用物理化学法分离提纯物质的几种方法武旭芳

利用气体混合物中各组分在水中溶解度不同进 行分离和提纯。如，从氢气中分离出氯化氢气体。 1. 8 液化法
利用气体混合物中各组分的沸点不同，使其先 液化，电气化而达到分离的目的。如，从空气中分离 氮气和氧气。 1. 9 蒸馏法
利用液体混合物中各组分各自沸点差别较大的 性质来分离提纯物质，也可将易挥发和不挥发的物 质分离。方法是将液体加热蒸发，然后使蒸气通过 冷凝管冷凝为液体的过程。如，从工业酒精中分离 提取出较纯的酒精。 1. 10 分馏法
结果
16． 26% 76． 93% 0． 79% 0． 17% 7． 80%
1． 27
控制吸收塔浆液 pH 值 4． 8 ～ 5． 0 时脱硫运行 数据如表 5、表 6 所示。 4 数据分析
吸收塔浆液 pH 值控制从 5． 2 ～ 5． 8 降低到 4． 8 ～ 5． 0 时： ①脱硫效率基本没有大的变化，仍然能维 持较高的脱硫效率； ②Ca / S 从 1． 27 降低到 1． 06，逐 渐趋 近 设 计 值； ③ 石 膏 纯 度 从 76． 93% 提 高 到 84. 43% ，碳酸钙残留从 7． 8% 降低到 3． 22% ，石膏 品质和石灰石利用率大幅度提高。 5 结论及建议
综上所述，笔者系统而简要的归纳了分离提纯 物质几种类型，目的是为了在分离提纯物质时提供 参考。
［参考文献］
［1］ 陈朝军，等． 医药用化学实验［M］． 北京： 远方 出版社，2004．
［2］ 赵国丁，等． 医药用化学实验［M］． 北京： 北京 大学医学出版社，2009．
［3］ 马祥志． 有机化学（ 第 3 版） ［M］． 北京： 中国 医药科技出版社，2003．
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适用于难溶性和可溶性固体混合物的分离和提 纯。如，碳酸钙和碳酸钠固体混合物的分离。 1. 2 蒸发浓缩法
适用于分离溶液中的溶质，此溶质应是不挥发 性的或加热不分解的物质。如，从氯化钠溶液中分 离出氯化钠晶体。 1. 3 结晶重结晶法
适用于分离提纯可溶性固体混合物，利用其溶 解度随温度变化较大的性质，采取蒸发溶剂或冷却 热的饱和溶液的方法，使其中一种物质结晶析出而 得到分离。如，分离氯化钠和硝酸钾的混合物。重 结晶是重复上述溶解结晶操作，这样能分离出较纯 的物质。 1. 4 升华法
内蒙古医科大学药学院内蒙古呼和浩特010010为了更好更快地了解和掌握分离和提纯混合物方法根据被分离的混合物存在丌同的结构丌同的性质丌同的成分采取丌同的方法总结归纳了14种物理化学法得出一系列更系统的解决分离提纯物质的方案
2013 年 2 月 第 3 期 总第 277 期
内蒙古科技与经济 Inner Mongolia Science Technology ＆ Economy
数据如表 3、表 4 所示。
表3
脱硫效率
主机负荷 FGD 入口 FGD 出口 脱硫效率
序号
MW
SO2 mg / Nm3 SO2 mg / Nm3
%
1
223． 1
1 463． 7
65． 9
95． 5
2
211． 5
1 406． 8
60． 5
95． 7
3
221． 1
1 593． 8
75． 9
95． 2
4
234． 8
* 收稿日期： 2012 － 11 － 28 作者简介： 武旭芳( 1961 － ) ，女，大专，高级实验师。 通讯作者： 吴宁远( 1956 － ) ，男，大专，高级实验师。
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何福龙 · 低品质石灰石烟气脱硫运行参数控制
2013 年第 3 期
控制吸收塔浆液 pH 值 5． 2 ～ 5． 8 时脱硫运行
Feburary 2013 No． 3 Total No． 277
用物理化学法分离提纯物质的几种方法
武旭芳，吴宁远，王来兵
（ 内蒙古医科大学 药学院，内蒙古 呼和浩特 010010）
摘 要： 为了更好、更快地了解和掌握分离和提纯混合物方法，根据被分离的混合物存在不同的结 构、不同的性质、不同的成分，采取不同的方法，总结归纳了 14 种物理化学法，得出一系列更系统的解决 分离提纯物质的方案。
FGD 入口 SO2 mg / Nm3
1041． 1 1091． 1 1105． 6 1194． 5 1591． 7 1816． 2 1617． 7 2120． 6 1447． 3
FGD 出口 SO2 mg / Nm3
32． 4 25． 7 35． 7 42． 3 57． 4 153． 8 227． 8 117． 4 86． 6
适用于提纯固体混合物中某成分具有在加热直 接变成蒸气，蒸气遇冷后又直接变成固体这一升华 特性的物质。如，除去碘晶体中混有的少量砂粒。 1. 5 分液法
