实验室常用分别技术原理及操作实验室常用分别技术原理及操作 一、蒸馏法一、蒸馏法原理：挥发度原理：挥发度种类种类 1. 简单蒸馏简单蒸馏 2. 共沸蒸馏恒沸蒸馏共沸蒸馏恒沸蒸馏 3. 减压蒸馏真空蒸馏减压蒸馏真空蒸馏 4. 水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏 5. 精细蒸馏分馏精细蒸馏分馏简单蒸馏 Distillation一根本原理蒸馏是指将液态物质加热至沸腾，使成为蒸气形状，并将其冷凝为液体的操作过程。气化过程冷凝过程纯液态物质在一定大气压下有一定的沸点，在蒸馏时，只需体系内蒸汽和液体都同时存在，整个蒸馏过程中温度将是恒定的；假设蒸馏是液体混合物，温度往往不会恒定，将随着蒸馏过程的进展不断上升。发生这种景象的缘由是由于蒸出的蒸汽的组成在蒸馏过程中不断在改动。运用：1. 分别液体混合物沸点相差至少30以上； 2. 提纯液体及低熔点固体，以除去不挥发的杂质； 把挥发性液体与不挥发的物质别分开； 3. 回收溶剂或者浓缩溶液。* 共沸蒸馏 根据蒸馏曲线可知，混合组分在一定温度下构成的共沸 混合物是不能利用常压蒸馏的方法将其各个分开由于在 共沸混合物中，与液体平衡的蒸气组分与液体本身组成一样。 因此，可以采用在物料体系中参与共沸剂，使之与一个或 几个待分别成分构成具有最低或最高共沸点的共沸物， 使需求分别的化合物间的相对挥发度增大以到达分别目的。 运用：1. 除去溶剂中的水分； 2. 除去反响过程中生成的水使反响向有利于生成 产物方向挪动； 3. 分别、精制各种物质。二简单蒸馏安装及操作二简单蒸馏安装及操作1.蒸馏安装蒸馏安装普普通通蒸蒸馏安安装装ABCB. 空气冷凝蒸馏安装空气冷凝蒸馏安装C. 简单蒸馏安装简单蒸馏安装 2. 2. 蒸蒸馏馏操作操作 1 1 温度温度计计丈量度要高于沸点丈量度要高于沸点10102020，不宜高，不宜高出太多。范出太多。范围围越大，精度越差。温度越大，精度越差。温度计计位置位置* * 2 2 蒸蒸馏馏瓶：液体在蒸瓶：液体在蒸馏馏瓶中的量不瓶中的量不应应超越其体超越其体积积2/32/3，使沸，使沸腾腾的面的面积积足足够够大。假大。假设设超出，超出，沸沸腾腾液体液体雾雾滴易被蒸汽滴易被蒸汽带带到接到接纳纳系系统统，沸，沸腾腾剧剧烈烈时时，液体可冲出。蒸，液体可冲出。蒸馏馏之前加沸石防暴之前加沸石防暴沸。沸。 3 3 冷凝管：直形冷凝管与空气冷凝管最冷凝管：直形冷凝管与空气冷凝管最为为普遍。普遍。 bp.150 bp.150 bp.150思索用空气冷凝管，由于蒸思索用空气冷凝管，由于蒸汽温度汽温度较较高，遇冷循高，遇冷循环环水往往水往往发发生炸裂。生炸裂。 4 加加热热浴：有机物蒸浴：有机物蒸馏馏，除非在特殊情况下，普通不能直火，除非在特殊情况下，普通不能直火 加加热热而用加而用加热热浴：浴： 低温低温时时 200硅油浴，硅油浴， 石墨浴石墨浴 导热导热性好性好) 沙浴，沙浴，电热电热套套 加加热热浴温度越高，蒸出速度越快，但加浴温度越高，蒸出速度越快，但加热热浴温度普通最高不浴温度普通最高不 能高于沸点能高于沸点30，沸点很高的情况下，也不能超越，沸点很高的情况下，也不能超越40。 加加热热浴温度浴温度过过高：蒸高：蒸馏馏速度太快，瓶内蒸汽速度太快，瓶内蒸汽压压大气大气压压，烧烧 瓶炸裂，呵斥事故；被蒸瓶炸裂，呵斥事故；被蒸馏馏物物过热过热分解。分解。5蒸馏速度：蒸馏速度： 每秒一滴的蒸出速度是适宜的。每秒一滴的蒸出速度是适宜的。 蒸馏乙醚等低沸点的有机溶剂时，特别留意蒸馏速度不能太快，蒸馏乙醚等低沸点的有机溶剂时，特别留意蒸馏速度不能太快，否那么冷凝管不能将乙醚全部冷凝下来。同时应在冷凝管下端否那么冷凝管不能将乙醚全部冷凝下来。同时应在冷凝管下端带支管的接受管的侧口处衔接一橡皮管，使其导入流动的水中，带支管的接受管的侧口处衔接一橡皮管，使其导入流动的水中，以便挥发的乙醚蒸气带走。以便挥发的乙醚蒸气带走。6假设已无馏出液蒸出，应停顿蒸馏。既使蒸馏液中杂质很假设已无馏出液蒸出，应停顿蒸馏。既使蒸馏液中杂质很少，少， 也不能蒸干，以防不测事故。也不能蒸干，以防不测事故。7蒸馏终了，先停火，再停顿通水，最后装配仪器。蒸馏终了，先停火，再停顿通水，最后装配仪器。8其他本卷须知其他本卷须知 蒸馏前，被蒸馏物的性质应作尽能够多的了解。沸点范围，蒸馏前，被蒸馏物的性质应作尽能够多的了解。沸点范围， 有无爆炸要素；有毒物蒸馏，在通风厨中进展有无爆炸要素；有毒物蒸馏，在通风厨中进展 真空减压蒸馏 Vacuum Distillation 高沸点的化合物蒸馏时，可用减压蒸馏，以降低沸点，减少分解和添加蒸馏效果。一减压蒸馏的原理:液体外表分子逸出所需的能量随外界压力的降低而降低，因此，降低压力，可降低液体的沸点。