第四章 沉淀分离法
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沉淀分离法的原理是沉淀分离法是一种常用的分离和净化混合物中固体与液体的方法。
它是利用溶液中存在不溶性物质产生沉淀现象的原理进行分离的。
其基本原理可概括为两个步骤:沉淀生成和沉淀收集。
首先,沉淀生成是指在溶液中加入适当的试剂,通过反应产生不溶性的物质,使之形成沉淀。
这通常涉及到离子反应或者共价键制约中离子间距离的约束。
例如,当有两种溶液A和B中存在可沉淀物质时,可以根据化学反应的原理,向其中一种溶液中加入适当的试剂反应生成沉淀。
在沉淀反应中,通常需要考虑如溶液的pH值、温度、沉淀物质的溶解度等因素。
通过控制这些因素,在试管或反应容器中可以观察到沉淀生成。
其次,在沉淀生成后,沉淀收集是指将沉淀与溶液分离开来。
这可以通过过滤、离心、沉淀沉淀、再溶解等方式进行。
其中,最常用的方法是过滤。
通过将溶液通入一个过滤纸上,不溶性沉淀物质会被留下,而溶液则通过过滤纸流入集液瓶中。
过滤后的沉淀可以用水或其他溶剂进行洗涤以去除溶液中残留的杂质,然后进行干燥,最终得到纯净的沉淀。
沉淀分离法在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在环境保护中,它可以用于处理含有悬浮颗粒物的废水。
通过添加适当的化学试剂,使颗粒物形成沉淀,从而将废水中的固体分离出来。
此外,在化学实验室中,沉淀分离法也常用于从复杂的混合物中提取所需的化合物。
例如,可以通过沉淀分离法从矿石中提取金属元素,或者从植物中提取活性成分。
总结来说,沉淀分离法利用沉淀生成和沉淀收集两个步骤,通过反应生成不溶性的物质,然后将沉淀与溶液分离开来,以实现固体与液体的分离。
这一方法在实验和工业生产中具有广泛的应用,为提取纯净的物质,并满足各种需求提供了有效的手段。
沉淀分离法及应用
沉淀分离法是化学实验中常用的一种分离方法,主要通过生成沉淀物来实现对不同物质的分离。
沉淀分离法的基本步骤如下:
1. 将待分离物质溶解在适当的溶剂中,制备溶液。
2. 在溶液中加入适量的沉淀剂(通常是饱和溶液)。
3. 沉淀剂与待分离物质发生反应,生成沉淀物。
4. 将溶液与沉淀物分离,通常可通过过滤或离心将沉淀物从溶液中分离出来。
沉淀分离法的应用范围非常广泛,包括但不限于以下几个方面:1. 分离杂质:当溶液中含有杂质时,可以通过添加适量的沉淀剂,使杂质与沉淀剂发生反应生成沉淀物,从而分离出纯净的溶液。
2. 分离混合物:当混合物中含有不同成分时,可以利用沉淀分离法将其中一种或几种成分分离出来。
3. 分离纯度不同的物质:当溶液中含有不同纯度的物质时,可以通过沉淀分离法将其中高纯度的物质分离出来,从而提高物质的纯度。
4. 提取目标物质:当需要提取特定物质时,可以利用沉淀分离法将目标物质从复杂的混合物中提取出来。
沉淀分离法是一种简单有效的分离方法,在化学实验和工业生产中有着广泛的应用。
沉淀分离的三种方法
沉淀分离是一种常见的实验技术,主要通过将化学混合物中的沉淀与上清液分离开来,从而得到目标物质。
以下是三种常用的沉淀分离方法:
1. 重力沉淀法:该方法主要根据沉淀和上清液的比重差异进行分离。
将混合物放置一段时间后,较重的沉淀会沉到容器底部,上清液则漂浮在沉淀上方,通过倾斜容器或吸取器取出上清液即可。
2. 离心沉淀法:该方法使用离心机对混合物进行离心,通过离心力将沉淀与上清液分离。
该方法适用于沉淀量较小的混合物。
离心后,将离心管中的上清液倒出即可。
3. 过滤法:该方法主要利用过滤器对混合物进行过滤,将沉淀与上清液分离。
选用的过滤器要根据沉淀的性质和大小来选择。
过滤后,将上清液从过滤器中收集即可。
以上是三种常用的沉淀分离方法,不同的方法适用于不同的混合物,选择合适的方法能够提高实验效率和准确性。
