❶ 化學選修5《有機化學基礎》中涉及的所有分離、提純、除雜的內容
六、混合物的分離或提純(除雜)
混合物(括弧內為雜質)
除雜試劑
分離
方法
化學方程式或離子方程式
乙烷(乙烯)
溴水、NaOH溶液
(除去揮發出的Br2蒸氣)
洗氣
CH2=CH2 + Br2 → CH2 BrCH2Br
Br2 + 2NaOH ══ NaBr + NaBrO + H2O
乙烯(SO2、CO2)
NaOH溶液
洗氣
SO2 + 2NaOH ══ Na2SO3 + H2O
CO2 + 2NaOH ══ Na2CO3 + H2O
乙炔(H2S、PH3)
飽和CuSO4溶液
洗氣
H2S + CuSO4 ══ CuS↓+ H2SO4
11PH3 + 24CuSO4 + 12H2O = 8Cu3P↓+ 3H3PO4+ 24H2SO4
提取白酒中的酒精
—
蒸餾
—
從95%的酒精中提取無水酒精
新制的生石灰
蒸餾
CaO + H2O ══ Ca(OH)2
從無水酒精中提取絕對酒精
鎂粉
蒸餾
Mg + 2C2H5OH → (C2H5O)2 Mg + H2↑
(C2H5O)2 Mg + 2H2O →2C2H5OH + Mg(OH)2↓
提取碘水中的碘
汽油或苯或四氯化碳
萃取分液蒸餾
—
溴化鈉溶液
(碘化鈉)
溴的四氯化碳溶液
洗滌萃取分液
Br2 + 2I- ══ I2 + 2Br-
苯(苯酚)
NaOH溶液或
飽和Na2CO3溶液
洗滌
分液
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
C6H5OH + Na2CO3 → C6H5ONa + NaHCO3
乙醇(乙酸)
NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液均可
洗滌
蒸餾
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2↑+ H2O
CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2↑+ H2O
乙酸(乙醇)
NaOH溶液
稀H2SO4
蒸發
蒸餾
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
2CH3COONa + H2SO4 → Na2SO4 + 2CH3COOH
溴乙烷(溴)
NaHSO3溶液
洗滌
分液
Br2 + NaHSO3 + H2O ══ 2HBr + NaHSO4
溴苯
(FeBr3、Br2、苯)
蒸餾水
NaOH溶液
洗滌
分液
蒸餾
FeBr3溶於水
Br2 + 2NaOH ══ NaBr + NaBrO + H2O
硝基苯
(苯、酸)
蒸餾水
NaOH溶液
洗滌
分液
蒸餾
先用水洗去大部分酸,再用NaOH溶液洗去少量溶解在有機層的酸H+ + OH- ══ H2O
提純苯甲酸
蒸餾水
重結晶
常溫下,苯甲酸為固體,溶解度受溫度影響變化較大。
提純蛋白質
蒸餾水
滲析
—
濃輕金屬鹽溶液
鹽析
—
高級脂肪酸鈉溶液(甘油)
食鹽
鹽析
—
(希望對你有幫助~~)
詳見::http://msgzs.jlthjy.com/zsh/ShowArticle.asp?ArticleID=6736
❷ 蒸餾問題
要先通水再加熱。
冷 卻水要從下進。
先通水可以保證蒸汽一出來就遇冷而冷卻成水;
冷 卻水從下進是因為冷卻水在受熱後是向上升的,從下面進冷水可以保證使冷卻水更好地循環。
❸ 求高中化學實驗大全
化學實驗基本操作
常見氣體及其他物質的實驗室制備
氣體發生裝置
固體+固體?加熱 固體+液體?不加熱 固(或液)體+液體?加熱
圖4-1
圖4-2
圖4-3
常見氣體的制備
製取氣體 反應原理(反應條件、化學方程式) 裝置類型 收集方法 注意事項
O2 2KClO3 2KCl+3O2↑或
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 固體
+
固體
?
加熱 排水法 ①檢查裝置氣密性。
②裝固體的試管口要略向下傾斜。
③先均勻加熱,後固定在放葯品處加熱。
④用排水法收集,停止加熱前,應先把導氣管撤離水面,才能熄滅酒精燈
NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2
+2NH3↑+2H2O 向下
排氣法
Cl2 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑
+2H2O 固 液
體 體
+ +
液 液
體 體
?
加
熱 向上
排氣法 ①同上①、③、④條內容。②液體與液體加熱,反應器內應添加碎瓷片以防暴沸。
③氯氣有毒,尾氣要用鹼液吸收。
④製取乙烯溫度應控制在170℃左右
NO 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2
+2NO↑+4H2O 排水法
C2H4 CH3CH2OH CH2==CH2↑
+H2O
H2 Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 固體
+
液體
?
