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1、降温结晶的原理是温度降低,物质的溶解度减小,溶液达到饱和了,多余的即不能溶解的溶质就会析出。例如冬天捞碱,就是这个道理(利用温度的变化)。而蒸发结晶的原理是恒温情况下或蒸发前后的温度不变,溶解度不变,水分减少,溶液达到饱和了即多余的溶质就会析出。例如盐碱湖夏天晒盐。
2、如果两种可溶物质混合后的分离或提纯,谁更容易达到饱和,就用谁的结晶方法,如氯化钠中含有少量的碳酸钠杂质,就要用到氯化钠的结晶方法即蒸发结晶,反之则用降温结晶。
3、溶解度曲线呈明显上升趋势的物质,其溶解度随温度变化较大,一般用降温结晶(硝酸钾),溶解度曲线略平的物质,其溶解随温度变化不大,一般用蒸发结晶。
4.补充说明:“谁更容易达到饱和”就是说同一温度下两种可溶物质中,谁与其溶解度的差值的绝对值越小,那么它就更容易达到饱和。这时它就容易析出,我们就采用它的结晶方法。
降温结晶先要加热浓缩得到热饱和溶液,然后趁热过滤除去不溶性杂质,再冷却结晶,过滤,得到的晶体中还可能含有其他杂质,若要进一步提纯,再进行重结晶。
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。
降温结晶后,溶质的质量变小
溶剂的质量不变
溶液的质量变小
溶质质量分数变小
溶液的状态是饱和状态
与结晶相伴随的往往有过滤。这里介绍几种常见的过滤方法:1 常压过滤,所用仪器有:玻璃漏斗、小烧杯、玻璃棒、铁架台等。要注意的问题有:在叠滤纸的时候要尽量让其与玻璃漏斗内壁贴近,这样会形成连续水珠而使过滤速度加快。这在一般的过滤中与速度慢的区别还不太明显,当要求用热过滤时就有很大的区别了。比如说在制备KNO3时,如果你的速度太慢,会使其在漏斗中就因冷却而使部分KNO3析出堵住漏斗口,这样实验效果就会不太理想。 2 减压过滤,所用仪器有:布氏漏斗、抽滤瓶、滤纸、洗瓶、玻璃棒、循环真空泵等。要注意的问题有:选择滤纸的时候要适中,当抽滤瓶与循环真空泵连接好后用洗瓶将滤纸周边润湿,后将要过滤的产品转移至其中(若有溶液部分要用玻璃棒引流)。
永不降温的弃婴保温箱
这是一台没有插电的“弃婴保温箱”:一个瘦小的女婴躺在其中,20多双手轮流为她取暖。3月27日,当小女孩被送到沈阳医学院奉天医院时,儿科主任徐浩用温度计根本量不出她的体温。她发现,小家伙的大腿外侧已经变硬了,“就像冻柿子”,小嘴也变得发紫。
可以观察溶解度曲线,溶解度随温度升高而升高得很明显时,这个溶质叫陡升型,反之叫缓升型。
当陡升型溶液中混有缓升型时,若要分离出陡升型,可以用降温结晶的方法分离,若要分离出缓升型的溶质,可以用蒸发结晶的方法,也就是说,蒸发结晶适合溶解度随温度变化不大的物质,如:氯化钠。
如硝酸钾就属于陡升型,氯化钠属于缓升型,所以可以用蒸发结晶来分离出氯化钠,也可以用降温结晶分离出硝酸钾。