与诺贝尔化学奖有关的分离技术.ppt

与诺贝尔化学奖有关的分与诺贝尔化学奖有关的分离技术离技术 哪些诺贝尔化学奖与分离技术有关？化学中分离技术有哪些？提纯、重结晶技术有哪些要点？实验过程中有哪些基本操作，注意事项是什么？假设用海盐提纯为食用盐，除去其中的杂质，用到了哪些化学原理？设计一个实验，用结晶提纯的方法得到纯产品。与多项Nobel奖紧密相关的分离技术 重结晶哪些诺贝尔化学奖与分离技术有关？Q 11906年穆瓦桑，法国人分离元素氟、并发明穆瓦桑熔炉。1911年 M居里（居里夫人）(Marie Curie，16671934)(女)法国人，发现镭和钋，并分离镭。1952年A马丁(Arcger Martin，1910)法辛格(Richard Synge，1914)英国人，发明分配色谱。Q 2Q 3Q 4化学中分离技术有哪些？提纯、重结晶技术有哪些要点？实验过程中有哪些基本操作，注意事项是什么？Q 1Q 2Q 3Q 4混合物分离的物理方法混合物分离的物理方法：过滤法过滤法/蒸发法蒸发法/结晶法结晶法混合物提纯的化学方法混合物提纯的化学方法:沉淀法沉淀法/转化法转化法/溶解法溶解法/吸收法吸收法化学中的分离技术 何谓“重结晶”？Q 1Q 2Q 3Q 4重结晶(recrystallization)：将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。又称再结晶。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化，或使混合在一起的盐类彼此分离。将需要纯化的化学试剂溶解于沸腾或将进沸腾的适宜溶将需要纯化的化学试剂溶解于沸腾或将进沸腾的适宜溶剂中；剂中；将热溶液趁热抽滤，以出去不溶的杂质；将热溶液趁热抽滤，以出去不溶的杂质；将滤液冷却，使结晶析出；将滤液冷却，使结晶析出；滤出结晶，必要时用适宜的溶剂洗涤结晶。滤出结晶，必要时用适宜的溶剂洗涤结晶。提纯、重结晶的技术要点stepsQ 1Q 2Q 3Q 4一不增一不增 (提纯过程中不增加新的杂质提纯过程中不增加新的杂质)；二不减二不减 (不减少欲被提纯的物质不减少欲被提纯的物质)；三易分离三易分离 (被提纯物与杂质容易分离被提纯物与杂质容易分离)；四易复原四易复原 (被提纯物质要复原被提纯物质要复原)。提纯、重结晶的技术要点“四原则”Q 1Q 2Q 3Q 4 除杂试剂必须过量；除杂试剂必须过量；过量试剂必须除尽过量试剂必须除尽 (因为过量试剂带入新的杂质因为过量试剂带入新的杂质)；除杂途径选最佳。除杂途径选最佳。提纯、重结晶的技术要点“三必须”Q 1Q 2Q 3Q 4过滤中的注意要点：一贴、二低、三靠过滤中的注意要点：一贴、二低、三靠 蒸发中的注意要点：玻璃棒搅拌，余热蒸干滤液。蒸发中的注意要点：玻璃棒搅拌，余热蒸干滤液。提纯、重结晶的技术要点Q 1Q 2Q 3Q 4假设用海盐提纯为食用盐，除去其中的杂质，用到了哪些化学原理？Q 1Q 2Q 3Q 4 不溶性杂质可通过溶解过滤的方法除去；可溶性杂质主要是 Ca2+、Mg2+、K+和SO42-等离子，可以通过两种方法除去。Q 1Q 2Q 3Q 4杂质的去除 生成难溶化合物的沉淀而被过滤除去，如：Mg2+、K+和SO42-等离子；利用不同温度、不同的量的情况下溶解度的不同而予以去除，如食盐中的K+离子。