Lecture2蒸餾與揮發(fā)課件

蒸餾與揮發(fā)利用物質(zhì)揮發(fā)性的差異分離共存組分。揮發(fā)法是將氣體和揮發(fā)組分從液體或固體樣品中轉(zhuǎn)變氣相的過程，它包括蒸發(fā)、蒸餾、升華、氣體發(fā)生和驅(qū)氣，有時(shí)有稱之為氣態(tài)分離法。蒸餾主要用于物質(zhì)組分的分離提純或制備，其它揮發(fā)法多用于分析化學(xué)中，或用于分離基體，或用于分離待測痕量組分。12一、蒸餾蒸餾是基于氣－液平衡的原理將物質(zhì)的組分分離。蒸氣相的富集程度隨二組分進(jìn)行的相對(duì)蒸氣壓的大小而定。簡單的蒸餾技術(shù)只能使二組分部分分離，沒有一相是純凈的。分餾技術(shù)可將二組分分離并得到所需的純度。3α可看作是一個(gè)富集因子5(二)理論塔板數(shù)和芬斯克(Fenske)方程應(yīng)用分餾法分離混合物時(shí)，要選用效率適當(dāng)?shù)姆逐s柱。柱的分離效果可用“理論塔板數(shù)n”表示。一個(gè)理論塔板數(shù)相當(dāng)于一次理想的蒸餾所達(dá)到的效率。n可用實(shí)驗(yàn)方法測得，它等于在沸點(diǎn)組成圖中，從開始的組成分餾到指定的組成時(shí)，所需要的蒸發(fā)－冷凝的平衡次數(shù)。6它表示經(jīng)過n+1次反復(fù)蒸發(fā)－冷凝過程后的分離效果7(1)蒸餾法提純恒沸鹽酸9(2)減壓蒸餾提純高氯酸市售高氯酸的濃度為70％～72％，接近恒沸混合物的濃度，故蒸餾后的濃度不變。在500mL硬質(zhì)玻璃蒸餾瓶中，加入250～300mL分析純高氯酸，將蒸餾瓶置于硫酸浴上加熱并接好冷凝管和接受瓶。當(dāng)硫酸浴溫度為60～80℃時(shí)．開始用機(jī)械真空泵抽真空，將系統(tǒng)中壓力抽至4666～6666Pa時(shí)，繼續(xù)升高硫酸浴溫度，在140℃時(shí)，高氯酸開始蒸出。維持浴溫在140～160℃10亞沸蒸餾技術(shù)亞沸蒸餾是近代發(fā)展起來的蒸餾技術(shù)。該方法主要持點(diǎn)是用紅外燈或電熱絲從上方加熱提純液態(tài)物質(zhì)，使液體在低于沸點(diǎn)條件下表面蒸發(fā)，從而避免沸騰狀態(tài)下氣泡自液體底部上升，使母液的霧狀顆粒不致于帶入餾出液中。常用石英亞沸蒸餾器提純水、鹽酸、硝酸、高氯酸，用聚四氟乙烯亞沸蒸餾器提純氫氟酸。1113等溫或等壓蒸餾可用于制備少量的高純鹽酸和氨水。將大約50mL濃鹽酸和50mL水，分別盛于開口的容器并置于同一干燥器內(nèi)、在室溫的等溫條件下其蒸氣就擴(kuò)散到水里。放置3天后就可得到c(HCl)=10mL/L。用這種方法提純的鹽酸，通常測定的20種元素的含量都小于10－9g/L。144.利用形成恒沸混合物的蒸餾例：乙醇與水的分離95%乙醇－5％H2O，恒沸點(diǎn)78℃。加苯作為夾帶劑形成一沸點(diǎn)更低的的恒沸點(diǎn)混合物，除去5％的水。15(一)痕量組分的揮發(fā)溶液中痕量組分的揮發(fā)在液體樣品(或者通常把固體溶解成溶液)中，使痕量組分定量揮發(fā)，常用的有氣流載帶法、熱揮發(fā)法和化學(xué)反應(yīng)等方法。揮發(fā)出來的元素或化合物，用適當(dāng)?shù)娜芤何?，冷凝或用其它捕集方法進(jìn)行富集，然后進(jìn)行測定。也可直接與各種檢測儀器相聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)試樣的分解、富集分離和測定同時(shí)進(jìn)行。17181921應(yīng)用實(shí)例氫化物發(fā)生法分離砷、銻、鉍、鍺、硒、鉛、錫、碲這8種元素能與氫生成共價(jià)的氫化物，在常溫常壓下具有揮發(fā)性，即呈氣體狀態(tài)。2223(2)蒸餾揮發(fā)蒸餾硫25(二)主要組分的揮發(fā)當(dāng)基體的揮發(fā)性高于待測痕量組分時(shí)，揮發(fā)分離基體是可行的，但高溫?fù)]發(fā)會(huì)造成痕量組分的損失，特別是像As，B，Cr，Ge，Hg，Os，Re，Ru，Sb，Se，Sn等易揮發(fā)元素。1.溶液中基體成分的揮發(fā)262930固體和熔融體中基體成分的揮發(fā)

在真空中冷凍樣品，水以升華的方式分離，稱為低溫凍干法或凍干法。該方法用于分離測定生物組織中的水分和水中的痕量雜質(zhì)。真空蒸餾法是提純制備某些高純金屬，如，鋅、鎘、硒、汞和鈉等的重要方法。這些金屬可以分別在500，400，460，80和350℃的溫度下蒸餾。313233(三)有機(jī)基體的灰化

測定有機(jī)物料中的無機(jī)痕量組分時(shí)，通常需要把樣品預(yù)先灰化，以除去有干擾的有機(jī)基體。灰化方法：

(1)干法灰化(2)濕法消化34干法灰化:在空氣或氧氣中使樣品的有機(jī)基體燃燒。將樣品置于適當(dāng)?shù)娜萜髦?，用火焰或在馬弗爐中加熱。濕法消化：在溶液或懸浮液中氧化或消解。將樣品