.
E. 實驗室中某些氣體的製取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置).僅用此裝置和表中提供的物
A、氨氣的密度比空氣密度小,應該採用向下排空氣法收集,裝置c中的導管應該改為短進長出,故回A錯誤;
B、濃硫酸答可以與亞硫酸反應,生成二氧化硫,SO2氣體的密度比空氣大,能使用向上排空氣法,SO2氣體能與氫氧化鈉迅速反應,所以吸收裝置中要防倒吸,圖示收集裝置和完全吸收裝置都合理,故B正確;
C、銅與稀硝酸反應生成產物為一氧化氮,無法達到二氧化氮,一氧化氮、二氧化氮的尾氣吸收不能使用水,故C錯誤;
D、乙炔的密度比空氣密度小,收集方法應該為向下排空氣法或排水法,圖示收集方法錯誤,故D錯誤;
故選B.
F. 高中化學實驗室事故的預防和處理越全面越好,包括防倒吸裝置的圖和原理
1、.葯劑取用
(1)使用儀器:
固(塊狀)鑷子(粉狀)角匙, 液 量筒,滴管,滴定管
取用方法:固 一橫二放三慢豎 ,液 傾倒 口對口標簽對手心,滴加 滴管潔凈,吸液不太多,豎直懸滴
(2)定量取用儀器:用 天平量筒,不定量用最少量為 液1-2ml 固鋪滿試管底
(3)取完後 蓋上蓋子,放回原處 用剩葯品 不可放回原處(白磷、金屬鈉鉀除外)
(4)特殊試劑取用
白磷:用鑷子夾住白磷,用在小刀水下切割
金屬鈉鉀:用鑷子取出後,用濾紙吸去煤油,放在玻璃片上用小刀切割黃豆或綠豆大小
取用試劑不能 用手接觸葯品 不能 直聞氣味 不能 嘗味道
2、儀器洗滌
基本方法:先注入少量水,振盪倒掉,沖洗外壁,若仍有污跡,刷洗或用洗滌液處理。最後用蒸餾水沖洗。
洗凈的標准:內壁均勻附著一層水膜,不聚成水滴,不凝成股
儀器洗滌的方法:根據儀器沾有污痕的性質,選擇適當的試劑溶解而除去。常用的有:酸洗、鹼洗、氧化劑洗、溶劑洗等。
特殊污跡的洗滌舉例:
(1)內有油脂的試管 NaOH溶液 或洗衣粉或汽油
(2)附有銀鏡的試管 HNO3溶液
(3)還原CuO後的試管 硝酸
(4)粘有硫磺、白磷、碘的試管 CS2
(5)久置KMnO4溶液的試劑瓶 濃鹽酸
(6)熔化硫的試管 NaOH溶液或CS2
(7)久置石灰水的試劑瓶 鹽酸
(8)熔化苯酚的試管 酒精或NaOH溶液
(9)盛放乙酸乙酯的試管 NaOH溶液 酒精
(10)做過Cl—,Br—檢驗的試管 氨水
3、試紙的使用
常用試紙及用途:
紅色石蕊試紙 測試鹼性試劑或氣體
藍色石蕊試紙 測試酸性試劑或氣體
KI澱粉試紙 測試氧化性氣體
PH試紙 測試溶液酸鹼性
使用方法:檢驗溶液 取試紙放在表面皿上,玻棒蘸取液體,沾在試紙中心,觀察顏色的變化,判斷溶液的性質。
檢驗氣體 用鑷子夾取或粘在玻璃棒的一端,先用水濕潤,再放在氣體中,觀察試紙的顏色變化情況來判斷氣體的性質。
試紙的種類很多。常用的有紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、PH試紙、澱粉碘化鉀試紙和品紅試紙等。
注意:使用PH試紙不能用蒸餾水潤濕。
4、溶液的配製
(l)配製溶質質量分數一定的溶液
計算:
稱量:
溶解:
(2)配製一定物質的量濃度的溶液
計算:
稱量
溶解:將固體或液體溶質倒入燒杯中,加入適量的蒸餾水(約為所配溶液體積的1/6),用玻璃棒攪拌使之溶解,冷卻到室溫後,將溶液引流注入容量瓶里。
洗滌(轉移):用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌2-3次,將洗滌液注入容量瓶。振盪,使溶液混合均勻。
定容:繼續往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度2-3m處,改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰
好與刻度相切。把容量瓶蓋緊,再振盪搖勻。
5.過濾 過濾是除去溶液里混有不溶於溶劑的雜質的方法。
(1)儀器 漏斗 燒杯 鐵架台 玻棒 (濾紙)
(2)過濾時應注意:
a、一貼二低三靠
①一貼:將濾紙折疊好放入漏斗,加少量蒸餾水潤濕,使濾紙緊貼漏斗內壁。
②二低:濾紙邊緣應略低於漏斗邊緣,加入漏斗中液體的液面應略低於濾紙的邊緣。
③三靠:向漏斗中傾倒液體時,燒杯的夾嘴應與玻璃棒接觸;玻璃棒的底端應和過濾器有三層濾紙處輕輕接觸;漏斗頸的末端應與接受器的內壁相接觸,例如用過濾法除去粗食鹽中少量的泥沙。
b、若要得到純凈的沉澱或需稱量沉澱的質量,則需對沉澱進行洗滌:洗滌的原因是洗去沉澱表面的可溶性物質;洗滌的方法是:用蒸餾水浸洗濾紙上的固體,待流完後,重復若干次,直至洗凈。
