuje się wiele odczynników, należy zwrócić uwagę, aby nadmiar dodanego odczynnika był usuwany, a dodany odczynnik nie wprowadzał nowych zanieczyszczeń. Na przykład dodanie odpowiedniej ilości roztworu BaCl2 może usunąć Na2SO4 zmieszany z NaCl.
3 Metoda kwasowo-zasadowa
Oczyszczony materiał nie reaguje z kwasem i zasadą, a zanieczyszczenia mogą reagować z kwasem i zasadą, a kwas i zasada są stosowane jako środek usuwający zanieczyszczenia. Na przykład CaCO3 w SiO2 usuwa się kwasem solnym, a proszek glinowy lub podobny proszek żelaza usuwa się roztworem wodorotlenku sodu.
4 Reakcja redoks
Jeżeli mieszanina jest zanieczyszczona zanieczyszczeniami redukującymi, można dodać odpowiedni środek utleniający w celu utlenienia jej do oczyszczonego materiału. Na przykład chlor wkrapla się do roztworu FeCl3 zmieszanego z FeCl2 w celu usunięcia zanieczyszczeń FeCl2; podobnie, jeśli mieszaninę zmiesza się z zanieczyszczeniami utleniającymi, można dodać odpowiedni środek redukujący w celu zredukowania jej do oczyszczonej substancji. Na przykład nadmiar sproszkowanego żelaza dodaje się do roztworu FeCl2 zmieszanego z FeCl3 w celu usunięcia zanieczyszczeń FeCl3.
5 Metoda konwersji
Nie można go jednorazowo rozdzielić i należy go przekształcić w inne substancje, które należy rozdzielić po kilku przekształceniach, a następnie przekształcone substancje przywraca się do substancji pierwotnych. W celu oddzielenia Fe3+ i Al3+ można dodać nadmiar roztworu NaOH, tworząc Fe(OH)3 i NaAlO2. Po filtracji dodaje się kwas solny w celu regeneracji Fe3+ i Al3+. W procesie konwersji straty oddzielonych substancji są zminimalizowane, a substancje przekształcone łatwo przywracają substancje pierwotne.
6 Dostosuj pH
Metoda oddzielania składnika roztworu poprzez dodanie odczynnika w celu dostosowania pH roztworu. Zwykle reguluje się go przez dodanie odpowiednich substancji nierozpuszczalnych lub słabo rozpuszczalnych. Na przykład, jeśli zanieczyszczenie FeCl3 jest zawarte w roztworze CuCl2, roztwór jest roztworem kwaśnym w wyniku hydrolizy FeCl3, a Fe3+ można wytrącić poprzez dostosowanie pH. W tym celu do roztworu można dodać CuO, Cu(OH)2, CuCO3 lub CuO. Cu2(OH)2CO3.
7 Elektroliza
Do oddzielania oczyszczonych substancji stosuje się zasadę elektrolizy. Na przykład miedź elektrolityczna służy do wytwarzania surowej miedzi jako anody, rafinowanej miedzi jako katody i roztworu zawierającego jony miedzi jako elektrolitu. Pod wpływem prądu stałego miedź jest bardziej aktywna niż miedź. Metal traci elektrony i tylko jony miedzi na katodzie powodują wytrącanie się elektronów, oczyszczając w ten sposób miedź.
Niemniej jednak WUBOLAB (producent szkła laboratoryjnego) ma dla Ciebie najlepsze rozwiązania w zakresie wyrobów szklanych. Niezależnie od rodzaju i rozmiaru szkła, jakiego potrzebujesz, jesteśmy tutaj, aby zapewnić Ci najlepszą jakość. Nasze najwyższej klasy wyroby szklane są dostępne w różnych rozmiarach i typach; Zlewki szklane, hurtowa sprzedaż butelek szklanych, wrzące kolby, lejki laboratoryjne, i tak dalej. U nas znajdziesz idealne szkło laboratoryjne dostosowane do Twoich potrzeb. Poza tym, jeśli potrzebujesz bardziej specjalistycznego szkła, mamy specjalne typy szkła. Te wyroby szklane oferują szeroką gamę opcji do eksperymentów laboratoryjnych. Oprócz tego, jeśli szukasz wyjątkowych rozwiązań laboratoryjnych, sięgnij po nasze specjalistyczne szkło. Wreszcie, my też mamy konfigurowalne wyroby szklane opcje, które przerosną Twoje oczekiwania! Zatem bez dalszej zwłoki złóż zamówienie już teraz!