这种在降低压力下进展的蒸馏的操作为减压蒸馏。 液体沸点与压力的关系可以由以下公式近似表示：液体沸点与压力的关系可以由以下公式近似表示： logP= A + B/T P-蒸汽压，蒸汽压，T-绝对温度，绝对温度，A、B常数常数实践上践上许多物多物质的沸点的沸点变化并不如此，化并不如此，这是由物是由物质的理化性的理化性质-主要是分子在液体中主要是分子在液体中缔和程度决和程度决议的。故在减的。故在减压蒸蒸馏时，经常常参考用参考用“压力力-温度表来估温度表来估计一个化合物的沸点和一个化合物的沸点和压力的关系。力的关系。 *真空度的划分所谓真空只是相对真空，我们把任何压力较常压为低的气态空间称之为真空。因此真空在程度上有很大的差别。为了运用方便，经常把不同程度的真空划分成几个等级：1低 真空 (气压760一10mmHg，1011.33kPa) 普通在实验室中可用水泵获得。水泵的抽空效能与水压、 泵中水流速率及水温有关。好的水泵所达的最大真空度受 水的蒸气压力所限制。2中度真空 (气压l010-3mmHg，1330.133 l0-3kPa) 可用油泵获得，最高0.001mmHg (0.13310-3kPa)左右。3高真空(10-310-8mmHg, 0.13310-3-0.133108kPa) 在实验室获得高真空主要用分散泵二减压蒸馏安装及操作二减压蒸馏安装及操作: 1. 安装由安装由A, B, C, D四部分组成。四部分组成。 A：蒸馏安装：蒸馏安装 B: 平安维护安装平安维护安装 C：测压安装：测压安装 D：真空安装：真空安装 A. 蒸馏安装蒸馏安装 克莱森蒸馏头，蒸馏瓶，温度计，克莱森蒸馏头，蒸馏瓶，温度计， 毛细管，冷凝管，接引管，接纳瓶毛细管，冷凝管，接引管，接纳瓶 D. 真空安装真空安装: 根据实验要求，即根据所分别的液体的沸点，选择不同根据实验要求，即根据所分别的液体的沸点，选择不同真空度大小的真空泵。真空度越高，操作越烦琐，能用水真空度大小的真空泵。真空度越高，操作越烦琐，能用水泵不用油泵。泵不用油泵。 水泵：普通不需求附加枯燥安装，只需平安瓶即可。水泵：普通不需求附加枯燥安装，只需平安瓶即可。 油泵：普通要加一个枯燥塔安装，如固体氢氧化钠，固油泵：普通要加一个枯燥塔安装，如固体氢氧化钠，固 体氯化钙等，同时需求连一个冷阱。体氯化钙等，同时需求连一个冷阱。 高真空泵：连平安瓶、冷阱和维护高真空泵：连平安瓶、冷阱和维护 安装三个枯燥塔；安装三个枯燥塔； 泵油常改换至少泵油常改换至少1次次/月。月。真空丈量表：普通开口真空丈量表：普通开口U型水银计；型水银计； 直立单管真空表；直立单管真空表； 麦氏表转动式麦氏表转动式 2. 操作中需留意的操作中需留意的问题问题： 1 防止漏气，磨口容器涂真空油脂。防止漏气，磨口容器涂真空油脂。 2 橡皮管运用新的，不易抽橡皮管运用新的，不易抽瘪瘪和漏气。和漏气。 3 加加热热浴浴应应比被蒸比被蒸馏馏物物质质的沸点高出的沸点高出10-30 。 4 蒸蒸馏终馏终了先移去了先移去热热源，稍冷后，再移去真源，稍冷后，再移去真空。空。 5 高真空操作高真空操作时时，需戴防，需戴防护护眼眼镜镜。 6 未未获获得良好真空之前，切勿加得良好真空之前，切勿加热热蒸蒸馏馏。水蒸汽蒸馏水蒸汽蒸馏 (Steam Distillation) 是分别和纯化化台物的常用方法之是分别和纯化化台物的常用方法之 一，尤其是在反响一，尤其是在反响产物中混有大量树脂状杂质的情况，水蒸气蒸馏效果较产物中混有大量树脂状杂质的情况，水蒸气蒸馏效果较普通蒸馏或重结晶好。普通蒸馏或重结晶好。 要求要求: 1. 被分被分别物物质不溶或微溶于水先决条件。不溶或微溶于水先决条件。 2. 长时间与水共沸不与水反响。与水共沸不与水反响。 3. 近近l00有一定蒸气有一定蒸气压， 普通不少于普通不少于10mmHg(133kPa)。定定义：许多不溶于水或微溶于水的有机化合物，多不溶于水或微溶于水的有机化合物， 无无论是固体是固体还是液体，只需在是液体，只需在 l00左右具有一定的蒸左右具有一定的蒸气气压，即有一定的，即有一定的挥发性性时，假，假设与水在一同加与水在一同加热就就能与水同能与水同时蒸蒸馏出来，出来，这就称就称为水蒸气蒸水蒸气蒸馏。一水蒸气蒸一水蒸气蒸馏原理原理:水蒸气蒸水蒸气蒸馏时，混合物沸，混合物沸腾的温度要低于的温度要低于水的正常沸点。因此要在水的正常沸点。因此要在100或更低温或更低温度蒸度蒸馏化合物，水蒸气蒸化合物，水蒸气蒸馏是有效方法。是有效方法。水蒸气蒸馏冷凝液中，两种物质的相对质量也是蒸水蒸气蒸馏冷凝液中，两种物质的相对质量也是蒸气中相对质量与他们的蒸气压和相对分子量成正比。气中相对质量与他们的蒸气压和相对分子量成正比。