Q 1Q 2Q 3Q 4化学原理离子反应溶度积规则溶解性蒸发性 粗盐溶液中加入稍微过量的BaCl2溶液，先除去SO42-：Q 1Q 2Q 3Q 4离子反应Ba2+SO42-=BaSO4 将溶液过滤，除去BaSO4沉淀，再在所得滤液中加入NaOH和Na2CO3混合液，以除去Ca2+、Mg2+和过量的Ba2+。Mg2+2OH-=Mg(OH)2 ；Ca2+CO32-=CaCO3 ；Ba2+CO32-=BaCO3 ；过滤除去沉淀，上述滤液中过量的NaOH和Na2CO3，可以用HCL中和除去。蒸发&结晶对于沉淀-溶解反应：Q 1Q 2Q 3Q 4溶度积规则其中：反应商沉淀-溶解反应的摩尔吉布斯函数变为：我们要比较吉布斯自由能与0的大小，来判断反应的方向：Q 1Q 2Q 3Q 4溶度积规则 ，此时为正反应方向，沉淀溶解；，,G=0 ，此时为正反应达到平衡，为饱和溶液；,G0 ，此时为逆反应方向，有沉淀析出；利用溶度积规则，可以判断沉淀的生成或溶解。利用溶度积规则，可以判断沉淀的生成或溶解。利用溶度积规则，可以判断沉淀的生成或溶解。利用溶度积规则，可以判断沉淀的生成或溶解。实 验 设 计 粗硫酸铜提纯Q 1Q 2Q 3Q 4粗硫酸铜提纯所需试剂及仪器实验步骤及基本操作注意事项实验目的及 原理实验目的及原理实验目的：实验目的：1.通过氧化反应及水解反应了解提纯硫酸铜的方法。通过氧化反应及水解反应了解提纯硫酸铜的方法。2.练习台秤的使用以及过滤、蒸发、结晶等基本操作。练习台秤的使用以及过滤、蒸发、结晶等基本操作。实验原理CuSO4不溶性杂质可溶性杂质，如：Fe2+，Fe3+过滤除去：将Fe2+转换成Fe3+；：调节溶液PH值至4左右（利用溶度积规则，溶液中PH值为4左右，先析出Fe(OH)3；PH为2左右时，开始生成Cu(OH)2沉淀；）：析出Fe(OH)3 沉淀，过滤；：结晶或重结晶纯化；所需试剂及仪器药品：药品：HCl(2molL-1)、H2SO4(1molL-1)、NH3H2O（6molL-1）、）、NaOH（1 molL-1）、）、KSCN（1molL-1）、）、H2O2（3）、粗硫）、粗硫酸铜；酸铜；其他：滤纸、其他：滤纸、pH试纸；试纸；仪器台秤、研钵、漏斗和漏斗架、抽滤装置一套、蒸发皿。台秤、研钵、漏斗和漏斗架、抽滤装置一套、蒸发皿。实验步骤及基本操作称取9g粗硫酸铜晶体，在研钵中研细后，再称取其中8g作提纯用，余下1g用以比较提纯前后硫酸铜中的杂质铁离子含量的多少。8g硫酸铜硫酸铜30mL蒸馏水加热溶解溶解加入H2O2再加入1 molL-1NaOH至pH4使亚铁离子转换为铁离子Fe(OH)3沉淀倾泻法过滤滤液滤液1 molL-1H2SO4至pH1.5加热蒸发、浓缩、结晶冷却抽滤吸干水分称量G1纯度检验1g纯硫酸铜1 mL H2SO42mL H2O210mLH20，煮沸Fe3+Fe(OH)3沉淀 Cu2+Cu(NH3)42+6 molL-1的的NH3H2O过滤1 molL-1NH3H2O洗涤沉淀纯度检验的步骤：使亚铁离子转换为铁离子沉淀3mL 2molL-1热HCl溶解沉淀在两次得到的滤液中分别加入2滴KSCN 滤液血红色溶液（颜色对比）注意事项注意事项注意事项：粗硫酸铜晶体要充分溶解粗硫酸铜晶体要充分溶解 pH值的调整值的调整 倾泻法过滤操作的要领倾泻法过滤操作的要领 浓缩、结晶程度的掌握浓缩、结晶程度的掌握 抽滤操作抽滤操作 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!结束结束