不
加
熱 ①檢查裝置氣密性。
②使用長頸漏斗時,要把漏斗頸插入液面以下。
③使用啟普發生器時,反應物固體應是塊狀,且不溶於水(H2、CO2、H2S可用)。
④製取乙炔要用分液漏斗,以控制反應速率。
⑤H2S劇毒,應在通風櫥中制備,或用鹼液吸收尾氣。不可用濃H2SO4
向下排
氣法或
排水法
C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
CO2 CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
向上
排氣法
NO2 Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+
2NO2↑+2H2O
H2S FeS+H2SO4(稀)==FeSO4+H2S↑
氣體的乾燥
乾燥是用適宜的乾燥劑和裝置除去氣體中混有的少量水分。常用裝置有乾燥管(內裝固體乾燥劑)、洗氣瓶(內裝液體乾燥劑)。
所選用的乾燥劑不能與所要保留的氣體發生反應。常用乾燥劑及可被乾燥的氣體如下:
(1)濃硫酸(酸性乾燥劑):N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可乾燥還原性或鹼性氣體)。
(2)P2O5(酸性乾燥劑):可乾燥H2S、HBr、HI及濃硫酸能乾燥的氣體(不可乾燥NH3等)。
(3)無水CaCl2(中性乾燥劑):可乾燥除NH3以外的其他氣體(NH3能與CaCl2反應生成絡合物CaCl2?8NH3)。
(4)鹼石灰(鹼性乾燥劑):可乾燥NH3及中性氣體(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2等)。不能乾燥酸性氣體。
(5)硅膠(酸性乾燥劑):可乾燥Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅膠能吸附水,也易吸附其他極性分子,只能乾燥非極性分子氣體)。
(6)其他:如生石灰、NaOH也可用於乾燥NH3及中性氣體(不可乾燥有酸性或能與之作用的氣體)。
物質的分離提純
物理分離提純法
方法 適用范圍 主要儀器 舉例 注意事項
過濾 固體與液體分離 漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架台(帶鐵圈)、濾紙 粗鹽提純時,把粗鹽溶於水,經過過濾,把不溶於水的固體雜質除去 ①要「一貼二低三靠」
②必要時要洗滌沉澱物(在過濾器中進行)
③定量實驗的過濾要「無損」
結晶
重結晶 混合物中各組分在溶劑中的溶解度隨溫度變化不同 燒杯及過濾儀器 硝酸鉀溶解度隨溫度變化大,氯化鈉溶解度隨溫度變化小,可用該法從氯化鈉和硝酸鉀的混合物中提純硝酸鉀 ①一般先配較高溫度的飽和溶液,然後降溫結晶
②結晶後過濾,分離出晶體
升華 混合物中某一成分在一定溫度下可直接變為氣體,再冷卻成固體 酒精燈、大燒杯、圓底燒瓶、鐵架台(帶鐵圈)、石棉網 粗碘中碘與鉀、鈉、鈣、鎂的碘化物混雜,利用碘易升華的特性,可將碘與雜質分離 (升華物質的集取方法不作要求)
蒸發 分離溶於溶劑中的溶質 蒸發皿、三角架、酒精燈、玻璃棒 從食鹽水溶液中提取食鹽晶體 ①溶質須不易分解、不易水解、不易被氧氣氧化
②蒸發過程應不斷攪拌
③近干時停止加熱,余熱蒸干
蒸餾
分餾 利用沸點不同以分離互溶液體混合物 蒸餾燒瓶、冷凝管、酒精燈、錐形瓶、牛角管、溫度計、鐵架台(帶鐵圈、鐵夾)、石棉網等 製取蒸餾水,除去水中雜質。除酒精中水(加生石灰),乙醇和乙酸(先加NaOH蒸餾,後加濃H2SO4蒸餾);石油分餾 ①溫度計水銀球在蒸餾燒瓶支管口處
②加沸石(碎瓷片)
③注意冷凝管水流方向應下進上出
④不可蒸干
分液 兩種互不相溶的液體的分離 分液漏斗(有圓筒形、圓球形、圓錐形) 除溴乙烷中乙醇(先水洗),水、苯的分離,除乙酸乙酯中乙酸(加飽和Na2CO3洗) 上層液體從上口倒出,下層液體從下口放出
萃取 利用溶質在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來 可在燒杯、試管等中進行,一般在分液漏斗中(為便於萃取後分液) CCl4把溶於水裡的Br2萃取出來 ①萃取後要再進行分液
