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1、第2课时 渗析 海水的蒸馏1.了解蒸馏操作的原理,实验装置的安装要点。2.掌握蒸馏分离液态混合物的方法。一二一、渗析1.渗析原理有选择地让某些物质通过的膜叫半透膜,如蛋壳的内膜。在半透膜袋中装入淀粉胶体和NaCl的混合液,浸入盛有蒸馏水的烧杯,几分钟之后,用AgNO3溶液和碘水分别检验袋中和烧杯中的液体,证明烧杯中的液体里含有氯离子而不含淀粉分子。这是因为半透膜的孔径较小,只有小分子或离子才能通过,而胶粒或其他大分子不能通过。利用半透膜使胶体与混在其中的分子、离子分离的方法称之为渗析。2.渗析的应用目前,膜
2、分离——渗析已经成为很有发展前景的高新技术之一,在微电子材料制造、化学工程、生物工程、海水淡化等方面都有重要的应用。一二二、海水蒸馏实验1.蒸馏原理:利用溶液中各组分的沸点不同通过加热使各成分(沸点要有较大的差异)分别汽化并分离出来,并且将不易挥发的物质留在母液中。海水的化学成分复杂,含有较多盐类,如氯化钠、氯化钾、硫酸镁等。盐溶液的浓度不同,密度不同。可以用蒸馏的方法将海水淡化。2.海水和淡化水的成分不同,可以用化学方法检验海水中的各种离子。Na+:用焰色反应,可以观察到黄色的焰色;K+:用焰色反应,透过
3、蓝色钴玻璃,可以观察到浅紫色的焰色;Cl-:加入硝酸银溶液,可以观察到白色沉淀,加入硝酸,沉淀不溶解;一二实验后用同样方法检验,在蒸馏水中没有上述离子。但是因为离子种类繁多,逐一检验比较烦琐,所以可以用比较密度的方法检验淡化的效果。蒸馏是化学变化吗?提示:不是,是利用物质的物理性质(沸点)不同而达到分离、提纯的目的,属于物理变化。一二三一、利用半透膜净化胶体1.半透膜的定义和种类半透膜是可以让小分子物质透过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。小分子和大分子的界定依膜的种类不同而划分范围不同。例如:对于鸡蛋
4、膜来说,葡萄糖分子就是大分子物质;对于肠衣来说,碘及葡萄糖是小分子物质,而淀粉是大分子物质。一二三2.胶体的净化无论采用哪种方法,制得的溶胶常含有很多电解质或其他杂质,除了与胶粒表面吸附的离子维持平衡的适量电解质具有稳定胶体的作用外,过量的电解质反而会影响溶胶的稳定性。因此,制备好的溶胶常常需要作净化处理,最常用的净化方法就是渗析。(1)把10mL淀粉胶体和5mLNaCl溶液的混合液体,加入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中(如图)(半透膜可用鸡蛋壳膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成,它有非常细小的孔,
5、只能允许较小的离子、分子透过,而胶体粒子不能透过)。一二三(2)几分钟后,用两支试管各取烧杯中的液体5mL,向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液,向另一支试管里滴加少量碘水,观察现象。实验现象:可以看到在加入AgNO3溶液的试管里出现了白色沉淀;在加入碘水的试管里并没有发生变化。实验结论:Cl-能透过半透膜,从半透膜袋中扩散到了蒸馏水中,淀粉不能透过半透膜,没有扩散到蒸馏水中。胶体分散质的粒子比溶液分散质的粒子大。一二三注意事项:①半透膜袋要经检验未破损,否则,淀粉胶体粒子也会进入蒸馏水。②不能用自来水代
6、替蒸馏水,否则,实验结论不可靠。③一般要在2min以后再做Cl-的检验,否则,Cl-渗出的太少,现象不明显。说明:该实验可以除去胶体溶液中的离子或小分子杂质。为了提高除杂的速度和效果,要定期更换蒸馏水。一二三二、蒸发与蒸馏两种方法目标产物不同,装置、方法均不同。如从海水中获取粗盐用蒸发,水分是要蒸发除去;而由海水制取淡水是要除去盐分,所以要蒸馏。1.蒸发蒸发是把溶液加热,使液体受热汽化,从溶液中分离出固体物质的方法。蒸发可得晶体,蒸发也用于浓缩溶液。(1)实验仪器:蒸发皿、酒精灯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒。
7、(2)实验注意事项:①把滤液倒入蒸发皿里,给蒸发皿加热,用玻璃棒不断搅拌溶液,防止液滴飞溅。②当蒸发到只剩少量液体、析出大量晶体时熄灭酒精灯,利用蒸发皿余热蒸干,以防晶体过热而迸溅。一二三2.蒸馏蒸馏是指把液体加热汽化,蒸气重新冷凝成液体的过程。利用蒸馏可以把混在液体里的难挥发的物质除去。一二三(1)实验仪器:蒸馏烧瓶、冷凝器(冷凝管)、牛角管(或称尾接管)、温度计、锥形瓶、铁架台、石棉网、酒精灯、碎瓷片。(2)实验注意事项:①蒸馏装置的连接应按由下至上,从左到右的顺序。②蒸馏烧瓶配置温度计时,应选用合适的
8、橡胶塞,特别要注意检查气密性是否良好。加热时应放在石棉网上,使之均匀受热。③在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。④温度计水银球的位置应在蒸馏烧瓶支管口处,这样才能真实地反映蒸馏出的馏分的沸点。⑤蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的,也不能少于。一二三三、蒸馏与分馏蒸馏和分馏是用于不同目的的实验操作。蒸馏是将液态物质加热到沸腾(汽化),并使其冷凝(液化)的连续操作过程。蒸馏的目的是从溶液中分离出某种(或几种)纯