c、沉澱是否洗凈的檢查:(檢驗溶液中含量較多且易檢驗的離子,以含較多的SO42-為例)取新得到的洗出液少許,滴入用鹽酸酸化的BaCl2 溶液 ,若沒有白色渾濁出現,則說明沉澱已洗凈,若有白色渾濁出現,則說明沉澱沒有洗凈。
d、反應時是否沉澱完全的檢查:取沉澱上層清液,加入沉澱劑,若不再有沉澱產生,說明沉澱完全。
6.蒸發和結晶 蒸發是將溶液濃縮、溶劑氣化或溶質以晶體析出的方法。結晶是溶質從溶液中析出晶體的過程,可以用來分離和提純幾種可溶性固體的混合物。結晶的原理是根據混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同,通過蒸發減少溶劑或降低溫度使溶解度變小,從而使晶體析出。加熱蒸發皿使溶液蒸發時、要用玻璃棒不斷攪動溶液,防止由於局部溫度過高,造成液滴飛濺。當蒸發皿中出現較多的固體時,即停止加熱,
7.蒸餾 蒸餾是提純或分離沸點不同的液體混合物的方法。用蒸餾原理進行多種混合液體的分離,叫分餾。
操作時要注意:
①在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。
②溫度計水銀球的位置應與支管底口下緣位於同一水平線上。
③蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2/3,也不能少於l/3。
④冷凝管中冷卻水從下口進,從上口出。
⑤加熱溫度不能超過混合物中沸點最高物質的沸點,例如用分餾的方法進行石油的分餾。
8.分液和萃取 分液是把兩種互不相溶、密度也不相同的液體分離開的方法。萃取是利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。選擇的萃取劑應符合下列要求:和原溶液中的溶劑互不相溶;對溶質的溶解度要遠大於原溶劑,並且溶劑易揮發。
(1)儀器
分液漏斗
燒杯
(2)萃取操作
在分液漏斗中加溶液和萃取劑,右手堵住漏鬥上口塞,左手握活塞,倒轉用力振盪,放氣,正立放鐵圈上靜置
萃取劑選擇:1與原溶劑互不相溶、互不反應2溶質在其中溶解度比原溶劑大得多
(3)分液操作 讓分液漏斗下端緊靠燒杯內壁,打開分液漏鬥上口玻璃塞,打開活塞,讓下層液體從下面流出到分界面,再關閉活塞,上層液體由上口倒入另一燒杯
在萃取過程中要注意:
①將要萃取的溶液和萃取溶劑依次從上口倒入分液漏斗,其量不能超過漏斗容積的2/3,塞好塞子進行振盪。
②振盪時右手捏住漏鬥上口的頸部,並用食指根部壓緊塞子,以左手握住旋塞,同時用手指控制活塞,將漏鬥倒轉過來用力振盪。
③然後將分液漏斗靜置,待液體分層後進行分液,分液時下層液體從漏鬥口放出,上層液體從上口倒出。例如用四氯化碳萃取溴水裡的溴。
9.升華 升華是指固態物質吸熱後不經過液態直接變成氣態的過程。利用某些物質具有升華的特性,將這種物質和其它受熱不升華的物質分離開來,
10.滲析 利用半透膜(如膀胱膜、羊皮紙、玻璃紙等),使膠體跟混在其中的分子、離子分離的方法。常用滲析的方法來提純、精製膠體溶液。滲析的原理是擴散,要不斷更換燒杯中的蒸餾水或改為流水,以提高滲析的效果。
儀器 半透膜袋(如膀胱膜、羊皮紙、玻璃紙等)、燒杯、玻璃棒
鹽析 掌握蛋白質的鹽析和皂化反應中高級脂肪酸鈉鹽的鹽析
11各種裝置的氣密性檢查方法歸納
一、基本方法:
①受熱法:將裝置只留下1個出口,並先將該出口的導管插入水中,後採用微熱(手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等),使裝置內的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱後,導管是否出現水柱。
②壓水法:如啟普發生器氣密性檢查
③吹氣法
二、基本步驟:
①形成封閉出口
②採用加熱法、水壓法、吹氣法等進行檢查
③觀察氣泡、水柱等現象得出結論。
註:若連接的儀器很多,應分段檢查。
方法2:向導管口吹氣,漏斗頸端是否有水柱上升 用橡皮管夾夾緊橡皮管,靜置片刻,觀察長頸漏斗頸端的水柱是否下落若吹氣時有水柱上升,夾緊橡皮管後水柱不下落,說明氣密性良好。
化學實驗復習系列三:物質的提純分離、除雜和鑒別
知識再現:
對混合物分離、提純的基本要求:原理正確,操作簡便,少用試劑(主要成分)量不減少(或減少很少), 保護環境。
Ⅰ.混合物分離、提純常用的方法:
酸、鹼處理法:此法是利用混合物中各種組分酸鹼性不同,用酸或鹼處理,從而分離提純物質,
正鹽和與酸式鹽相互轉化法
沉澱法:
氧化還原法:此法是利用混合物中某種組分能被氧化(被還原)的性質來分離提純物質,
電解法:此法是利用電解原理來分離提純物質,如電解冶煉鋁;