P总总= P水水+ Ps二水蒸气蒸馏安装及操作二水蒸气蒸馏安装及操作 1. 水蒸气蒸馏安装：蒸汽发生器安装水蒸气蒸馏安装：蒸汽发生器安装 蒸馏安装蒸馏安装水蒸气发生器普通是用金属制成(或用短颈圆底侥瓶替代)。运用时在发生器内参与23容积的水，在发生器的上口经过塞子插入一根内径约05cm，长约80cm玻璃管作为平安管，管子的下端接近发生器底部。发生器的蒸气导出口经过T形管与蒸馏部分的蒸气导人管相连。在T形管的支管上套一段短橡皮管，用螺旋夹夹住。蒸气导人管下端尽量接近烧瓶底部。在管道与蒸馏瓶之间接上气液分别器或装上一个T形管以除去其中的冷凝水。用克氏蒸馏头与冷凝管相接，用来防止蒸馏时蒸馏瓶中的混合物溅入冷凝管。2. 水蒸气蒸馏操作在水蒸气发生器中参与容积23的水，将蒸馏物倒人圆底烧瓶，其量不得超越烧瓶容积的l3。检查安装能否漏气。开场蒸馏前先将螺旋夹翻开，加热水蒸气发生器至水沸腾，当T形管的支管有水蒸气冲出时，把夹子夹紧，让水蒸气均匀地通人圆底烧瓶中，这时烧瓶内的混合物翻腾不息有机物和水的混合物蒸气经过冷凝管冷凝成乳浊液进入接受器，控制馏出速度23滴/s。当被蒸物质全部蒸出后，蒸出液由混浊变廓清，此时不要终了蒸馏，要再多蒸出l0一20mL的透明馏出液方可停顿蒸馏。在蒸馏过程中假设因水蒸气冷凝而使蒸馏瓶内液体量添加，在蒸馏过程中假设因水蒸气冷凝而使蒸馏瓶内液体量添加，以致超越烧瓶容积的以致超越烧瓶容积的23，或者蒸馏速度较慢时，可将蒸馏，或者蒸馏速度较慢时，可将蒸馏烧瓶隔石棉网加热。但要留意瓶内液体的沸腾。烧瓶隔石棉网加热。但要留意瓶内液体的沸腾。在蒸馏过程中，还需留意平安管水位能否正常、蒸馏甁内混在蒸馏过程中，还需留意平安管水位能否正常、蒸馏甁内混合物能否飞溅厉害或倒吸。假设出现此景象应立刻翻开螺旋合物能否飞溅厉害或倒吸。假设出现此景象应立刻翻开螺旋夹，然后移去热源，找出缺点缘由，排除缺点再继续加热。夹，然后移去热源，找出缺点缘由，排除缺点再继续加热。中断或终了蒸馏时，一定要先翻开衔接于水蒸气发生器与蒸中断或终了蒸馏时，一定要先翻开衔接于水蒸气发生器与蒸馏安装之间的馏安装之间的T形管上的螺旋夹，使体系通大气，然后再停形管上的螺旋夹，使体系通大气，然后再停顿加热，拆下接纳瓶后，再按顺序撤除备部分安装。顿加热，拆下接纳瓶后，再按顺序撤除备部分安装。假设随水蒸气挥发的物质具有较高的熔点，在冷凝后易于析假设随水蒸气挥发的物质具有较高的熔点，在冷凝后易于析出固体，那么应调小冷凝水的流速，使它冷凝后依然坚持液出固体，那么应调小冷凝水的流速，使它冷凝后依然坚持液态。如已有固体析出且接近阻塞时，要暂停冷凝水，甚至需态。如已有固体析出且接近阻塞时，要暂停冷凝水，甚至需求将冷凝水暂时放去，以使物质熔融后随水流入接纳器中。求将冷凝水暂时放去，以使物质熔融后随水流入接纳器中。精精馏/ /分分馏(Fractional distillation)(Fractional distillation)是一个多次汽化是一个多次汽化-冷凝冷凝过程，它减少程，它减少反复蒸反复蒸馏次数。次数。 普通蒸普通蒸馏: 沸点差沸点差30 以上有效分以上有效分别；分；分馏：12二、二、结晶与重晶与重结晶晶结晶晶是物是物质以晶以晶态的方式从溶液中析出的的方式从溶液中析出的过程。程。 结晶晶是是纯化化固固体体有有机机化化合合物物的的重重要要方方法法，它它是是利利用用混混合合物物中中各各成成分分在在某某种种溶溶剂中中或或某某种种混混合合溶溶剂中的溶解度不同使其相互分中的溶解度不同使其相互分别成成结晶的晶的过程。程。重重结晶晶由由于于初初次次结晶晶或或多多或或少少总会会有有少少量量杂质光光谱分分析析、熔熔点点测定定，因因此此需需反反复复结晶晶，这一一过程叫做重程叫做重结晶。晶。一结晶法的根本原理一结晶法的根本原理 根根据据要要纯纯化化的的固固体体物物质质与与所所含含杂杂质质在在同同一一溶溶剂剂中中溶溶解解度度不不同同，结结晶晶析析出而得到纯化。出而得到纯化。 假假设设所所选选择择溶溶剂剂只只溶溶解解被被纯纯化化物物质质，不不溶溶解解杂杂质质，那那末末经经过过过过滤滤后后，进进展展结结晶晶，可可以以很很容容易易将将样样品品纯纯化化，也也很很容容易易了了解解。但但是是，实实践践上上并并没没有有或或很很少少有有这这样样理理想想的的溶溶剂剂，即即溶溶剂剂往往往往对对欲欲纯纯化化物物质质和和杂杂质质都都能能溶溶解解，但但只只需需杂杂质质在在总总固固体体中中占占很很小小一一部部分分，即即可可以以用用结结晶晶法法予予以以纯化。杂质含量少于纯化。杂质含量少于5。固体溶解度与溶剂的选择：主要要素固体溶解度与溶剂的选择：主要要素溶溶解解度度：理理想想的的情情况况被被纯化化物物质在在室室温温时微微溶溶于于所所选溶溶剂，而在而在较高温高温 度度时却相当易溶。