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沉淀分离法沉淀分离法是分离纯化生命大分子物质常用的一种经典方法。
一、沉淀分离法的基本原理概述沉淀法也称溶解度法,其纯化生物大分子的原理是根据物质的结构差异(如蛋白质分子表面疏水基团和亲水基团比例的差异)来改变溶液的某些性质(如pH值、极性、离子强度、金属离子等),使抽提液中有效成份的溶解度发生变化,使所需有效成分出现最大溶解度,而杂质出现最小溶解度;或者相反,然后溶解度小者以沉淀的形式析出,从而达到从抽提液中分离有效成份的目的。
二、沉淀分离法中沉淀生成的过程(1)形成过饱和溶液与核的形成溶液达到过饱和状态时,首先有几个阴阳离子相聚形成结晶核,进一步在其周围聚集了阴阳离子、胶体粒子,成长为肉眼可见的粒子。
过饱和度浓度越大,核的形成速度越快,数目越多。
一旦有核产生,就开始形成沉淀,过饱和状态开始解体。
(2)沉淀的生长溶液中阴阳离子、胶体粒子等向晶核运动并在其表面上沉积下来,使核慢慢生长为沉淀。
沉淀分离法中对沉淀形式有几点要求:○1沉淀的溶解度要小,以保证被测组分能沉淀完全;○2沉淀要纯净,不应带入沉淀剂和其他杂质;○3沉淀易于过滤和洗涤,以便于操作和提高沉淀的纯度;○4沉淀易于转化为称量形式,同时,称量形式的分子量应具有确定的化学组成、应具有足够的化学稳定性、应尽可能大,这样可使称量的物质质量较大,从而减小称量误差,提高方法的准确度。
(3)陈化陈化,是使沉淀粒子变得粗大的一种有效方法。
生成的沉淀不马上过滤,将其与母液一起放置一段时间,使沉淀粒子再长大。
加热和搅拌可缩短陈化时间。
三、沉淀分离法的分类及其特点根据沉淀剂的不同,沉淀分离法也可以分成用无机沉淀剂(氢氧化物、硫化物、其它无机沉淀剂)的分离法、用有机沉淀剂(草酸、铜试剂、铜铁试)的分离法和共沉淀分离富集法。
沉淀分离法和共沉淀分离法的区别主要是:沉淀分离法主要使用于常量组分的分离(毫克量级以上);而共沉淀分离法主要使用于痕量组分的分离(小于1mg/mL)。
沉淀的分离的方法沉淀的分离方法是一种物质分离和纯化的常用技术。
它基于物质在溶液中形成团块或沉淀的特性,通过将沉淀与溶液分离来实现纯化的目的。
在化学实验、工业生产以及环境保护等领域中,沉淀的分离方法被广泛应用。
沉淀的形成是由于溶液中的物质之间发生化学反应或物理变化,导致产生不溶于溶液中的固态产物。
这些固态产物随着时间的推移逐渐沉淀到容器底部,形成一个可分离的沉淀物。
接下来,就是利用各种分离技术将沉淀与溶液进行分离。
常见的沉淀分离方法包括:离心、过滤和沉淀剂法。
离心是最常见的沉淀分离技术之一。
离心机利用离心力的作用,使沉淀物通过离心作用向底部沉积,从而使其与溶液分离。
离心速度的选择取决于沉淀物的性质和大小。
常见的离心机有台式离心机、超高速离心机等。
过滤是利用孔径大小不同的滤纸或滤膜将溶液中的沉淀物从溶液中分离出来的方法。
过滤操作一般要结合真空抽滤或压力过滤设备来完成。
滤纸或滤膜的选择要考虑过滤速度和分离效果。
沉淀剂法是利用化学反应生成的沉淀剂与溶液中的物质反应,进而产生一个不溶于溶液的沉淀。
沉淀剂与溶液中的目标物质发生反应,生成的沉淀物具有较大的比重,在重力作用下会迅速沉淀。
沉淀剂法常见的应用场景包括金属离子沉淀、矿物分离等。
除了以上三种常见的沉淀分离方法外,还有一些其他的辅助方法可以实现效果更好的分离。
例如,振荡沉淀法利用振荡设备使沉淀物颗粒之间产生相互碰撞和摩擦,从而加速沉淀的形成和分离。
冷冻沉淀法通过在低温下降低晶体的溶解度,促使溶液中的固态物质迅速沉淀。
在实际应用中,选择合适的分离方法要考虑到沉淀物的性质、溶液的性质、分离效率和操作便捷性等因素。
如果不同的分离方法不能满足要求,也可以将它们组合使用,例如先利用离心将可离心的沉淀物分离出来,再通过过滤将细小颗粒的沉淀物分离出来。
总之,沉淀的分离方法是化学实验和工业生产中常用的分离技术。