吸附法:混合物中的某種組分易被某種吸附劑吸附,如用木炭使蔗糖溶液脫去有機色素
Ⅱ.常見物質除雜方法序號 原物 所含雜質 除雜質試劑 主要操作方法
1 N2 O2 灼熱的銅絲網 用固體轉化氣體
2 CO2 H2S CuSO4溶液 洗氣
3 CO CO2 NaOH溶液 洗氣
4 CO2 CO 灼熱CuO 用固體轉化氣體
5 CO2 HCI 飽和的NaHCO3 洗氣
6 H2S HCI 飽和的NaHS 洗氣
7 SO2 HCI 飽和的NaHSO3 洗氣
8 CI2 HCI 飽和的食鹽水 洗氣
9 CO2 SO2 飽和的NaHCO3 洗氣
10 炭粉 MnO2 濃鹽酸(需加熱) 過濾
11 MnO2 C -------- 加熱灼燒
12 炭粉 CuO 稀酸(如稀鹽酸) 過濾
序號 原物 所含雜質 除雜質試劑 主要操作方法
13 AI2O3 Fe2O3 NaOH(過量),CO2 過濾
14 Fe2O3 AI2O3 NaOH溶液 過濾
15 AI2O3 SiO2 鹽酸`氨水 過濾
16 SiO2 ZnO HCI溶液 過濾,
17 BaSO4 BaCO3 HCI或稀H2SO4 過濾
18 NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸轉化法
19 NaCI溶液 NaHCO3 HCI 加酸轉化法
20 FeCI3溶液 FeCI2 CI2 加氧化劑轉化法
21 FeCI3溶液 CuCI2 Fe 、CI2 過濾
22 FeCI2溶液 FeCI3 Fe 加還原劑轉化法
23 CuO Fe (磁鐵) 吸附
24 Fe(OH)3膠體 FeCI3 蒸餾水 滲析
25 CuS FeS 稀鹽酸 過濾
26 I2晶體 NaCI -------- 加熱升華
27 NaCI晶體 NH4CL -------- 加熱分解
28 KNO3晶體 NaCI 蒸餾水 重結晶.
29 乙烯 SO2、H20 鹼石灰 加固體轉化法
30 乙烷 C2H4 溴的四氯化碳溶液 洗氣
31 溴苯 Br2 NaOH稀溶液 分液
32 甲苯 苯酚 NaOH溶液 分液
33 己醛 乙酸 飽和Na2CO3 蒸餾
34 乙醇 水(少量) 新制CaO 蒸餾
35 苯酚 苯 NaOH溶液、CO2 分液
Ⅲ.物質的鑒別專題總結
1.物理方法
觀察法:主要是通過觀察被鑒別物質的狀態、顏色等進行,如鑒別相同濃度氯化鐵和氯化亞鐵溶液溶液;
嗅試法:主要通過判斷有揮發性氣體物質的不同氣味來進行,如鑒別氨氣和氫氣;
水溶法:主要通過觀察鑒別物質在水中的溶解情況來進行,如鑒別碳酸鈉和碳酸鈣;
加熱法:主要適用於易升華的物質鑒別,如單質碘、萘的鑒別;(此方法在化學方法中也用到)
熱效應法:常用於某些物質溶於水後溶液溫度有明顯變化的物質,如銨鹽、濃硫酸、燒鹼的鑒別;
焰色法:常用於某些金屬或金屬離子的鑒別,如鉀鹽、鈉鹽的鑒別。
2.化學方法
加熱法:如碳酸氫鹽、硝酸鹽、銨鹽等鹽類及難溶性鹼等受熱易分解、結晶水合物的受熱失水等等;
水溶性(或加水)法:如無水硫酸銅遇水呈藍色,或其水溶液呈藍色,電石遇水有氣體放出等等;
指示劑測試法:常用石蕊、酚酞及pH試紙等來檢驗待鑒別溶液或液體的酸、鹼性,如等物質的量濃度的醋酸銨、氯化鋁、小蘇打、蘇打(用pH試紙);
點燃法:主要用於檢驗待鑒別氣體物質的助燃性或可燃性的有無,以及可燃物的燃燒現象、燃燒產物的特點等等,如乙炔燃燒產生大量黑煙,氫氣在氯氣中燃燒火焰呈蒼白色;