却相当易溶。溶溶 剂：低低温温暖暖高高温温溶溶解解度度都都较低低的的溶溶剂或或低低温温高高温温下下溶溶解解度度都都较大的溶大的溶 剂，均均不不适适于于结晶晶用用；只只需需在在溶溶解解度度斜斜率率较大大的的溶溶剂才适宜。才适宜。 固体溶解度曲线固体溶解度曲线溶溶溶溶剂选择剂选择：进进展展展展结结晶操作晶操作晶操作晶操作时时的首要的首要的首要的首要问题问题是是是是选择选择一种溶一种溶一种溶一种溶剂剂，使，使，使，使 待待待待纯纯化化化化样样品具有我品具有我品具有我品具有我们们所希望的溶解度性所希望的溶解度性所希望的溶解度性所希望的溶解度性质质。1 1理想的溶理想的溶理想的溶理想的溶剂应剂应符合以下条件：符合以下条件：符合以下条件：符合以下条件：A A稳稳定定定定 该该溶溶溶溶剂剂不与欲不与欲不与欲不与欲纯纯化的物化的物化的物化的物质发质发生化学反响。如生化学反响。如生化学反响。如生化学反响。如脂肪族脂肪族脂肪族脂肪族卤卤代代代代烃类烃类，不宜用作碱性化合物重，不宜用作碱性化合物重，不宜用作碱性化合物重，不宜用作碱性化合物重结结晶溶晶溶晶溶晶溶剂剂，易易易易发发生生生生亲亲核取代反响；醇核取代反响；醇核取代反响；醇核取代反响；醇类类不宜作不宜作不宜作不宜作为为脂脂脂脂类类重重重重结结晶的晶的晶的晶的溶溶溶溶剂剂酯酯交交交交换换反响，也不宜作氨基酸反响，也不宜作氨基酸反响，也不宜作氨基酸反响，也不宜作氨基酸盐盐酸酸酸酸盐盐重重重重结结晶的溶晶的溶晶的溶晶的溶剂剂亲亲核取代氨解反响核取代氨解反响核取代氨解反响核取代氨解反响) )。B B溶解度曲溶解度曲溶解度曲溶解度曲线线有有有有较较大斜率大斜率大斜率大斜率C C对杂质对杂质有更大溶解度。能把有更大溶解度。能把有更大溶解度。能把有更大溶解度。能把杂质杂质溶解而留在母液中。溶解而留在母液中。溶解而留在母液中。溶解而留在母液中。 或或或或对杂质对杂质有更小溶解度，很少溶于有更小溶解度，很少溶于有更小溶解度，很少溶于有更小溶解度，很少溶于热热溶溶溶溶剂剂中。中。中。中。D D沸点不宜太高沸点不宜太高沸点不宜太高沸点不宜太高 沸点高，溶沸点高，溶沸点高，溶沸点高，溶剂剂附着于晶体外表不易除尽。附着于晶体外表不易除尽。附着于晶体外表不易除尽。附着于晶体外表不易除尽。 另外，沸点太高的溶另外，沸点太高的溶另外，沸点太高的溶另外，沸点太高的溶剂剂，固体在溶，固体在溶，固体在溶，固体在溶剂剂中熔融而不中熔融而不中熔融而不中熔融而不是溶解，是溶解，是溶解，是溶解，这这种液体在冷却种液体在冷却种液体在冷却种液体在冷却时时不会析出，而是构成一不会析出，而是构成一不会析出，而是构成一不会析出，而是构成一种种种种过过冷的液体或冷的液体或冷的液体或冷的液体或过过冷的油。即使温度充分降低，冷的油。即使温度充分降低，冷的油。即使温度充分降低，冷的油。即使温度充分降低，这这种油将会固化，而不成种油将会固化，而不成种油将会固化，而不成种油将会固化，而不成结结晶，呈无定型的固体或硬晶，呈无定型的固体或硬晶，呈无定型的固体或硬晶，呈无定型的固体或硬化物而得不到化物而得不到化物而得不到化物而得不到纯纯化。在化。在化。在化。在实验实验中遇到油状物是极中遇到油状物是极中遇到油状物是极中遇到油状物是极难难打打打打交道的，必需交道的，必需交道的，必需交道的，必需试图试图改改改改换换溶溶溶溶剂剂，再溶解，得到，再溶解，得到，再溶解，得到，再溶解，得到结结晶。晶。晶。晶。2溶溶剂选择方法方法A通通常常人人们将将少少许待待纯化化样品品用用多多种种溶溶剂进展展实验，借借以以选出出一一个个供供结晶晶所所用用的的适适宜宜的的溶溶剂。普普通通在在试管管规模模进展展实验即即可可。进展展样品品纯化化前前，进展展这种种尝试是必要的，以免溶是必要的，以免溶剂的浪的浪费和操作的和操作的费事事.详细操操作作： 如如将将0.1g的的粉粉末末状状试样置置于于小小试管管内内，用用滴滴管管逐逐滴滴参参与与溶溶剂同同时不不断断振振摇试管管，参参与与的的溶溶剂约1ml， 如如已已全全部部溶溶解解，那那么么该溶溶剂不不能能入入选，由由于于试样在在该溶溶剂的的溶溶解解度度太太大大；假假设参参与与1ml溶溶剂后后，试样仍仍不不溶溶解解待待加加热后后才才溶溶解解，冷冷却却后后有有大大量量结晶晶析析出出者者，那那么么可可选用用作作为重重结晶晶溶溶剂；假假设参参与与1ml后后加加热后后仍仍不不溶溶解解，后后逐逐渐滴滴加加溶溶剂，每每次次0.5ml，直直至至3ml后后，样品品仍仍不不溶溶解解者者，那那么么不不适适用用，由由于于溶溶解解度度太太小小；假假设在在3ml内内，加加热溶溶解解，冷冷却却后后有有大大量量结晶晶析出，可析出，可选用。用。B对于知的化合物，可自于知的化合物，可自创参考文献参考文献选用适宜溶用适宜溶剂。