②對萃取劑的要求:與原溶劑互不混溶、不反應;溶質在其中的溶解度比在原溶劑中大;溶質不與萃取劑反應;兩溶劑密度差別大
③萃取後得到的仍是溶液,一般再通過分餾等方法進一步分離
滲析 用半透膜使離子或小分子從膠體中分離出來(提純膠體) 半透膜、燒杯等 除去Fe(OH)3膠體中的HCl 要不斷更換燒杯中的水或改用流水,以提高滲析效果
溶解 雜質與被提純的物質在溶解性上有明顯差異的混合物 分液裝置或洗氣裝置或過濾裝置 溴乙烷中的乙醇;Cl2中的HCl;CaCO3中的NaCl ①固體先研細
②攪拌或振盪
③易溶氣體溶解要防倒吸
④必要吋加熱
⑤注意後續操作
鹽析 利用某些物質在加某些無機鹽時,其溶解度降低而凝聚的性質來分離物質 燒杯、玻璃棒以及過濾儀器 從皂化液中分離肥皂、甘油;蛋白質的鹽析 ①注意無機鹽的選用
②少量鹽能促進蛋白質的溶解,重金屬鹽使蛋白質變性
③鹽析後過濾
化學分離提純
化學法要同時考慮到各組成成分及雜質的化學性質和特點,利用它們之間的差別加以分離提純。一般原則是:①引入試劑一般只跟雜質反應;②後續試劑應能除去過量的前一試劑;③不引進新雜質;④雜質與試劑生成的物質易與被提純物分離(狀態類型不同);⑤過程簡單,現象明顯,純度要高;⑥盡可能將雜質轉化為所需物質;⑦除去多種雜質時應考慮加入試劑的合理順序;⑧如遇到極易溶解於水的氣體時,應防止倒吸現象發生。在進行化學分離提純時,進行完必要的化學處理後,要適時實施某些物理法操作(如過濾、分液等)。
試劑的選擇或採取的措施是最為關鍵的,它要根據除雜的一般原則,分析雜質的狀態類型來確定。①原物質和雜質均為氣體時,一般不選用氣體作為除雜的試劑,而選用固體或液體試劑;②原物質和雜質均為可溶於水的固體(或溶液)時,雜質的除去,要根據原物質與雜質中陰陽離子的異同,選擇適當試劑,把雜質中與原物質不相同的陽離子或陰離子轉變成沉澱、氣體、水或原物質。試劑一般選用可溶於水的固體物質或溶液,也可選用氣體或不溶於水的物質;③原物質和雜質至少有一種不溶物時,雜質的除去一般不選用固體試劑,而是選用氣體或液體試劑,也可採用直接加熱、灼燒等方法除去雜質。
(1)加熱分解法:如NaCl中混有少量NH4HCO3,加熱使NH4HCO3分解。
(2)氧化還原法:利用氧化還原反應將雜質或氧化或還原,轉化為易分離物質。如除去苯中的少量甲苯,就可利用甲苯與酸性高錳酸鉀反應,生成苯甲酸,再加鹼生成水溶性苯甲酸鈉,從而與苯分離;又如,除去CO2中的少量O2,可將氣體通過熱的銅網。
(3)沉澱法:將雜質轉變為沉澱除去的方法。如除去CO2中的H2S氣體,可將混合氣體通入到CuSO4溶液中,除去H2S氣體。
(4)汽化法:將雜質轉變為氣體使之除去的方法。如除去NaCl固體中的Na2CO3固體,可加入HCl將其中的 轉變為CO2氣體。
(5)酸、鹼法:利用雜質和酸或鹼的反應,將不溶物轉變成可溶物;將氣體雜質也可轉入酸、鹼中吸收來進行提純。如除去CuS中的FeS就可採用加入鹽酸,使之充分溶解,利用FeS和鹽酸反應而不與CuS反應的特點來使兩者分離。
(6)絡合法:有些物質可將其轉化為絡合物達到分離目的。如BaSO4中的AgCl可通過加入濃氨水,使AgCl轉化為可溶的[Ag(NH3)2]Cl除去。
(7)轉化法:利用某些化學反應原理,將雜質轉化為所需物質,如NaHCO3溶液中含Na2CO3可通足量CO2轉化,CaO中含CaCO3,可加熱使之轉化等。有機物的分離一般不用此法,如除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果採用加入乙醇及催化劑(稀硫酸)並加熱的方法,試圖將乙酸轉化為乙酸乙酯,這是適得其反的。其一是加入的試劑難以除去;其二是有機反應緩慢、復雜,副反應多,該反應又是可逆反應,不可能反應到底將乙酸除盡。
(8)水解法:當溶液中的雜質存在水解平衡,而用其他方法難以除之,可用加入合適試劑以破壞水解平衡,使雜質轉化為沉澱或氣體而除去。如:MgCl2中的FeCl3,可用加MgO、Mg(OH)2、MgCO3等,降低H+濃度,促進Fe3+水解為Fe(OH)3↓,而不能加NaOH和NH3?H2O等。
