简单化学基础实验

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简单化学基础实验【简单化学基础实验】化学实验基本方法包括了;过滤，蒸发，蒸发，分馏，萃取等。在这个词条中系统的介绍了其五种基本方法的原理，定义，注意，事项，失败原因，实验仪器，影响因素。希望大家喜欢。
基本介绍中文名：简单化学实验
外文名：Simple chemistry experiment
套用学科：化学
适用领域範围：高中化学
过滤定义从液体中分离不溶性固体物质的操作一贴；用蒸馏水润湿的滤纸紧贴在漏斗壁上。二低；滤纸边缘略低于漏斗边缘。三靠滤液液面略低于滤纸边缘。1．烧杯中的混合物在过滤前套用玻璃棒搅拌，然后进行过滤。过滤筒2.过滤器中的沉澱的洗涤方法：用烧瓶或滴管向过滤器中加蒸馏水，使水面盖没沉澱物，待溶液全部滤出后，重複2~3次。失败原因1.滤纸作用失效1．滤纸破裂过滤海绵2．混合物没有经过滤纸。2.仪器不乾净1．漏斗下端不乾净2．下面收集滤液的烧杯不乾净这两种情况下，滤液都是浑浊的。过滤操作实验口诀斗架烧杯玻璃棒，滤纸漏斗角一样。过滤之前要静置，三靠两低不要忘。蒸发实验仪器蒸发皿、铁架台、玻璃棒、坩埚钳、酒精灯要求1.蒸发皿中液体的量不得超过容积的2/3 。2.当加热至(大量)固体出现时，应停止加热利用余热蒸乾。3不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。4坩埚钳用于夹持蒸发皿。温度、湿度、液体的表面积、液体表面上方的空气流动的速度等。1液面表面积大小。如果液体表面面积增大，处于液体表面附近的分子数目增加，因而在相同的时间里，从液面飞出的分子数量就增多，所以液面面积越大，蒸发速度越快。蒸馏指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。注意事项操作时要注意（1）在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸。（2）温度计水银球的位置应与支管口下端位于同一水平线上。（3）冷凝管中冷却水从下口进，上口出。（4）加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。蒸馏化学口诀隔网加热冷管倾，上缘下缘两相平。需加碎瓷防暴沸，热气冷水逆向行。瓶中液限掌握好，先撤酒灯水再停。暴沸易引起暴沸的场合和种类很多，粗归起来有两种：1由汽化热引发的“暴沸”：如冷水滴入热油中引发的“暴沸” 。处理方式编辑1，在反应体系中加入毛细管，素瓷片，沸石等多孔物。2，在反应体系中加入大量的玻璃纤维。3，小心控制温度与入料速度，或者更换为间接加热方式。分馏定义分馏在常压下进行，获得低沸点馏分，然后在减压状况下进行。石油分馏原理图获得高沸点馏分。每个馏分中还含有多种化合物，可以再进一步分馏。属于物理变化分馏实验仪器酒精灯，石棉网，铁架台，圆底烧瓶，冷凝管，牛角管（接液器），锥形瓶，温度计。萃取实验仪器仪器：分液漏斗。用四氯化碳萃取碘水中的碘。常见萃取剂：甲苯，二氯甲烷，三氯甲烷，汽油，乙醚，直馏汽油，正丁醇，四氯化碳。要求：萃取剂和原溶剂互不混溶。萃取剂和溶质互不发生反应。溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。方法单级萃取对给定组分所能达到的萃取率（被萃组分在萃取液中的量与原料液中的初始量的比值）较低，往往不能满足工艺要求，为了提高萃取率，可以採用多种方法：①多级错流萃取。料液和各级萃余液都与新鲜的萃取剂接触，可达较高萃取率。但萃取剂用量大，萃取液平均浓度低。②多级逆流萃取。料液与萃取剂分别从级联（或板式塔）的两端加入，在级间作逆向流动，最后成为萃余液和萃取液，各自从另一端离去。