C未未知知的的化化合合物物在在选取取溶溶剂时，根根据据化化合合物物的的构构造造性性质，按按照照“类似似相相溶溶 的的原原那那么么，按按上上述述尝试法法实验之。之。 假假设溶溶质极性很大，必需用极性极性很大，必需用极性较大的溶大的溶剂溶解。溶解。 假假设溶溶质为非极性的，那么需用非极性溶非极性的，那么需用非极性溶剂。 溶溶剂的的极极性性在在很很大大程程度度上上取取决决于于介介电常常数数，可可以以经过查找与找与对比介比介电常数的大小常数的大小选择适当的溶适当的溶剂。D假假设不不能能选出出单一一溶溶剂进展展重重结晶晶，那那么么可可运运用用混混合溶合溶剂。二结晶与重结晶操作二结晶与重结晶操作1固体溶解固体溶解A按照溶剂选择，选用适宜溶剂。按照溶剂选择，选用适宜溶剂。B热热沸沸溶溶剂剂，尽尽能能够够少少的的参参与与待待纯纯化化样样品品中中，使使之之大大部部分分溶溶解解不不可可参参与与溶溶剂剂后后加加热热溶溶解解，防防止止化化合合物分解。也不可溶剂沸腾后参与样品，暴沸危险物分解。也不可溶剂沸腾后参与样品，暴沸危险 *当当样样品品较较多多，溶溶剂剂较较多多时时可可安安上上回回流流管管，以以防防止止溶溶剂剂挥挥发发。搅搅拌拌下下加加热热，使使之之溶溶解解。必必要要时时添添加加少少量量溶剂，每次参与量一定少。溶剂，每次参与量一定少。 *假假设设待待纯纯化化物物质质含含有有不不溶溶或或难难溶溶杂杂质质，不不要要误误以以为为溶剂不够，而参与过多溶剂。溶剂不够，而参与过多溶剂。 * 假假设设分分不不清清是是杂杂质质还还是是样样品品，那那么么宁宁愿愿将将其其滤滤掉掉。在在这这过过程程中中假假设设需需求求脱脱色色，可可以以提提早早参参与与活活性性炭炭，且且不不可可在在溶溶液液沸沸腾腾后后参参与与，否否那那么么产产生生剧剧烈烈瀑瀑沸沸，危险！危险！ 2趁热过滤趁热过滤 制制备备好好的的热热溶溶液液必必需需经经过过热热过过滤滤除除去去不不溶溶杂杂质质，以以防防止止在在过过滤滤中中温温度度下下降降，在在滤滤器器上上析析出出结结晶晶。假假设设某某物物质质非非常常易易结结晶晶析析出出，宁宁可可将将溶溶液液配配的的稀稀一一些些，过滤后可再浓缩之。过滤后可再浓缩之。 3结结晶析出及晶析出及滤滤集集 1 结结晶晶 将将滤滤液液放放置置，渐渐渐渐冷冷却却，有有较较大大结结晶晶析析出出。大大晶晶体体内内包包含含杂杂质质也也较较多多。骤骤冷冷或或搅搅动动将将会会影影响响结结晶晶的的构构成成，使使晶晶体体变变小小。小小晶晶体体包包含含杂杂质质较较少少，但但其其外外表表大大，吸吸附附于于外外表表的的杂杂质质和和母母液液较较多多。为为得得到到较较纯纯物物质质往往往往进进展二次三次重展二次三次重结结晶，可得到均匀而晶，可得到均匀而较较好的晶体。好的晶体。假假设设冷却后的溶液仍无冷却后的溶液仍无结结晶，可晶，可经过经过以下方法以下方法诱发结诱发结晶：晶：A. 用玻棒摩擦瓶壁。用玻棒摩擦瓶壁。B. 参参与与少少量量晶晶种种，使使结结晶晶析析出出。这这一一操操作作称称之之为为“种种晶晶。实实验验室室没没有有这这种种结结晶晶，可可以以本本人人制制备备，其其方方法法为为： 取取数数滴滴过过饱饱和和溶溶液液于于一一小小滴滴管管中中，旋旋转转之之，使使该该溶溶液液在在试试管管壁壁构构成成一一薄薄膜膜，然然后后将将此此试试管管放放入入冷冷却却剂剂中中，构构成成少少量量结结晶晶作作为为“晶晶种种。也也可可以以取取一一滴滴过过饱饱和和溶溶液于外表皿上，使溶液于外表皿上，使溶剂挥发剂挥发得到晶种。得到晶种。C. 冰箱中放置冰箱中放置较长时间较长时间。 (2) 结晶的滤集与洗涤：结晶的滤集与洗涤： 用减压过滤安装过滤，搜集结晶。甁壁残留结晶，应先用母液用减压过滤安装过滤，搜集结晶。甁壁残留结晶，应先用母液转移结晶，抽干。减去负压后，用冷的新的溶剂洗涤结晶，悄转移结晶，抽干。减去负压后，用冷的新的溶剂洗涤结晶，悄然搅动之，以去除外表吸附的杂质和母液，然后迅速抽干。然搅动之，以去除外表吸附的杂质和母液，然后迅速抽干。4结晶的枯燥结晶的枯燥1最常用的结晶枯燥法为：将结晶置于外表皿上或蒸发皿上风最常用的结晶枯燥法为：将结晶置于外表皿上或蒸发皿上风干。优点：不需加热，减少分解或熔化。缺陷干。优点：不需加热，减少分解或熔化。缺陷: 暴露于空气中暴露于空气中易吸湿潮解，易氧化。易吸湿潮解，易氧化。2烘箱烘干。对热稳定，烘干温度不可超越化合物熔点。烘箱烘干。对热稳定，烘干温度不可超越化合物熔点。3真空枯燥：真空枯燥： 真空枯燥器不需加热，不暴露于空气中，抽真空真空枯燥器不需加热，不暴露于空气中，抽真空 真空枯燥箱需加热，不可很高温度，抽真空枯燥之真空枯燥箱需加热，不可很高温度，抽真空枯燥之 易升华物不可取。易升华物不可取。