(9)其他:如AlCl3溶液中混有的FeCl3,可利用Al(OH)3的兩性,先加過量氫氧化鈉溶液,過濾,在濾液中通足量CO2,再過濾,在濾渣[Al(OH)3]中加鹽酸使其溶解。此外還有電解法精煉銅;離子交換法軟化硬水等。
多數物質的分離提純採用物理——化學綜合法。
物質的檢驗
本來有圖,而且有很多其他內容的,可是沒法貼,見諒,你要發給你,要不然就沒有圖了,不好意思
❹ 奼傞珮涓鏈夋満鍖栧︿腑娣峰悎鐗╃殑鍒嗙繪垨鎻愮函錛堥櫎鏉傦級錛屽啓鏄庤佹彁綰鐨勭墿璐ㄥ拰瑕佸嚭鐨勬潅璐ㄦ槸浠涔
鍖栧﹀父鐢ㄧ殑鐗╄川鐨勫垎紱繪柟娉曟槸錛
1.婧惰В榪囨護娉曪細涓縐嶇墿璐ㄦ槗婧朵簬姘達紝鍙︿竴縐嶇墿璐ㄩ毦婧朵簬姘達紝鍙浠ュ皢榪欎袱縐嶇墿璐ㄧ殑娣峰悎鐗╂憾浜庢按錛岀劧鍚庤繃婊わ紝灝卞彲浠ュ垎紱誨嚭榪欎袱縐嶇墿璐ㄣ
2.鍐峰嵈鐑楗卞拰婧舵恫娉曪細鏍規嵁涓ょ嶇墿璐ㄧ殑鍦ㄦ按涓鐨勬憾瑙e害鏈夎緝澶х殑宸寮傘傚皢榪欎袱縐嶇墿璐ㄧ殑娣峰悎鐗╅厤鍒舵垚娣峰悎婧舵恫錛岀劧鍚庣獊鐒墮檷浣庢俯搴︼紝婧惰В搴﹁緝灝忕殑閭g嶇墿璐ㄥ氨緇撴櫠鏋愬嚭浜嗭紝鍥犳わ紝灝卞皢榪欎袱縐嶇墿璐ㄥ垎紱誨嚭鏉ヤ簡銆
3.鐗╄川婧惰В鐗規ф硶錛堣悆鍙栨硶錛夛細涓ょ嶇墿璐ㄧ殑娣峰悎鐗╀腑錛屾湁涓縐嶇墿璐ㄤ笉瀹逛簬鏈夋満婧跺墏錛岃屽彟涓縐嶇墿璐ㄦ槗婧朵簬鏈夋満婧跺墏錛屼笖榪欎袱縐嶇墿璐ㄩ兘涓嶅拰鏈夋満婧跺墏鍙嶅簲錛屽彲鏍規嵁榪欑嶇壒鎬э紝鍏堝皢鍏朵腑鐨勪竴縐嶇墿璐ㄦ憾瑙e湪榪欑嶆湁鏈烘憾鍓備腑錛屼駭鐢熷垎灞傜殑鐜拌薄錛岀劧鍚庡垎紱誨嚭瀹冧滑銆
4.姘斾綋娌夋穩娉曪細涓ょ嶇墿璐ㄧ殑娣峰悎鐗╀腑錛屾湁涓縐嶇墿璐ㄨ兘鍜屽叾瀹冪殑鐗╄川鍙戠敓鍙嶅簲錛屼駭鐢熸矇娣鎴栬呮槸姘斾綋錛岃屽彟涓縐嶇墿璐ㄤ笉鍙嶅簲錛屽埄鐢ㄨ繖縐嶆ц川錛屽皢榪欎袱縐嶇墿璐ㄥ垎紱誨嚭鏉ャ
甯歌佺墿璐ㄥ垎紱繪彁綰鐨9縐嶆柟娉
1.緇撴櫠鍜岄噸緇撴櫠錛氬埄鐢ㄧ墿璐ㄥ湪婧舵恫涓婧惰В搴﹂殢娓╁害鍙樺寲杈冨ぇ錛屽侼aCl錛孠NO3銆
2.钂擱忓喎鍗存硶錛氬湪娌哥偣涓婂樊鍊煎ぇ銆備箼閱囦腑(姘)錛氬姞鍏ユ柊鍒剁殑CaO鍚告敹澶ч儴鍒嗘按鍐嶈捀棣忋
3.榪囨護娉曪細婧朵笌涓嶆憾銆
4.鍗囧崕娉曪細SiO2(I2)銆
5.钀冨彇娉曪細濡傜敤CCl4鏉ヨ悆鍙朓2姘翠腑鐨処2銆
6.婧惰В娉曪細Fe綺(A1綺)錛氭憾瑙e湪榪囬噺鐨凬aOH婧舵恫閲岃繃婊ゅ垎紱匯
7.澧炲姞娉曪細鎶婃潅璐ㄨ漿鍖栨垚鎵闇瑕佺殑鐗╄川錛欳O2(CO)錛氶氳繃鐑鐨凜uO錛汣O2(SO2)錛氶氳繃NaHCO3婧舵恫銆
8.鍚告敹娉曪細鐢ㄥ仛闄ゅ幓娣峰悎姘斾綋涓鐨勬皵浣撴潅璐錛屾皵浣撴潅璐ㄥ繀欏昏鑽鍝佸惛鏀訛細N2(O2)錛氬皢娣峰悎姘斾綋閫氳繃閾滅綉鍚告敹O2銆
9.杞鍖栨硶錛氫袱縐嶇墿璐ㄩ毦浠ョ洿鎺ュ垎紱伙紝鍔犺嵂鍝佸彉寰楀規槗鍒嗙伙紝鐒跺悗鍐嶈繕鍘熷洖鍘伙細Al(OH)3錛孎e(OH)3錛氬厛鍔燦aOH婧舵恫鎶夾l(OH)3婧惰В錛岃繃婊わ紝闄ゅ幓Fe(OH)3錛屽啀鍔犻吀璁㎞aAlO2杞鍖栨垚A1(OH)3銆傚弬鑰冭祫鏂欙細鐧懼害
❺ 中國石油大學(北京)有兩種指定教材 (化工原理)譚天恩 和(石油化學工程原理)李陽初 哪種重要
(化工原理)譚天恩
書論述化工過程單元操作的基本原理、典型設備等。本版注重、更新基本概念的闡述,調整了部分章節結構,刪減已少用的內容;核實、更新了某些數據,以更符合實用。全書分上、下冊。上冊包括:緒論、流體流動、流體輸送機械、機械分離與固體流態化、攪拌、傳熱、傳熱設備、蒸發及附錄等。本書為工科高等院校化工(多學時)及相關專業的化工原理課程的教材,亦可供化工行業從事研究、設計與生產的工程技術人員參考。
圖書目錄
緒論
一、本課程的歷史背景和內容
二、貫穿本課程的三大守恆定律
三、單元操作的研究方法
四、貫穿本課程的主線——工程觀點
第一章 流體流動
第一節 流體靜止的基本方程
一、密度
二、壓力的表示方法
三、流體靜力學方程
四、流體靜力學方程的應用
第二節 流體流動的基本方程
一、基本概念
二、質量衡算——連續性方程
三、機械能衡算方程
第三節 流體流動現象
一、流動型態