指示劑法:主要是利用待鑒別物質性質的差異性,選擇適合的試劑進行,如鑒別硫酸銨、硫酸鈉、氯化銨、氯化鈉四種溶液,可選用氫氧化鋇溶液;鑒別甲酸、甲醛、葡萄糖、甘油四種溶液,可選用新制氫氧化銅懸濁液,然後分別與其共熱;
分組法:當被鑒別的物質較多時,常選擇適合的試劑將被鑒別物質分成若干小組,然後再對各小組進行鑒別,如鑒別純鹼、燒鹼、水、氯化鋇、硫酸、鹽酸六種無色溶液(液體)時,可選用石蕊試液將上述六種溶液分成三個組(酸性、鹼性、中性),然後再對各組進行鑒別。
3.其他方法
只用一種試劑法:如只有蒸餾水和試管,鑒別以下幾種白色固體粉末,氫氧化鋇、無水硫酸銅、硫酸鈉、氯化鋁、氯化鈉時,先檢驗出硫酸銅,然後再依次鑒別出氫氧化鋇、硫酸鈉、氯化鋁、氯化鈉;
不同試劑兩兩混合法:如不用任何試劑鑒別下列四種無色溶液,純鹼、燒鹼、硫酸鋁、氯化鋇,分別取少量,任取一種與其餘三種溶液混合,記錄實驗現象;
兩種溶液自我鑒別法:如兩瓶失去標簽,外觀無任何區別的無色溶液,只知一瓶是鹽酸,一瓶是碳酸鹽,不用其他試劑進行鑒別。
化學實驗復習:氣體的制備
介面的連接
一般應遵循裝置的排列順序。對於吸收裝置,若為洗氣瓶則應「長」進(利於雜質的充分吸收)「短」出(利於氣體導出),若為盛有鹼石灰的乾燥管吸收水分和CO2,則應「大」進(同樣利用CO2和水蒸氣的充分吸收)「小」出(利於余氣的導出),若為排水量氣時應「短」進「長」出,排出水的體積即為生成氣體的體積。
1、氣體實驗裝置的設計
(1)裝置順序:制氣裝置→凈化裝置→反應或收集裝置→除尾氣裝置
(2)安裝順序:由下向上,由左向右
(3)操作順序:裝配儀器→檢驗氣密性→加入葯品→進行實驗
2、氣體發生裝置的類型
(1)設計原則:根據反應原理、反應物狀態和反應所需條件等因素來選擇反應裝置。
(2)裝置基本類型:
(4)裝置氣密性的檢驗
3、凈化、乾燥與反應裝置
(1)雜質產生原因:①反應過程中有揮發性物質,如用鹽酸製取的氣體中一般有HCl;從溶液中冒出的氣體中含有水氣。②副反應或雜質參加反就引起,如制乙烯時含SO2;乙炔中的H2S等。
(2)裝置基本類型:根據凈化葯品的狀態及條件來設計
(3)氣體的凈化劑的選擇
選擇氣體吸收劑的依據:氣體的性質和雜質的性質的差異。主要考慮的是吸收效果,而不是現象。選擇一種與雜質反應快而且反應完全的除雜劑。
一般情況下:①易溶於水的氣體雜質可用水來吸收;②酸性雜質可用鹼性物質吸收;③鹼性雜質可用酸性物質吸收;④水分可用乾燥劑來吸收;⑤能與雜質反應生成沉澱(或可溶物)的物質也可作為吸收劑。
選用吸收劑的原則:①只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應。②不能引入新的雜質。在密閉裝置中進行,要保持裝置氣體暢通。
(4)氣體乾燥劑的類型及選擇
常用的氣體乾燥劑按酸鹼性可分為三類:
①酸性乾燥劑,如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性乾燥劑能夠乾燥顯酸性或中性的氣體,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等氣體。
②鹼性乾燥劑,如生石灰、鹼石灰、固體NaOH。鹼性乾燥劑可以用來乾燥顯鹼性或中性的氣體,如NH3、H2、O2、CH4等氣體。