通过离心、过滤、沉淀剂法以及其他辅助分离方法,可以有效地将沉淀物与溶液分离,实现物质的纯化和分离。
第四章沉淀4-1 水和废水处理的主要单元方法沉淀是水中固体颗粒通过颗粒与水的密度差,在重力作用下与水分离的过程,是水和污水处理中一种常见的工艺。
沉淀所能去除的颗粒尺度在20~100μm以上,水中的胶体物质需先经混凝处理后才能经固液分离操作去除。
4.1.1 沉淀的功能及基本类型1、沉淀和澄清在水处理中的功能(1)给水处理沉淀分离经混凝过程产生的絮体,常采用澄清池以得到澄清的出水,是饮用水处理的一个重要环节,要求浊度<20°(2)城市污水处理一级处理的主要工艺(沉砂、初沉池),控制处理效果。
二级处理中:①作为预处理单元,减轻生物负荷。
②作为二沉池,分离生物处理过程产生的污泥,得到澄清出水③作为浓缩池,降低污泥的含水率,减小其体积,以便于进一步处理处置。
(3)工业废水中作用多样,预处理,中间处理及最终处理均可采用。
一般与混凝工艺联用。
(4)在污水灌溉和氧化塘处理之前——去除粗大悬浮颗粒,稳定水质。
——去除寄生虫卵和堵塞土壤孔隙的物质。
2、沉淀的类型根据沉淀物质的性质、絮凝性、浓度分为四类。
(1)自由沉淀(discrete settling)颗粒在沉淀过程中呈离散状态,其尺寸、质量、形状均不改变,下沉不受干扰。
非絮凝性颗粒、浓度低、颗粒间无絮凝。
颗粒独立完成沉淀过程,其物理性质(形状、大小、比重)不发生变化→颗粒沉速不变。
发生在沉砂池及沉淀池的前期沉淀过程(2)絮凝沉淀(flocculation settling)沉淀过程中,颗粒的尺寸、质量随深度增加而增大,沉速相应提高。
絮凝性颗粒、浓度较低、颗粒间发生絮凝;沉淀过程中其物理性质发生变化→颗粒沉速度加快;发生在水处理沉淀池、污水处理初沉池后期及二沉池的前期沉淀过程。
(3)成层沉淀(zone settling )又叫拥挤沉淀。
颗粒在水中的浓度较大,下沉过程中彼此干扰,形成清水与浑水的明显界面并逐渐下移。
絮凝性颗粒、浓度较高(矾花浓度≥ 2~3g/L 、活性污泥浓度≥1g/L )、颗粒间发生絮凝;沉淀过程中颗粒间相互干扰并形成网格状绒体共同下沉→形成清水浑水界面(界面的沉降);发生在沉淀池后期沉淀过程。
沉淀分离法
沉淀分离法是根据溶度积原理、利用沉淀反应进行分离的方法。
在待分离试液中,加入适当的沉淀剂,在一定条件下,使预测组分沉淀出来,或者将干扰组分析出沉淀,以达到除去干扰的目的。
沉淀分离法包括沉淀、共沉淀两种方法。
基本简介:
沉淀法分离是最古老、经典的化学分离方法。
在分析化学中常常通过沉淀反应把欲测组分分离出来;或者把共存的组分沉淀下来,以消除它们对欲测组分的干扰。
虽然,沉淀分离需经过过滤、洗涤等手续,操作较繁琐费时;
沉淀法也称溶解度法。
其纯化生命大分子物质的基本原理是根据各种物质的结构差异性来改变溶液的某些性质,进而导致有效成分的溶解度发生变化。
1、盐析法
盐析法的根据是蛋白质在稀盐溶液中,溶解度会随盐浓度的增高而上升,但当盐浓度增高到一定数值时,使水活度降低,进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和,水化膜逐渐被破坏,最终引起蛋白质分子间互相凝聚并从溶液中析出。
2、有机溶剂沉淀法
有机溶剂能降低蛋白质溶解度的原因有二:其一、破坏溶质周围形成的水化层,从而降低溶质溶解度;其二、有机溶剂的介电常数比水小,导致溶剂的极性减小。
3、蛋白质沉淀剂
蛋白质沉淀剂则仅对一类或一种蛋白质沉淀起作用,常见的有碱性蛋白质、凝集素和重金属等。
原理:使蛋白质产生变性沉淀。
4、聚乙二醇沉淀作用
聚乙二醇和右旋糖酐硫酸钠等水溶性非离子型聚合物可使蛋白质发生沉淀作用。
5、选择性沉淀法
根据各种蛋白质在不同物理化学因子作用下稳定性不同的特点沉淀法分离是最古老,用适当的选择性沉淀法,即可使杂蛋白变性沉淀,而欲分离的有效成分则存在于溶液中,从而达到纯化有效成分的目的。