二、湍流的基本概念
三、管內流動的分析
四、邊界層與邊界層分離
第四節 管內流動的阻力損失
一、沿程損失的計算通式及其用於
層流
二、量綱分析法
三、湍流的摩擦系數
四、非圓形管的沿程損失
五、局部損失
六、管內流動總阻力損失的
計算
第五節 管路計算
一、簡單管路
二、復雜管路
三、可壓縮流體的管路
計算
第六節 流量測量
一、變壓頭流量計
二、變截面流量計
習題
符號說明
參考文獻
第二章 流體輸送機械
第一節 離心泵
一、離心泵的操作原理與構造
二、離心泵的理論壓頭與實際壓頭
三、離心泵的主要性能參數
四、離心泵的特性曲線及其應用
五、離心泵的工作點與流量調節
六、離心泵的安裝高度
七、離心泵的類型、選用、安裝與
操作
第二節 其他類型泵
一、其他葉片式泵
二、容積式泵
三、其他形式泵
四、各類泵在化工生產中的應用
第三節 通風機、鼓風機、壓縮機和真
空泵
一、離心式風機
二、旋轉鼓風機和壓縮機
三、往復壓縮機
四、真空泵
習題
符號說明
參考文獻
第三章 機械分離與固體流態化
第一節 篩分
一、顆粒的特性
二、顆粒群的特性
三、篩分
第二節 沉降分離
一、重力沉降原理
二、重力沉降分離設備
三、離心沉降原理
四、離心沉降分離設備
第三節 過濾
一、概述
二、過濾設備
三、過濾的基本理論
四、濾餅洗滌
五、生產能力
第四節 離心分離
第五節 固體流態化
一、基本概念
二、流化床的兩種狀態
三、流化床的主要特性
四、流化床的操作流速范圍
習題
符號說明
參考文獻
第四章 攪拌
第一節 攪拌設備
一、主要部件
二、葉輪形式
三、葉輪的操作
四、攪拌槽與擋板
五、典型攪拌器構型
六、攪拌器的液體循環量與壓頭
第二節 攪拌功率
一、功率關聯式
二、功率曲線
第三節 攪拌器放大
一、攪拌器放大的基礎
二、攪拌器放大的實例
習題
符號說明
參考文獻
第五章 傳熱
第一節 概述
一、傳熱在工業生產中的應用
二、傳熱的三種基本方式
三、傳熱速率與熱阻
第二節 熱傳導
一、傅里葉定律
二、熱導率
三、平壁的穩定熱傳導
四、圓筒壁的穩定熱傳導
第三節 兩流體間的熱量傳遞
一、兩流體通過間壁傳熱的分析
二、傳熱速率和傳熱系數
三、傳熱溫差和熱量衡算
四、復雜流向時的平均溫差
五、傳熱效率?傳熱單元數法
六、壁溫的計算
第四節 給熱系數
一、給熱系數的影響因素和數值范圍
二、給熱系數與量綱分析
三、流體作強制對流時的給熱系數
四、流體作自然對流時的給熱系數
五、蒸氣冷凝時的給熱系數
六、液體沸騰時的給熱系數
第五節 輻射傳熱
一、基本概念
二、物體的發射能力與斯蒂芬?波爾茨曼定律
三、克希霍夫定律
四、兩固體間的相互輻射
五、氣體熱輻射的特點
六、輻射、對流的聯合傳熱
習題
附錄飽和水蒸氣參數的關聯式
符號說明
參考文獻
第六章 傳熱設備
一、換熱器的分類
二、夾套式換熱器
三、蛇管式換熱器
四、套管式換熱器
五、列管式換熱器
六、換熱器的強化途徑
七、板式換熱器
八、螺旋板式換熱器
九、板翅式換熱器
十、翅片管換熱器及空氣冷卻器
十一、熱管換熱器
習題
符號說明
參考文獻
第七章 蒸發
第一節 概述
第二節 單效蒸發
一、單效蒸發的計算
二、蒸發設備中的溫差損失
三、溶液的沸點升高與杜林規則
四、液柱靜壓頭和加熱管內摩擦損失對
溶液沸點的影響
五、真空蒸發
第三節 多效蒸發
一、多效蒸發的流程
二、蒸發器的生產能力、生產強度和多效蒸發器效數的限制
三、多效蒸發的計算
四、提高加熱蒸汽利用程度的其他措施
第四節 蒸發設備
一、蒸發器的結構及特點
二、蒸發輔助設備
第五節 蒸發器的生產強度
習題
符號說明
參考文獻
附錄
附錄一 常用物理量的單位與量綱
附錄二 某些氣體的重要物理性質
附錄三 某些液體的重要物理性質
附錄四 某些固體材料的重要物理性質
附錄五 水的重要物理性質
附錄六 干空氣的物理性質(101.3 kPa)
附錄七 水的飽和蒸汽壓(-20~100 ℃)
附錄八 飽和水蒸氣表(按溫度排列)
附錄九 飽和水蒸氣表(按壓力排列)
附錄十 水的黏度(0~100 ℃)
附錄十一 液體黏度共線圖
附錄十二 氣體黏度共線圖
附錄十三 液體比熱容共線圖