料液和萃取剂各自经过多次萃取，因而萃取率较高，萃取液中被萃组分的浓度也较高，这是工业萃取常用的流程。③连续逆流萃取。在微分接触式萃取塔（见萃取设备）中，料液与萃取剂在逆向流动的过程中进行接触传质，也是常用的工业萃取方法。料液与萃取剂之中，密度大的称为重相，密度小的称为轻相。轻相自塔底进入，从塔顶溢出；重相自塔顶加入，从塔底导出。萃取塔操作时，一种充满全塔的液相，称连续相;另一液相通常以液滴形式分散于其中，称分散相。分散相液体进塔时即行分散，在离塔前凝聚分层后导出。料液和萃取剂两者之中以何者为分散相，须兼顾塔的操作和工艺要求来选定。此外，还有能达到更高分离程度的回流萃取和分部萃取利用物质的溶解性差异，将液体和不溶于液体的固体分离开来的一种方法。如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。定义从液体中分离不溶性固体物质的操作一贴；用蒸馏水润湿的滤纸紧贴在漏斗壁上。二低；滤纸边缘略低于漏斗边缘。三靠滤液液面略低于滤纸边缘。1．烧杯中的混合物在过滤前套用玻璃棒搅拌，然后进行过滤。2．过滤后若溶液还显浑浊，应再过滤一次，直到溶液变得透明为止。过滤筒3.过滤器中的沉澱的洗涤方法：用烧瓶或滴管向过滤器中加蒸馏水，使水面盖没沉澱物，待溶液全部滤出后，重複2~3次。失败原因1.滤纸作用失效1．滤纸破裂过滤海绵造成原因：① 。玻璃棒下端紧靠在一层滤纸处。（滤纸被戳破）②.盛混合物的烧杯没有紧靠玻璃棒。（滤纸被混合物冲破）2．混合物没有经过滤纸。造成原因：液面高于滤纸边缘。（混合物直接从滤纸和漏斗的间隙直接流下） 2.仪器不乾净1．漏斗下端不乾净2．下面收集滤液的烧杯不乾净这两种情况下，滤液都是浑浊的。过滤操作实验口诀斗架烧杯玻璃棒，滤纸漏斗角一样。过滤之前要静置，三靠两低不要忘。相关解释①斗架烧杯玻璃棒，滤纸漏斗角一样：“斗”指漏斗；“架”指漏斗架。这两句点明了过滤操作实验所需要的仪器：漏斗、漏斗架、烧杯、玻璃棒、滤纸，并且强调滤纸摺叠的角度要与漏斗的角度一样。过滤②过滤之前要静：意思是说在过滤之前须将液体静置一会儿，使固体和液体充分分离。蒸发定义利用加热的方法，使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质（晶体）的过程。实验仪器蒸发皿、铁架台、玻璃棒、坩埚钳、酒精灯要求1.蒸发皿中液体的量不得超过容积的2/3 。2.蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，使液体受热均匀，以防止局部温度过高而使液体飞溅。3.当加热至(大量)固体出现时，应停止加热利用余热蒸乾。4.不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。5.坩埚钳用于夹持蒸发皿。液体的蒸发这就是蒸发现象。飞出去的分子在和其他分子碰撞后，有可能再回到液面上或进入液体内部。如果飞出的分子多于飞回的，液体就在蒸发。其他条件相同的不同液体，蒸发快慢亦不相同。这是由于液体分子之间内聚力大小不同而造成的。例如，水银分子之间的内聚力很大，只有极少数动能足够大的分子才能从液面逸出，这种液体蒸发就极慢。而另一些液体如乙醚，分子之间的内聚力很小，能够逸出液面的分子数量较多，所以蒸发得就快。在蒸发过程中，液体蒸发不仅吸热还有使周围物体冷却的作用。当液体蒸发时，从液体里跑出来的分子，要克服液体表面层的分子对它们的引力而做功。这些分子能做功，是因为它们具有足够大的动能。比平均动能大的分子飞出液面，速度大的分子飞出去，而留存液体内部的分子所具有的平均动能变小了。所以在蒸发过程中，如外界不给液体补充能量，液体的温度就会下降。这时，它就要通过热传递方式从周围物体中吸取热量，于是使周围的物体冷却。影响因素温度、湿度、液体的表面积、液体表面上方的空气流动的速度等。主要因素：（一）温度。温度越高，蒸发越快。