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纪中化学人

广东省中山纪念中学 | 化学让世界辉煌

 
 
 

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蒸发结晶与降温结晶  

2012-08-09 20:04:26|  分类: 化学教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出,叫蒸发结晶。例如:当NaCl和 KNO3的混合物中NaCl多而KNO3少时,即可采用此法,先分离出NaCl,再分离出KNO3

降温结晶:先加热溶液,蒸发溶剂成饱和溶液,此时降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出,叫降温结晶。例如:当NaCl和KNO3的混合物中KNO3多而NaCl少时,即可采用此法,先分离出KNO3,再分离出NaCl。

【注】蒸发结晶指的是溶液通过溶剂的散失(即蒸发),使得溶液达到饱和状态,继而达到过饱和状态。由于在一定的温度下,一定量的水(或溶剂)所能溶解的某一溶质的质量是有限的,那么多余的溶质就会随着溶剂的减少而析出,即结晶。它适用于温度对溶解度影响不大的物质。沿海地区“晒盐”就是利用的这种方法。

蒸发结晶适用于一切固体溶质从他们的溶液中分离,或从含两种以上溶质的混合溶液中提纯随温度的变化溶解度变化不大的物质,如从氯化钠与硝酸钾混合溶液中提纯氯化钠(硝酸钾少量),此时蒸发结晶不能将溶剂全部蒸干。而我们高中氯化钠提纯实验中因为只有一种溶质(氯化钠),所以采用的蒸发结晶是将溶剂水全部蒸干。

【注】冷却结晶是指饱和溶液通过降低溶液的温度,使溶质析出的方法。一般来说,溶液的温度越高,一定质量的溶剂所能溶解的某一溶质的质量越大,那么降低溶液的温度,就会有溶质析出。此法适用于温度升高,溶解度也增加的物质。如北方地区的盐湖,夏天温度高,湖面上无晶体出现;每到冬季,气温降低,纯碱(Na2CO3·10H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等物质就从盐湖里析出来。在实验室里为获得较大的完整晶体,常使用缓慢降低温度,减慢结晶速率的方法。

冷却结晶主要对于混合溶液含有两种以上溶质,且有一种随温度的变化溶解度变化较大,提纯它就用冷却结晶,如从氯化钠与硝酸钾混合溶液中提纯硝酸钾(氯化钠少量)。

【注】升温结晶:如果这个物质的溶解度随温度的升高而减小,这种物质我们可以采用升温结晶,不过这种物质很少,所以也很少用。


【举例】--------硝酸钾晶体的制备

1、原理:不同物质的溶解度会随温度的变化而发生不同的变化,利用这一性质,我们可以将物质进行分离和提纯。工业上制取硝酸钾就是利用了该原理。

2、蒸发结晶:通过蒸发溶液,减少一部分溶剂,使溶液达到饱和而析出晶体的方法。此方法主要用于随温度改变变化不大的物质,如NaCl。

????? 冷却结晶:通过降低温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体的方法。此方法主要用于溶解度随温度下降明显减小的物质 ,如KNO3

蒸发结晶与降温结晶
3.请填写空白。

步骤

操作

具体操作步骤

现象解释结论等

①溶解

取20gNaNO3和17gKCl溶解在35ml水中,加热至沸,并不断搅拌

NaNO3和KCl溶于水后产生四种离子,这四种离子可能组成四种物质 NaClKNO3KClNaNO3

②蒸发

继续加热搅拌,使溶液蒸发浓缩

NaCl 晶体析出。

③热过滤

当溶液体积减少到约原来的一半时,迅速趁热过滤,承接滤液的烧杯应预先加2mL蒸馏水,以防降温时NaCl溶液达饱和而析出。

滤液中的最主要成分为 KNO3NaCl

④冷却

将滤液冷却至室温。

KNO3 晶体析出。

⑤减压过滤

按有关要求进行操作

得到初产品硝酸钾晶体(称量为m1

⑥重结晶

将得到的初产品硝酸钾晶体溶于适量的水中,加热、搅拌,待全部溶解后停止加热,使溶液冷却至室温后抽滤。

得到纯度较高的硝酸钾晶体(称量为m2

⑦检验

分别取⑤、⑥得到的产品,配置成溶液后分别加入1滴1mol/l的HNO3和2滴0.1mol/l的AgNO3

可观察到⑤、⑥产品中出现的现象分别是

前者有白色浑浊

后者无白色浑浊或少许浑浊

蒸发结晶与降温结晶

5、玻璃棒在实验中一般有如下三种用途:搅拌、引流和蘸取溶液。

6、影响晶体的生成条件

晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的蒸发越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒就越细小,反之,可得到较大的晶体颗粒

7、该实验的注意事项:参照蒸发结晶和减压过滤的注意事项蒸发结晶与降温结晶

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