附錄十四 氣體比熱容共線圖(常壓下用)
附錄十五 液體汽化潛熱共線圖
附錄十六 管子規格(摘自國家標准)
附錄十七 IS型單級單吸離心泵性能表(摘錄)
附錄十八 8-18、9-27離心通風機綜合特性曲線圖
附錄十九 列管式換熱器
附錄二十 常用篩子的規格
附錄二十一 無機物水溶液在101.3kPa(絕)下的沸點
習題參考答案
參考讀物
石油化學工程原理-李陽初 上下冊
本書論述了石油加工和石油化工過程中有關單元過程的基本原理及相關設備,分上、下兩冊。上冊內容包括流體流動、流體輸送機械、非均相物系的分離、固體流態化和氣力輸送、傳熱、換熱器、輻射傳熱與管式加熱爐等章,下冊內容包括傳質過程概論、蒸餾、氣體吸收、萃取、氣體傳質設備等章。本書力求聯系石油加工和石油化工過程的實際,基本概念和基本原理論述由淺入深,並列有必要的例題與習題。
本書可作為高等石油院校化學工程與工藝及相關專業本科生的化工原理教材,也可供石油加工和石油化工行業工程技術人員參考。
目錄
上冊
緒論
第一章 流體流動
第二章 流體輸送機械
第三章 非均相物系的分離
第四章 固體流態化和氣力輸送
第五章 傳熱
第六章 換熱器
第七章 輻射傳熱與管式加熱爐
附錄
下冊
第八章 傳質過程概論
第九章 蒸餾
第十章 氣體吸收
第十一章 萃取
第十二章 氣液傳質設備
❻ 化學實驗中,常用的方法有哪些
第一節 化學實驗基本方法(第3課時)
一、教材分析:
蒸餾和萃取是在實際生產生活中有著廣泛應用的分離和提純技術,海水淡化問題是目前解決全球淡水日益緊缺問題的重要途徑,這為選修《化學與技術》奠定了一定的知識基礎。萃取對於學生來說是全新的分離和提純技術,它是對溶解性規律的一個應用,其原理也在今後鹵族元素和有機物的學習中多次體現,在生活中也有多方面的應用。
本節課教學內容主要包括兩個方面:(一)、復習蒸餾的原理,掌握實驗室規范的蒸餾裝置。這部分內容只作復習和簡單的擴充;(二)、介紹萃取的原理和裝置,特別是實驗操作中的細節。這部分知識為新知識,應採用靈活多樣的教學手段由淺入深地讓學生理解和掌握。蒸餾和萃取是高中階段的兩個基本實驗操作,學生對於相關內容及部分儀器還比較陌生,本節課的主要目的就是讓學生了解蒸餾和萃取的操作及過程,學習一些儀器的使用方法,並進一步豐富分離提純物質的方法和手段。
二、教學目標:
1.知識與技能
(1)體驗科學探究的過程,學習運用以實驗為基礎的實證研究方法。
(2) 知道液體混合物分離和提純的常用方法—蒸餾和萃取,能根據常見物質的性質設計分離和提純物質的方案,並初步掌握其操作技能。
2.過程和方法
通過實際操作,來學會對混合物分離和提純的操作。
3.情感態度與價值觀
(1)樹立綠色化學思想,形成環境保護的意識。
(2)能發現學習和生產、生活中有意義的化學問題,並進行實驗探究。
三、教學重點難點:
重點:蒸餾和萃取的掌握和應用
難點:蒸餾和萃取的掌握和應用
四、學情分析:
(1)在初中階段學生已經學習了簡易的蒸餾操作方法,本節課將在此基礎上對規范裝置和實驗原理做深入的探討,使學生更容易接受。已經初步了解了粗鹽提純的方法,蒸餾的簡易裝置。蒸餾則是在初中簡易操作的基礎上引入使用冷凝管這一較正規的操作。
(2)萃取的引入採用學生回家做西紅柿湯並進行觀察積極調動學生學習的主觀能動性。
(3)學生已經掌握了部分溶解度的相關知識,這對萃取原理的講解打下了一定的基礎。
五、教學方法:實際操作、歸納、總結等方法
六、課前准備:
1.學生的學習准備:預習課本上相關的實驗,初步把握實驗的原理和方法步驟;完成課前預習學案。
2.教師的教學准備:多媒體課件製作、實物投影儀,課前預習學案,課內探究學案。
3.教具准備:4人一組、製取蒸餾水裝置15套、50 mL分液漏斗(15)、10 mL量筒(15)、燒杯(15)、鐵架台(含鐵圈)(15)、CCl4、碘水。等。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)檢查預習,了解學生對已有知識的掌握程度及存在的困惑。
[復習提問]過濾、蒸發操作及SO42-檢驗方法。
[設問] 過濾、蒸發操作是用於固體混合物還是液體混合物的分離?
