Lecture2蒸馏和挥发.pptVIP

蒸馏与挥发;2;一、 蒸馏;(一) 相对挥发度;α可看作是一个富集因子;(二) 理论塔板数和芬斯克(Fenske)方程 应用分馏法分离混合物时，要选用效率适当的分馏柱。 柱的分离效果可用“理论塔板数n”表示。 一个理论塔板数相当于一次理想的蒸馏所达到的效率。 n可用实验方法测得，它等于在沸点组成图中，从开始的组成分馏到指定的组成时，所需要的蒸发－冷凝的平衡次数。;它表示经过n+1次反复蒸发－冷凝过程后的分离效果;(三) 应用实例 普通蒸馏法 基于物质的挥发性和沸点的差异进行分离 是最常用的制备和提纯试剂的方法 实验室中常用蒸馏法提纯盐酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸和硫酸等。 ;(1)蒸馏法提纯恒沸盐酸;(2)减压蒸馏提纯高氯酸;亚沸蒸馏技术 亚沸蒸馏是近代发展起来的蒸馏技术。该方法主要持点是用红外灯或电热丝从上方加热提纯液态物质，使液体在低于沸点条件下表面蒸发，从而避免沸腾状态下气泡自液体底部上升，使母液的雾状颗粒不致于带入馏出液中。 常用石英亚沸蒸馏器提纯水、盐酸、硝酸、高氯酸，用聚四氟乙烯亚沸蒸馏器提纯氢氟酸。;1－加料器； 2－三通活塞；3－排水管；4－红外线加热器； 5－蒸馏液出口；6－冷凝器；7－益出口；8－冷却水;13;等温或等压蒸馏 可用于制备少量的高纯盐酸和氨水。;4. 利用形成恒沸混合物的蒸馏;二、 挥发分离;(一)痕量组分的挥发;18;19;固体和熔融体中痕量组分的挥发 大约在1000℃或更高的温度下，于真空状态，惰性保护气或活性气体中，各种痕量元素可以在固体或熔融体样品中进行选择性挥发，挥发的化合物收集到吸收剂、冷阱或冷凝器里。 例如： 合成二氧化硅或天然石英中的Al，Be，Co，Fe，Ga，In，Mn，Ni， Sn和Ti等在氢气流中加热挥发，同时冷凝在一水冷碳吸收器上。;21;应用实例 氢化物发生法分离砷、锑、铋、锗、硒、铅、锡、碲 这8种元素能与氢生成共价的氢化物，在常温常压下具有挥发性，即呈气体状态。;23;氢化物的生成方式，现在最常用的是1972年Braman等提出的NaBH4－HCl体系还原。 硼氢化钠(钾)遇酸后发生激烈水解反应，产生初生态氢，并把待测元???从高价态还原成挥发性氢化物。 BH4－ ＋ 3H2O ＋H＋→H3BO3＋8H 3H ＋ As(Ⅲ)→AsH3 ;(2) 蒸馏挥发蒸馏硫;(二)主要组分的挥发 当基体的挥发性高于待测痕量组分时，挥发分离基体是可行的，但高温挥发会造成痕量组分的损失，特别是像As，B，Cr，Ge，Hg，Os，Re，Ru，Sb，Se，Sn等易挥发元素。 1. 溶液中基体成分的挥发 ;27;并不是所有元素都能在溶液中挥发,下列元素不论用哪种试剂均不挥发： Ag, Al, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cs, Cu, Fe, Ga, Hf, In, Ir, K, Li, Mg, Na, Nb, Ni , Pb, Pt, Rb, Rh, 稀土, Si, Th, U, W, Zn, Zr ;29;30;固体和熔融体中基体成分的挥发 在真空中冷冻样品，水以升华的方式分离，称为低温冻干法或冻干法。该方法用于分离测定生物组织中的水分和水中的痕量杂质。 真空蒸馏法是提纯制备某些高纯金属，如，锌、镉、硒、汞和钠等的重要方法。这些金属可以分别在500，400，460，80和350℃的温度下蒸馏。;32;33;(三)有机基体的灰化 测定有机物料中的无机痕量组分时，通常需要把样品预先灰化，以除去有干扰的有机基体。 灰化方法： (1)干法灰化 (2)湿法消化;干法灰化: 在空气或氧气中使样品的有机基体燃烧。 将样品置于适当的容器中，用火焰或在马弗炉中加热。 湿法消化： 在溶液或悬浮液中氧化或消解。 将样品放入带有回流冷凝器的开口烧瓶或者是封闭在一个压力胆内的聚四氟乙烯或碳玻璃容器中，用氧化性液体（通常由硫酸、硝酸、高氯酸和过氧化氢等相配制）消化。;36;37;38;39;40;41