5脱色脱色 粗制的有机化合物常包含有色杂质，重结晶时杂质虽可溶于溶剂，但仍有部分被结晶吸收，因此时常会得到有色产物。另外在溶液中存在少量树脂状物质或极细的不溶物。虽然经过过滤仍有混浊状，即不能用简单过滤方法除去。假设在溶液中参与少量脱色剂活性炭、氧化铝、活性白土煮沸510分钟，活性炭可吸附色素或树脂状物质，趁热滤去即可得无色较纯的产品溶液。 运用活性碳脱色应留意一下几点： 1溶质溶解后，再加活性炭。活性炭不能与样品一同加热溶解 2待热溶液稍冷后，参与活性碳；否那么易引起暴沸，危险！ 3所加活性炭的量，视溶质量而定，普通为粗品溶质质量的15为 宜；过多活性炭可降低收率吸附溶质 4在滤液中假设有活性炭，通常应重新过滤。运用沙芯漏斗时，沙芯型号应为G4号以上，否那么堵塞。假设在非极性溶剂中如苯石油醚中活性炭脱色效果不佳，可思索换用其他吸附剂。 混合溶剂结晶法混合溶剂结晶法经经常常遇遇到到用用单单一一溶溶剂剂无无法法找找到到某某个个化化合合物物的的符符合溶解度要求的合溶解度要求的溶剂。在这种情况下，可运用混合溶剂。溶剂。在这种情况下，可运用混合溶剂。方方法法很很简简单单：选选一一种种能能溶溶解解某某样样品品的的溶溶剂剂，作作为第一种溶剂。为第一种溶剂。再再选选一一种种能能和和第第一一种种溶溶剂剂互互溶溶，对对样样品品溶溶解解度度较小的溶剂作为较小的溶剂作为第二种溶剂。第二种溶剂。步步骤骤： 将将化化合合物物溶溶于于能能使使它它溶溶解解的的最最少少量量的的第第一种溶剂中，接一种溶剂中，接着着向向此此热热的的混混合合物物溶溶液液中中滴滴入入第第二二种种溶溶剂剂，直直至混合物刚好变至混合物刚好变成成混混浊浊。到到达达这这一一点点时时，加加热热使使其其廓廓清清或或参参与与第一种溶剂使其第一种溶剂使其刚刚刚刚变变为为廓廓清清，过过滤滤除除去去不不溶溶杂杂质质，冷冷却却，即即有结晶析出。有结晶析出。 除了上述表列混合溶剂外，还有一种混合溶剂是对难溶物质除了上述表列混合溶剂外，还有一种混合溶剂是对难溶物质常采用常采用DMF/H2ODMF/H2O，DMSO/H2ODMSO/H2O混合溶剂重结晶。混合溶剂重结晶。常见的混合溶剂配对见下表：常见的混合溶剂配对见下表： 三、萃取法三、萃取法(Extraction) 从固体或液体混合物中分从固体或液体混合物中分别别所需的化合物或除去所需的化合物或除去产产物中的少物中的少量量杂质杂质，最常用的操作。广泛用于，最常用的操作。广泛用于有机有机产产品的品的纯纯化，如天然化，如天然产产物中各物中各种生物碱、脂肪、蛋白种生物碱、脂肪、蛋白质质、芳香油、芳香油和中草和中草药药的有效成分的分的有效成分的分别别。通常。通常称前者称前者为为“萃取或萃取或“提取、抽提提取、抽提，后者称，后者称为为“洗洗涤涤。 一、液液萃取一、液液萃取利用物质在互不相溶的两相溶剂中的利用物质在互不相溶的两相溶剂中的溶解度或分配系数不同而使物质从溶解度或分配系数不同而使物质从一种溶液转移至另一种溶液中，经一种溶液转移至另一种溶液中，经反复多次操作将物质提取分别出来反复多次操作将物质提取分别出来的一种技术。的一种技术。根本原理根本原理1、分配定律是最主要的实际、分配定律是最主要的实际物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。一定温度下，在两种互不相溶的溶一定温度下，在两种互不相溶的溶剂中，当物质的分子在此两种溶液剂中，当物质的分子在此两种溶液中不发生分解、电离、缔合和溶剂中不发生分解、电离、缔合和溶剂化等作用时，那么此物质在两液内化等作用时，那么此物质在两液内浓度的比是一个定值，即：浓度的比是一个定值，即： CA/ CB= K (常数，常数，即分配系数即分配系数) CA、CB 表示一种物质在两种互不表示一种物质在两种互不相溶的液体中的浓度。相溶的液体中的浓度。利用分配定律的关系，可以计算经过利用分配定律的关系，可以计算经过n次提取后被萃取物质在次提取后被萃取物质在溶剂中的剩余量溶剂中的剩余量Wn ： V 原溶液体积；原溶液体积；W0 提取前物质的总量；提取前物质的总量；S 提取溶剂的提取溶剂的体积体积WnW0KV/( KV+S)n因式中因式中KV/( KV+S) l，所以当，所以当n值愈大时，值愈大时，Wn 那么愈小。那么愈小。*n值越大，提取效率越大。阐明当用同样多的溶剂分多次萃取值越大，提取效率越大。阐明当用同样多的溶剂分多次萃取比一次萃取的效果要好。这一点非常重要它是提高分别效率比一次萃取的效果要好。这一点非常重要它是提高分别效率的有效途径。的有效途径。*但是延续提取的次数并不是无限的，当溶剂总量坚持不变时，但是延续提取的次数并不是无限的，当溶剂总量坚持不变时，萃取次数萃取次数n添加添加, W n就要减小。就要减小。