[學生回答] 過濾、蒸發操作適用於固體混合物分離。
(二)情景導入,展示目標
[引言]上節課我們學習了粗鹽的提純,通過除雜質過濾的方法得到比較純的鹽水,大家想想如果我們要把鹽水變為淡水,該怎麼做呢?
比如說在海邊,漁民們是怎麼解決生活用水的問題;前段時間,中央電視台播放了鄭和下西洋的那段歷史,大家知道他們是怎麼解決長期在海上漂泊的吃水問題嗎?
[展示]海水變淡水
[引]做湯的時候,觀察過鍋蓋嗎?鍋蓋上有水珠,這水珠與湯不什麼不同?為什麼會有水珠?水蒸汽凝結?為什麼水蒸汽會凝結成水珠?
[講]湯沸騰後,水蒸汽遇溫度低的鍋蓋而凝成水珠附於鍋蓋。那麼這是一個什麼過程,我們在化學中應怎麼稱呼?大家想一想蒸餾是不是一種分離混合物的方法?如果是,那麼是分離什麼樣的混合物?
[過]混合物的分離和提純除了過濾、蒸發外,還有其他很多方法,這節課,我們來學習另外兩種新方法:蒸餾和萃取
(三)合作探究,精講點撥
[板書](二) 蒸餾和萃取(distillation and extraction)
[過]首先,讓我們利用實驗室通過蒸餾的方法除去自來水中的雜質製取蒸餾水的實驗來學習蒸餾的過程
[板書]1、蒸餾
[引入]我們引用的自來水是純凈的水嗎?不是。因為自來水廠使用了消毒劑氯對水進行了消毒。使水中含有Cl― 。我們可以利用加入硝酸銀溶液檢驗是否含有氯離子。
[實驗演示]自來水中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液
[講]有明顯白色沉澱生成,證明自來水中含有氯離子。那麼,我們應該用什麼方法除去自來水中的氯離子呢?能否向上一堂課中使用化學方法,加入試劑反應除去?
(不能。加入試劑後會引入新的雜質,達不到我們實驗目的。要想得到純凈水。可以使用加熱將水變為水蒸汽,然後再冷凝為純凈的液態蒸餾水。)
[小結]實驗室就是使用蒸餾的方法製取蒸餾水。
[投]
(1)原理:利用互溶的液體混合物中各組分的沸點不同,給液體混合物加熱,使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體,從而達到分離提純的目的。蒸餾一般用於分離沸點相差較大的液體混合物。(例如蒸餾含有Fe3+的水提純其中水份,蒸餾石油提純不同沸點的有機組分)
(2)儀器:鐵架台、酒精燈、石棉網、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、膠塞、牛角管(尾接管)、錐形瓶、膠管
[實驗演示]實驗室製取蒸餾水
[投](3)蒸餾時的注意事項:
a.燒瓶內液體的容積不超過2/3,燒瓶要墊上石棉網加熱,燒瓶中還要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。
b.溫度計下端水銀泡應置於燒瓶支管處,測量逸出氣體的溫度。
c.冷凝水下口進,上口出。
d.實驗開始時,先開冷凝水,後加熱。實驗結束時,先停止加熱,後關冷凝水。溶液不可蒸干。
[講]錐形瓶中的液體就是蒸餾水,我們再用硝酸銀溶液檢驗是否含有氯離子。
[實驗演示]蒸餾水加入硝酸銀溶液
[投影小結實驗]
實驗1-3 實驗室製取蒸餾水
實驗 現象
1、在試管中加入少量自來水,滴入幾滴稀硝酸和幾滴硝酸銀溶液。 加硝酸銀溶液有白色沉澱產生,且沉澱不溶解
2、在100 mL燒瓶中加入約1/3體積的自來水,再加入幾粒沸石(或碎瓷片),如圖連接好裝置,向冷凝管中通入冷卻水。加熱燒瓶,棄去開始餾出的總分液體,用錐形瓶收集約10 mL 液體,停止加熱 加熱,燒瓶中水溫升高到100℃沸騰,在錐形瓶中收集蒸餾水
3、取少量收集到的液體加入試管中,然後滴入幾滴稀硝酸和幾滴硝酸銀溶液 加硝酸銀溶液於蒸餾水中,無沉澱
[思考]
1、為什麼冷卻水通入方向與被冷凝蒸氣流向相反?
(為了使蒸餾出的蒸氣與冷卻水長時間充分接觸,帶走盡可能多的熱量)
2、為什麼溫度計水銀球的頂端要與圓底燒瓶支管下沿處於同一水平線?
(對於蒸餾來說,只有精確控制蒸餾的溫度才能達到分離提純的目的,而蒸餾燒瓶支管口的溫度正是被蒸餾變為氣體某組分的溫度,故溫度計水銀球頂端要與圓底燒瓶支管下沿處於同一水平線)
3、在日常生活中,我們應用蒸餾的方法可以將海水淡化,或製造無水酒精。若採用蒸餾的方法分離酒精和水的混合物,先蒸餾出來的物質是什麼?
(酒精沸點低,先蒸出的是酒精。)
4、從這個實驗中,大家可以看出蒸餾適用於什麼類型的混合物的分離?
