《物质的除杂提纯》课件

物质的除杂提纯课程大纲1引言物质除杂提纯的意义和常见方法。2蒸馏法原理、适用范围、操作步骤和优缺点分析。3结晶法原理、适用范围、操作步骤和优缺点分析。4色谱法原理、适用范围、操作步骤和优缺点分析。5离心法原理、适用范围、操作步骤和优缺点分析。6吸附法原理、适用范围、操作步骤和优缺点分析。7实验案例分析通过实例讲解物质除杂提纯的具体应用。8小结与展望总结课程内容，并展望未来物质除杂提纯的发展方向。引言物质的纯度是化学研究和生产中至关重要的指标。除杂提纯是获得纯净物质的关键步骤，它在化学研究、药物生产、材料科学等领域有着广泛的应用。1.1物质除杂提纯的意义获得纯净的物质研究物质的性质和应用保证物质安全使用1.2常见的物质除杂提纯方法蒸馏法利用物质沸点不同，将液体混合物分离的方法。结晶法利用物质在溶液中的溶解度不同，将固体混合物分离的方法。色谱法利用物质在固定相和流动相中分配系数的不同，将混合物分离的方法。离心法利用物质密度不同，在离心力的作用下将混合物分离的方法。2.蒸馏法原理利用混合物中各组分沸点不同，将液体加热至沸腾，使沸点低的组分汽化，然后冷凝成液体收集，从而分离混合物。适用范围适用于分离沸点相差较大的互溶液体混合物，如酒精和水的混合物。2.1原理及适用范围蒸馏原理利用液体混合物中各组分沸点不同，将液体加热至沸腾，使沸点较低的组分汽化，再将蒸汽冷凝成液体，从而分离混合物。适用范围适用于分离沸点相差较大的两种互溶液体，如酒精和水、苯和甲苯等。2.2操作步骤1准备准备好蒸馏装置，包括烧瓶、冷凝管、接收瓶等2加热用酒精灯加热烧瓶，使液体沸腾3冷凝蒸汽经过冷凝管冷却，冷凝成液体4收集将冷凝后的液体收集到接收瓶中2.3优缺点分析优点蒸馏法适用于分离沸点相差较大的液体混合物，例如酒精和水。缺点对于沸点相近的液体混合物，蒸馏法效果不佳，例如汽油和煤油。3.结晶法原理结晶法利用物质在溶液中溶解度随温度变化的性质，将杂质与目标物质分离。适用范围适用于溶解度随温度变化较大的物质，如食盐、白糖等。3.1原理及适用范围原理结晶法是利用物质在溶液中溶解度随温度变化的性质，通过降温使溶质析出晶体的方法。适用范围适用于溶解度随温度变化较大的物质，如食盐、白糖等。3.2操作步骤1准备饱和溶液将待提纯的物质溶解在适当的溶剂中，加热至饱和状态。2缓慢冷却结晶慢慢冷却饱和溶液，使溶解度降低，析出晶体。3过滤分离晶体用漏斗和滤纸过滤，将析出的晶体与母液分离。4洗涤干燥晶体用少量冷溶剂洗涤晶体，去除杂质，然后干燥晶体。3.3优缺点分析1优点纯度高，适用于分离和提纯可溶性固体物质。2缺点操作过程较慢，可能需要多次重结晶才能获得较高的纯度。4.色谱法原理及适用范围色谱法利用不同物质在固定相和流动相中分配系数的不同，使混合物中各组分在流动相中以不同的速度移动，从而实现分离和分析。操作步骤包括样品制备、进样、分离、检测等步骤。常见方法包括气相色谱、液相色谱、薄层色谱等。4.1原理及适用范围原理色谱法是利用不同物质在固定相和流动相中的分配系数不同而分离物质的方法。适用范围色谱法广泛应用于化学、生物、医药等领域，可用于分离、分析、纯化和鉴定各种物质，例如：分离天然产物、分析药物成分、纯化蛋白质等。4.2操作步骤1样品制备将待分离的样品溶解在合适的溶剂中，并进行适当的预处理。2色谱柱填充将固定相填充到色谱柱中，并用流动相平衡色谱柱。3进样将样品溶液注入色谱柱，并用流动相洗脱。4检测用适当的检测器检测流出液，并记录信号。5数据分析分析检测信号，确定样品中各组分的含量和性质。4.3优缺点分析优点分离效率高，适合分离沸点差异较大的混合物。缺点操作复杂，需要专业的设备和技术。5.离心法原理及适用范围离心法利用旋转产生的离心力，将密度不同的物质分离。适用于分离悬浮液或乳浊液中的固体和液体，以及不同密度的液体混合物。操作步骤将样品放入离心管中，将离心管放入离心机中，设置转速和离心时间，启动离心机，待离心结束后取出离心管。优缺点分析优点：操作简便，分离速度快，效率高。缺点：对样品有一定的破坏性，不能分离密度相近的物质。5.1原理及适用范围原理利用高速旋转产生的离心力将不同密度物质分离。适用范围适用于分离固体和液体混合物，如沉淀物分离，细胞分离等。5.2操作步骤样品准备将待分离的样品装入离心管，并确保样品体积和离心管容量相匹配。平衡离心管将装有样品的离心管放在离心机转子中，并确保每个离心管的重量和体积一致，以平衡离心机。选择转速和时间根据样品的性质和分离需求，选择合适的转速和离心时间。离心启动离心机，将样品在选定的转速下离心指定的时长。收集分离产物离心结束后，小心取出离心管，并根据需要收集沉淀或上清液。5.3优缺点分析优点分离速度快，效率高。优点分离效果好，能够分离不同密度的物质。优点操作简单，易于掌握。缺点设备价格昂贵，维护成本高。6.吸附法原理利用吸附剂表面吸附杂质，达到除杂目的。适用范围适用于去除溶液中微量杂质，如色素、气体等。6.1原理及适用范围1吸附原理吸附法利用吸附剂的表面积和活性来吸附杂质，从而达到除杂的目的。吸附剂通常具有多孔结构，表面积大，可以提供大量的吸附位点。2适用范围吸附法适用于去除溶液中或气体中的微量杂质，特别是对于难以通过其他方法分离的杂质，例如色素、气味、重金属离子等。6.2操作步骤1选择吸附剂根据物质性质选择合适的吸附剂，例如活性炭、硅胶等。2混合吸附将吸附剂与待提纯的物质混合，充分接触以吸附杂质。3分离吸附剂通过过滤、离心等方法将吸附剂与提纯物质分离。6.3优缺点分析优点吸附法操作简便，成本低廉，易于实施。适用于去除溶液中微量杂质或悬浮颗粒。缺点吸附剂的选择和再生过程需要进行研究。吸附剂的吸附容量有限，可能需要大量吸附剂才能达到理想的效果。实验案例分析通过实验案例的分析，可以更深入地理解物质的除杂提纯方法，并将其应用于实际问题中。案例一：NaCl中含有少量KCl利用NaCl和KCl的溶解度差异，通过蒸发结晶法，可