适用于分离互不相溶的两种液体混合物，利用 其密度不同，用分液漏斗进行分离。如，分离苯和水 的混合物。 1. 6 萃取法
利用混合物中某物质在两 种 互 不 相 溶 （ 或 微 溶） 的溶剂里溶解度的不同来达到分离提纯的目 的。如，用四氯化碳做萃取剂，从碘水中提取碘，然 后再分液。 1. 7 水洗法
利用半透膜，使离子或小分子从胶体溶液里分 离出去以达到净化胶体的方法。如，用半透膜袋将 混在淀粉胶体中的食盐分离出去。 1. 12 盐析法
利用高分子化合物在加入某些无机盐电解质 时，其溶解度降低而凝聚或沉淀的性质来分离混合 物。如，从皂化液中分离肥皂或蛋白质的盐析。 1. 13 色谱法
色谱法又名层析法，是分离分析有机物的重要 方法。色谱法都有两相（ 固定相和流动相） ，根据待 分离的混合物中各组分在两相中的溶解度、吸附能力 或其他亲和作用的差别，也就是分配系数的不同，各 组分在两相中移动的距离也不同，使之达到彼此的分 离。色谱法可分为柱色谱、薄层色 （ 下转第 89 页）
在石灰石纯度低、磨制细度不达标的情况下，在
保证脱硫效率的前提下，应尽可能地降低吸收塔浆
液 pH 值，以提高石灰石的利用率，节约运行成本。
pH 值最佳控制范围建议控制在 4． 8 ～ 5． 0 之间。
表5
脱硫效率
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 均
主机负荷 MW 266． 8 269． 8 291． 8 292． 6 295． 8 263． 5 273． 5 295． 3 281． 1
分馏的原理 与 蒸 馏 相 同，它 是 多 次 的 蒸 馏。 分 馏比蒸馏多装一根分馏柱，液体通过反复的蒸发、冷 凝，首先从分馏柱分馏出低沸点组分，后分馏出高沸 点组分，留在蒸馏烧瓶中的是一些不易挥发的物质。 此方法可分离沸点相差较小的液体混合物。如，石 油中各组分的分馏，或煤焦油各组分的分馏。 1. 11 渗析法
以上 14 种方法为基本分离或提纯方法，但在实 际应用方面经常根据各组分的性质不同采用综合操 作。有些混合物的分离，采用多种物理或化学方法， 并按照一定的操作顺序进行，以达到分离提纯的目
的。例如，粗食盐的分离提纯，就需要溶解、过滤、除 杂质，再经过蒸发、浓缩、干燥后，才能得到较纯的食 盐晶体。还有为了使物质分离提纯完全，以上方法 需要反复操作多次，如碘的萃取等。
1 426． 7
62． 3
95． 6
5
229． 9
1 591． 7
69． 4
95． 6
平均 281． 1
1 496． 5
66． 8
95． 5
表4
序号 1 2 3 4 5 6
石膏品质及钙硫比
分析项目
游离水 CaSO4 ·2H2 O CaSO3 ·1 /2H2 O
Cl － 含量 CaCO3 Ca / S
（ 上接第 87 页） 谱、纸色谱和气相色谱。如，甘氨酸和 亮氨酸的混合物就可以采用纸色谱法进行相互分离。 1. 14 电泳法
电泳是胶体溶液和蛋白质溶液的重要特性。它 是指在外加电场作用下，胶体粒子或蛋白质分子向 电极（ 阴极或阳极） 做定向移动的过程。例如，由于 各种蛋白质所带电荷的性质和数量不同，分子大小 也不同，因此它们在电场中移动的速度和方向就有 差别，所以生物化学中利用电泳现象来分离各种蛋 白质。 2 结论
脱硫效率 %
97． 9 97． 6 96． 7 96． 4 96． 4 91． 5 85． 9 94． 4 94． 6
表6
序号 1 2 3 4 5 6
石膏品质及钙硫比
分析项目
游离水 CaSO4 ·2H2 O CaSO3 ·1 /2H2 O
Cl － 含量 CaCO3 Ca / S
结果 13． 4% 84． 43% 0． 31% 0． 19% 3． 22%
关键词： 物理化学法; 分离提纯; 归纳 中图分类号： O652. 4 文献标识码： A 文章编号： 1007—6921( 2013) 03—0087—01
物质的分离和提纯是教学实验及科研工作中经 常遇到的问题。物质在分离和提纯中除使用化学方 法外，还大量使用物理化学法。笔者从物理化学方 法的应用进行了较为详细地总结和归纳，以及每一 种方法的适用范围，并举例加以说明。 1 内容 1. 1 溶解过滤法
1． 06
［参考文献］
［1］ 曾庭华． 湿法烟气脱硫系统的调试、试验及运 行［M］． 北京： 中国电力出版社，2008．
［2］ 郭东明． 脱硫工程技术与设备［M］． 北京： 化 学工业出版社，2007．
［3］ GB / T21508 － 2008，燃煤烟气脱硫设备性能测 试方法［S］．
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