[投](4)蒸餾的使用范圍:
液態混合物中,沸點不同,除去難揮發或不揮發的物質。
[思考]蒸餾與蒸發的區別:
(加熱是為了獲得溶液的殘留物時,要用蒸發;加熱是為了收集蒸氣的冷凝液體時,要用蒸餾)
[過渡]在日常生活中,有時我們的衣服粘了油漬,可以用汽油擦洗,這就是萃取的應用。接下來我們學習另外的一種分離方法,叫做萃取與分液。
[板書]2、萃取
[過]我們先來認識這個新的儀器:分液漏斗。
[展示儀器]分液漏斗的組成,分液漏斗的活塞、蓋子同漏斗本身是配套的。使用漏斗前要檢驗漏斗是否漏水。方法為:關閉活塞,在漏斗中加少量水,蓋好蓋子,用右手壓住分液漏鬥口部,左手握住活塞部分,把分液漏鬥倒轉過來用力振盪,看是否漏水
[投](1)定義:利用某溶質在互不相溶的溶劑中的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來,在利用分液的原理和方法將它們分離開來。
[講解+實驗演示]我們通過實驗來解釋萃取的定義,我們知道碘單質在水中的溶解度不大,碘水呈黃棕色。碘是溶質,水是溶劑。取10ml飽和碘水,倒入分液漏斗中。接著,按照萃取的定義,我們要用另一種溶劑加把溶質碘從碘水中提取出來,這另外一種溶劑的選擇要符合一些條件,
[投](2)萃取劑的選擇:
a.溶質在萃取劑的溶解度要比在原溶劑(水)大。
b.萃取劑與原溶劑(水)不互溶。
c.萃取劑與溶液不發生發應。
[講解+實驗演示]那麼,我們根據這些條件可以選擇了四氯化碳,由於碘在四氯化碳的溶解度比較大,所以我們加入4ml就可以了,進行振盪。請大家注意振盪的操作:用右手壓住分液漏鬥口部,左手握住活塞部分,把分液漏鬥倒轉過來用力振盪,注意放氣怎麼(強調放氣的重要性)。振盪後將分液漏斗放在鐵架台上靜置。
[講解]靜置後,大家發現漏斗中的液體分為兩層,下層為紫紅色,這一層為碘的四氯化碳的溶液。上層溶液顏色變淡了,證明碘水中的碘已經被萃取到四氯化碳中了,達到了碘和水分離的目的,這就是萃取。
[引導]大家想想,萃取後,如何分離?比如湯上面的油層是怎樣弄走的?
(勺子舀,吸管吸,。。。。。)
[講]我們試想一下,可不可以想辦法使湯使下面流走,讓油剛好留在容器中。容器下面有通道,湯從下面流走,在湯剛好流完時,關閉通道,這樣湯和油不就分開了嗎,這正好符合分液漏斗的結構。
[板書]3、分液
[講解+實驗演示]最後一步,就是把四氯化碳層和水層分開,這就是分液。首先,打開蓋子(塞子),為什麼?(平衡大氣壓)將活塞打開,使下層液體慢慢流出。漏斗下埠靠燒杯壁。上層液體從上口倒出,為什麼?(防止上層液體混帶有下層液體)
[投影總結]
(1)定義:把兩種互不相溶的液體(且密度不同)分開的操作
[板書]萃取與分液的步驟:
a.檢驗分液漏斗是否漏水
b.加入溶液,加入萃取劑,振盪
c.靜置分層
d.分液
[小結]通過這個實驗,大家要掌握的是萃取劑的選擇(三個條件),以及掌握萃取與分液的操作步驟。(四個步驟)
(四)反思總結,當堂檢測。
通過這個實驗,大家要掌握的是萃取劑的選擇(三個條件),以及掌握萃取與分液的操作步驟。(四個步驟)
當堂檢測見學案。
[作業]1、P10 1、2、 2、課後復習本節內容
(五)發導學案,布置預習
請預習第二節,並完成預習導學案。
九、板書設計:
(二)、蒸餾、萃取和分液
1、蒸餾
2、萃取
3、分液
4.萃取與分液的步驟:
a.檢驗分液漏斗是否漏水 b.加入溶液,加入萃取劑,振盪 c.靜置分層 d.分液
十、教學反思:
本節學習了混合物的分離和提純的基本操作:蒸餾、分液和萃取,在實驗室上這節課充分的調動了學生學習的興趣和積極性,雖然准備實驗很麻煩,但提高了課堂效率,不用再另找時間做實驗。學生分組實驗並合作探究,在老師的引導下完成教學重點內容——蒸餾、分液和萃取的基本操作,並通過親身實踐進一步領會了蒸餾、分液和萃取法,突破了本節課的難點——蒸餾、分液和萃取的基本操作原理和注意事項,在探究實驗的過程中學生也提升了化學學的科學素養。在化學實驗和科學研究中,還有許多分離和提純的方法,如分餾、層析,等等。此外,利用物質的特殊性質來分離和檢驗物質的方法也很多,應用也十分廣泛,我們將在今後的學習中慢慢接觸到。整堂課學生求知旺盛,復雜的知識變得簡單化,親自動手操作,加深了印象,提高了能力。