n5时时, n和和S这两个要素这两个要素的影响就几乎相互抵消了，再添加的影响就几乎相互抵消了，再添加n, Wn与与Wn1的变化不大。的变化不大。因此，普通以提取三次为宜。因此，普通以提取三次为宜。2、另一类萃取剂的萃取原理是利用它能与被萃取物质起化学反响，这类萃取被称为洗涤。这种萃取常用于从化合物中移去少量杂质或分别混合物，普通用5氢氧化钠，5或10的碳酸钠、碳酸氢钠溶液、稀盐酸、稀硫酸等。碱性萃取剂可以从有机相中移出有机酸，或从有机溶剂其中溶有有机物中除去酸性杂质成钠盐溶于水中。酸性萃取剂可从混合物中萃取碱性物质杂质。萃取操作萃取操作萃取操作应留意的事项：萃取操作应留意的事项：1萃取时，应选择一个比被提取溶液体积大萃取时，应选择一个比被提取溶液体积大12倍的分液漏倍的分液漏斗。分液漏斗中的溶液不可太满，否那么振摇时不能使溶液和斗。分液漏斗中的溶液不可太满，否那么振摇时不能使溶液和溶剂充分接触，影响了物质在两相中的分配，降低了萃取率。溶剂充分接触，影响了物质在两相中的分配，降低了萃取率。2将漏斗活塞关严后，再装溶液。以免溶液流失，影响产率。将漏斗活塞关严后，再装溶液。以免溶液流失，影响产率。另外，溶液倒入前，或在静置过程中，应在漏斗下方，置一锥另外，溶液倒入前，或在静置过程中，应在漏斗下方，置一锥形瓶作为接受甁，以备出错时补救。形瓶作为接受甁，以备出错时补救。3振摇时，应及时排气。以免分液漏斗内压过高，溶液从玻振摇时，应及时排气。以免分液漏斗内压过高，溶液从玻璃接缝中渗出。或者，欲静置时，塞子跳落打碎，呵斥损失璃接缝中渗出。或者，欲静置时，塞子跳落打碎，呵斥损失用乙醚萃取时；用碳酸钠溶液洗涤附有酸性液体时。用乙醚萃取时；用碳酸钠溶液洗涤附有酸性液体时。4振摇后，静置要充分。分层完全后再分别。假设有乳化景振摇后，静置要充分。分层完全后再分别。假设有乳化景象出现，破乳后，再分别。象出现，破乳后，再分别。5溶液分别时，摇按照下层液体由下部支管放出，上层液体溶液分别时，摇按照下层液体由下部支管放出，上层液体应由上口倒出的原那么。应由上口倒出的原那么。6萃取或洗涤过程中，上下两层液体都应保管至实验终了时，萃取或洗涤过程中，上下两层液体都应保管至实验终了时，否那么，假设中间的操作失误，便无法补救。否那么，假设中间的操作失误，便无法补救。萃取溶萃取溶剂的的选择1选择适宜萃取溶适宜萃取溶剂的原那么：的原那么：类似相溶似相溶普通从水中萃取有机物要求溶普通从水中萃取有机物要求溶剂在水中溶解度很小在水中溶解度很小或几乎不溶；被萃物在溶或几乎不溶；被萃物在溶剂中要比在水中溶解度大；中要比在水中溶解度大；对杂质溶解度要小；溶解度要小；溶溶剂化学化学稳定性好，与水和被萃取物都不反响定性好，与水和被萃取物都不反响溶溶剂沸点不宜沸点不宜过高，萃取后溶高，萃取后溶剂应易于用常易于用常压蒸蒸馏回回收。收。 此外价此外价钱廉价、操作方便、毒性小，密度适当。廉价、操作方便、毒性小，密度适当。2. 经常运用的溶常运用的溶剂乙乙醚、苯、四、苯、四氯化碳、化碳、氯仿、石油仿、石油醚、二、二氯甲甲烷、三、三氯乙乙烷、正丁醇、乙酸乙、正丁醇、乙酸乙酯等其中乙等其中乙醚效果效果较好、运好、运用乙用乙醚的最大缺陷是容易着火在的最大缺陷是容易着火在实验室中可以小量运室中可以小量运用。用。 乳化景象与破乳乳化景象与破乳 缘缘由：能由：能够够由于两相分界之由于两相分界之间间存在少量存在少量轻质轻质的不溶物；的不溶物； 能能够够两液相交界两液相交界处处的外表的外表张张力小或由于两液相力小或由于两液相密度相差太少。密度相差太少。 碱性溶液能碱性溶液能稳稳定乳状液的絮状物而使分定乳状液的絮状物而使分层层更困更困难难。 采取措施：采取措施：采取采取长时间长时间静置静置用用盐盐析效析效应应在水溶液中先参与一定量在水溶液中先参与一定量电电解解质质 如如氯氯化化钠钠 或加或加饱饱和食和食盐盐水溶液以提高水相的密度，同水溶液以提高水相的密度，同时时又又可以减少有机物在水相中的溶解度。可以减少有机物在水相中的溶解度。改改动动外表外表张张力滴加数滴醇力滴加数滴醇类类化合物化合物加加热热破坏乳状液破坏乳状液 留意防止易燃溶留意防止易燃溶剂剂着火着火 ；过滤过滤除去少量除去少量轻质轻质固体物，必要固体物，必要时时可参与少量吸附可参与少量吸附剂剂，滤滤除絮状固体。除絮状固体。改改动动pH值值。如假。如假设设在萃取含有外表活性在萃取含有外表活性剂剂的溶液的溶液时时构构成乳状溶液，当成乳状溶液，当实验实验条件允条件允许时许时可小心地改可小心地改动动pH值值，使之分使之分层层。参与参与过过量的酸或碱。当遇到某些有机碱或弱酸的量的酸或碱。