因为在任何温度下，分子都在不断地运动，液体中总有一些速度较大的分子能。蒸发仪器蒸发皿1够飞出液面脱离束缚而成为汽分子，所以液体在任何温度下都能蒸发。液体的温度升高，分子的平均动能增大，速度增大，从液面飞出去的分子数量就会增多，所以液体的温度越高，蒸发得就越快。2液体表面上方空气流动的速度。当飞入空气里的汽分子和空气分子或其他汽分子发生碰撞时，有可能被碰回到液体中来。如果液面上方空气流动速度快，通风好，分子重新返回液体的机会越小，蒸发就越快。蒸馏定义指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。将液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管，使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。蒸馏是分离沸点相差较大的混合物的一种重要的操作技术。主要仪器蒸馏烧瓶（带支管的），温度计，冷凝管，牛角管，酒精灯，石棉网，铁架台，支口锥形瓶，橡胶塞。原理利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛套用于炼油、化工、轻工等领域。将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。很明显，蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来，也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大（至少30℃以上）才能得到较好的分离效果。在常压下进行蒸馏时，由于大气压往往不是恰好为0.1MPa，因而严格说来，应对观察到的沸点加上校正值，但由于偏差一般都很小，即使大气压相差2.7KPa，这项校正值也不过±1℃左右，因此可以忽略不计。注意事项操作时要注意（1）在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸。（2）温度计水银球的位置应与支管口下端位于同一水平线上。（3）蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3，也不能少于1/3 。（4）冷凝管中冷却水从下口进，上口出。（5）加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。蒸馏化学口诀隔网加热冷管倾，上缘下缘两相平。需加碎瓷防暴沸，热气冷水逆向行。瓶中液限掌握好，先撤酒灯水再停。暴沸(只有液体中存在汽化核时，高于沸点的液体才能围绕汽化核进行汽化形成气泡，这就是液体沸腾。）当液体中缺少气泡或杂质时，即使温度达到并超过了沸点，也不会沸腾，形成了过热液体。过热液体是不稳定的，如果过热液体的外部环境温度突然急剧下降或侵入气泡或杂质，则会形成剧烈的沸腾，并伴有爆裂声，这种现象叫暴沸。暴沸的结果是使液体的温度回到沸点。暴沸有时是危险的，应当增加液体中的气泡或杂质防止暴沸的发生。易引起暴沸的场合和种类很多，粗归起来有两种：1）由溶解热+汽化热引发的“暴沸”：如误操作时将水倒入浓硫酸中，由于二者互溶时放出的热量满足了水的汽化热，而又未能均匀导出，以致产生“暴沸” 。2）由汽化热引发的“暴沸”：如冷水滴入热油中引发的“暴沸” 。处理方式编辑1，在反应体系中加入毛细管，素瓷片，沸石等多孔物。2，搅拌。通常反应使用磁力搅拌，非常容易暴沸的反应与放热大的反应需要使用更激烈的机械搅拌。3，在反应体系中加入大量的玻璃纤维。4，小心控制温度与入料速度，或者更换为间接加热方式。例如：乙醇制乙烯实验中为了防止催化剂/脱水剂浓硫酸暴沸溅出发生危险，必须放入碎瓷片或者沸石。分馏定义分馏是利用分馏柱将多次气化—冷凝过程在一次操作中完成的方法。