Lecture2蒸馏与挥发课件

蒸馏与挥发利用物质挥发性的差异分离共存组分。挥发法是将气体和挥发组分从液体或固体样品中转变气相的过程，它包括蒸发、蒸馏、升华、气体发生和驱气，有时有称之为气态分离法。蒸馏主要用于物质组分的分离提纯或制备，其它挥发法多用于分析化学中，或用于分离基体，或用于分离待测痕量组分。12一、蒸馏蒸馏是基于气－液平衡的原理将物质的组分分离。蒸气相的富集程度随二组分进行的相对蒸气压的大小而定。简单的蒸馏技术只能使二组分部分分离，没有一相是纯净的。分馏技术可将二组分分离并得到所需的纯度。3α可看作是一个富集因子5(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。6它表示经过n+1次反复蒸发－冷凝过程后的分离效果7(1)蒸馏法提纯恒沸盐酸9(2)减压蒸馏提纯高氯酸市售高氯酸的浓度为70％～72％，接近恒沸混合物的浓度，故蒸馏后的浓度不变。在500mL硬质玻璃蒸馏瓶中，加入250～300mL分析纯高氯酸，将蒸馏瓶置于硫酸浴上加热并接好冷凝管和接受瓶。当硫酸浴温度为60～80℃时．开始用机械真空泵抽真空，将系统中压力抽至4666～6666Pa时，继续升高硫酸浴温度，在140℃时，高氯酸开始蒸出。维持浴温在140～160℃10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。1113等温或等压蒸馏可用于制备少量的高纯盐酸和氨水。将大约50mL浓盐酸和50mL水，分别盛于开口的容器并置于同一干燥器内、在室温的等温条件下其蒸气就扩散到水里。放置3天后就可得到c(HCl)=10mL/L。用这种方法提纯的盐酸，通常测定的20种元素的含量都小于10－9g/L。144.利用形成恒沸混合物的蒸馏例：乙醇与水的分离95%乙醇－5％H2O，恒沸点78℃。加苯作为夹带剂形成一沸点更低的的恒沸点混合物，除去5％的水。15(一)痕量组分的挥发溶液中痕量组分的挥发在液体样品(或者通常把固体溶解成溶液)中，使痕量组分定量挥发，常用的有气流载带法、热挥发法和化学反应等方法。挥发出来的元素或化合物，用适当的溶液吸收，冷凝或用其它捕集方法进行富集，然后进行测定。也可直接与各种检测仪器相联接，实现试样的分解、富集分离和测定同时进行。17181921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。2223(2)蒸馏挥发蒸馏硫25(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262930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。313233(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34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