当遇到某些有机碱或弱酸的盐类盐类，因在水溶液中能因在水溶液中能发发生一定程度解离，很易被有机溶生一定程度解离，很易被有机溶剂剂萃萃取出水相取出水相为为此，在溶液中要参与此，在溶液中要参与过过量的酸或碱，即能量的酸或碱，即能破乳又能到达破乳又能到达顺顺利萃取之目的。利萃取之目的。轻摇轻摇与与搅动搅动。遇到。遇到轻轻度乳化，可将溶液在分液漏斗中度乳化，可将溶液在分液漏斗中悄然旋悄然旋摇摇，或，或渐渐渐渐地地搅搅拌，拌，对对破乳有破乳有时时会有会有协协助。助。二、液固萃取 1、浸出法 2、热提取法 实验室常用加热回流法和索氏提取器提取法来提取和分别 有机固体化合物；索氏提取器是实验室中较为适宜经过溶 剂回流及虹吸景象，使固体物质延续多次被纯真的溶剂所 提取，效率极高，又节省溶剂。 3、超声波/微波助萃取四、薄层色谱四、薄层色谱 TLC Thin-Layer Chromatography是是快快速速分分别别、定定性性和和定定量量分分析析的的一一种种非非常常重重要要的的色谱技术。色谱技术。将将固固定定相相涂涂布布于于玻玻璃璃，铝铝铂铂，塑塑料料片片等等载载板板上上构构成成一一均均一一薄薄层层。将将被被分分别别的的物物质质点点加加在在薄薄层层的的一一端端，置置展展开开室室中中，选选用用适适当当的的展展开开剂剂，借借毛毛细细作作用用从从薄薄层层点点样样的的一一端端展展开开到到另另一一端端，使使性性质不同的物质得以分别。质不同的物质得以分别。一、一、TLC的分的分别原理原理分别原理随所用固定相不同而不同，可分为分别原理随所用固定相不同而不同，可分为: (l) 吸吸附附薄薄层层色色谱谱 采采用用硅硅胶胶、氧氧化化铝铝等等吸吸附附剂剂铺铺成成薄薄层层，利利用用吸吸附附剂剂外外表表对对不不同同组组分分吸吸附附才才干干的的差差别别到达分别目的。到达分别目的。(2) 分分配配薄薄层层色色谱谱 由由硅硅胶胶、聚聚酰酰胺胺和和纤纤维维素素铺铺成成薄薄层，不同组分在指定的两相中有不同的分配系数。层，不同组分在指定的两相中有不同的分配系数。(3) 离离子子交交换换薄薄层层色色谱谱 含含有有交交换换活活性性基基团团的的纤纤维维素素铺成薄层铺成薄层(4) 分分子子排排阻阻薄薄层层色色谱谱 也也称称凝凝胶胶薄薄层层。利利用用样样品品中中分子大小不同、受阻情况不同加以分别。分子大小不同、受阻情况不同加以分别。 (5) 亲亲和和薄薄层层色色谱谱 利利用用酶酶、受受体体、抗抗原原抗抗体体特特异异性性识别作用。识别作用。 三、三、TLC的运用特点：的运用特点：TLC不不仅仅适适宜宜于于小小量量样样品品的的制制备备，也也可可用用于于较较大大量量样样品品的的纯纯化化。假假设设将将薄薄层层加加宽宽加加厚厚，把把样样品品点点成成一一条条线线，能能分分别别几几百百毫毫克克样样品品。尤尤其其是是对对于于Rf值值相相近近的的物物质质的的分别。分别。TLC除除了了用用于于分分别别外外，更更主主要要的的是是经经过过与与知知构构造造化化合合物物相相比比较较，来来鉴鉴定定少少量量有有机机混混合合物物的的组组成成。此此外外, 经经常利用常利用 TLC寻觅柱色谱的最正确分别条件。寻觅柱色谱的最正确分别条件。 常用的两种制备型薄层色谱包括：常用的两种制备型薄层色谱包括：传传统统的的制制备备薄薄层层法法PTLC，即即流流动动相相借借毛毛细细作作用用流经固定相。流经固定相。借借外外力力强强迫迫性性的的使使流流动动相相流流经经固固定定相相，如如离离心心薄薄层层和和加压薄层。加压薄层。 二、二、TLC 的参数的参数1. 比移值比移值 Rf : 一个化合物在薄层板上上升的高度与一个化合物在薄层板上上升的高度与展开剂上升的高度的比值称为该化合物的比移值展开剂上升的高度的比值称为该化合物的比移值是薄层色谱的根本定性参数。是薄层色谱的根本定性参数。 2相相对对比移比移值值 (R i,s)由由于于影影响响被被分分别别物物质质在在薄薄层层上上挪挪动动间间隔隔的的要要素素较较多多，Rf值值的的重重现现性性较较差差。假假设设将将被被分分别别物物质质与与一一参参比比物物点点在在同同一一块块薄薄层层上上，用用一一样样的的色色谱谱条条件件进进展展分分别别。相相对对比比移移值值就就是是被被分分别别物物质质(s)和和参参比比物物(i)的的Rf值值之之比比，或或是是被被分分别别物物质质和和参参比比物物在在薄薄层层上上挪挪动动间间隔隔之之比比。R i,s = Rf(i) /Rf(s)由由于于参参比比物物的的Rf值值或或挪挪动动间间隔隔可可大大于于或或小小于于被被分分别别物物质质的的Rf值值或或挪挪动动间间隔隔，因因此此相相对对比比移移值值可可大大于于或或小小于于 l，但但其其反反复复性性及及可可比比性性均均优优于于Rf值值。 经典的制备型薄层色谱，设备简单，操作方便。薄层色谱与常压柱分别配合运用，依然在实验室中有较多的运用。尤其是在一些没有现代分别手段的实验室中广为运用。