因此，分馏实际上是多次蒸馏。它更适合于分离提纯沸点相差不大的液体有机混合物。分馏是分离提纯液体有机混合物的沸点相差较小的组分的一种重要方法，石油就是用分馏来分离的。分馏在常压下进行，获得低沸点馏分，然后在减压状况下进行。石油分馏原理图获得高沸点馏分。每个馏分中还含有多种化合物，可以再进一步分馏。属于物理变化分馏实验原理1.进行分馏的必要性。（1）蒸馏分离不彻底。（2）多次蒸馏操作繁琐，费时，浪费极大。2..分馏的原理：混合液沸腾后蒸气进入分馏柱中被部分冷凝，冷凝液在下降途中与继续上升的蒸气接触，二者进行热交换，蒸汽中高沸点组分被冷凝，低沸点组分仍呈蒸气上升，而冷凝液中低沸点组分受热气化，高沸点组分仍呈液态下降。结果是上升的蒸汽中低沸点组分增多，下降的冷凝液中高沸点组分增多。如此经过多次热交换，就相当于连续多次的普通蒸馏。以致低沸点组分的蒸气不断上升，而被蒸馏出来；高沸点组分则不断流回蒸馏瓶中，从而将它们分离。分馏实验仪器酒精灯，石棉网，铁架台，圆底烧瓶，冷凝管，牛角管（接液器），锥形瓶，温度计。萃取萃取利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配係数的不同使物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。原理原理示意图物理变化。CA/CB=KCA.CB分别表示一种物质在两种互不相溶地溶剂中的量浓度。K是一个常数，称为“分配係数” 。有机化合物在有机溶剂中一般比在水中溶解度大。用有机溶剂提取溶解于水的化合物是萃取的典型实例。分液漏斗在水溶液中加入一定量的电解质（如氯化钠），利用“盐析效应”以降低有机物和萃取溶剂在水溶液中的溶解度，常可提高萃取效果。要把所需要的溶质从溶液中完全萃取出来，通常萃取一次是不够的，必须重複萃取数次。利用分配定律的关係，可以算出经过萃取后化合物的剩余量。当用一定量溶剂时，希望在水中的剩余量越少越好。而上式KV/(KV+S)总是小于1，所以n越大，wn就越小。也就是说把溶剂分成数次作多次萃取比用全部量的溶剂作一次萃取为好。但应该注意，上面的公式适用于几乎和水不相溶地溶剂，例如苯，四氯化碳等。而与水有少量互溶地溶剂乙醚等，上面公式只是近似的。但还是可以定性地指出预期的结果。实验仪器仪器：分液漏斗。用四氯化碳萃取碘水中的碘。常见萃取剂：甲苯，二氯甲烷，三氯甲烷，汽油，乙醚，直馏汽油，正丁醇，四氯化碳。要求：萃取剂和原溶剂互不混溶。萃取剂和溶质互不发生反应。溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。相关规律：有机溶剂易溶于有机溶剂，极性溶剂易溶于极性溶剂，反之亦然。方法单级萃取对给定组分所能达到的萃取率（被萃组分在萃取液中的量与原料液中的初始量的比值）较低，往往不能满足工艺要求，为了提高萃取率，可以採用多种方法：①多级错流萃取。料液和各级萃余液都与新鲜的萃取剂接触，可达较高萃取率。但萃取剂用量大，萃取液平均浓度低。②多级逆流萃取。料液与萃取剂分别从级联（或板式塔）的两端加入，在级间作逆向流动，最后成为萃余液和萃取液，各自从另一端离去。料液和萃取剂各自经过多次萃取，因而萃取率较高，萃取液中被萃组分的浓度也较高，这是工业萃取常用的流程。③连续逆流萃取。在微分接触式萃取塔（见萃取设备）中，料液与萃取剂在逆向流动的过程中进行接触传质，也是常用的工业萃取方法。料液与萃取剂之中，密度大的称为重相，密度小的称为轻相。轻相自塔底进入，从塔顶溢出；重相自塔顶加入，从塔底导出。萃取塔操作时，一种充满全塔的液相，称连续相;另一液相通常以液滴形式分散于其中，称分散相。分散相液体进塔时即行分散，在离塔前凝聚分层后导出。料液和萃取剂两者之中以何者为分散相，须兼顾塔的操作和工艺要求来选定。此外，还有能达到更高分离程度的回流萃取和分部萃取