③中性乾燥劑,如無水氯化鈣等,可以乾燥中性、酸性氣體,如O2、H2、CH4等。
在選用乾燥劑時,顯鹼性的氣體不能選用酸性乾燥劑,顯酸性的氣體不能選用鹼性乾燥劑。有還原性的氣體不能選用有氧化性的乾燥劑。能與氣體反應的物質不能選作乾燥劑,如不能用CaCI2來乾燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用濃 H2SO4乾燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
(5)氣體凈化與乾燥裝置連接次序
洗氣裝置總是進氣管插入接近瓶底,出氣管口略出瓶塞。乾燥管總是大口進,小口出氣。
一般情況下,若採用溶液作除雜試劑,則是先除雜後乾燥;若採用加熱除去雜質,則是先乾燥後加熱。對於有毒、有害的氣體尾氣必須用適當的溶液加以吸收(或點燃),使它們變為無毒、無害、無污染的物質。如尾氣Cl2、SO2、Br2(蒸氣)等可用NaOH溶液吸收;尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾氣CO可用點燃法,將它轉化為CO2氣體。
4、收集裝置
1、設計原則:根據氣體的溶解性或密度
(1)易溶或與水反應的氣體:用向上(或下)排空氣法
(2)與空氣成分反應或與空氣密度相近的氣體:排水(液)法
(3)可溶性氣體考慮用排液法
(4)兩種方法皆可用時,排水法收集的氣體較純。若欲製取的氣體要求乾燥,用排空氣法或排非水溶劑法。
2、裝置基本類型:
5、尾氣處理裝置-安全裝置
尾氣的處理方法:直接排放、直接吸收、防倒吸吸收、燃燒處理
處理裝置
(1)直接吸收
(2)防止倒吸裝置的設計
在某些實驗中,由於吸收液的倒吸,會對實驗產生不良的影響,如玻璃儀器的炸裂,反應試劑的污染等,因此,在有關實驗中必須採取一定的措施防止吸收液的倒吸。防止倒吸一般採用下列措施:
a切斷裝置:將有可能產生液體倒吸的密閉裝置系統切斷,以防止液體倒吸,如實驗室中製取氧氣、甲烷時,通常用排水法收集氣體,當實驗結束時,必須先從水槽中將導管拿出來,然後熄滅酒精燈。
b設置防護裝置:①倒立漏斗式:這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積,有利於吸收液對氣體的吸收。當易溶性氣體被吸收液吸收時,導管內壓強減少,吸收液上升到漏斗中,由於漏斗容積較大,導致燒杯中液面下降,使漏鬥口脫離液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回燒瓶內,從而防止吸收液的倒吸。下一個裝置所示,對於易溶於水難溶於有機溶劑的氣體,氣體在有機溶劑不會倒吸。②肚容式:當易溶於吸收液的氣體由乾燥管末端進入吸收液被吸收後,導氣管內壓強減少,使吸收液倒吸進入乾燥管的吸收液本身質量大於乾燥管內外壓強差,吸收液受自身重量的作用又流回燒杯內,從而防止吸收液的倒吸。這種裝置與倒置漏斗很類似。③蓄液式:當吸收液發生倒吸時,倒吸進來的吸收液被預先設置的蓄液裝置貯存起來,以防止吸收液進入受熱儀器或反應容器。這種裝置又稱安全瓶。④平衡壓強式:為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置(見恆壓式);⑤防堵塞安全裝置式:為防止反應體系中壓強減少,引起吸收液的倒吸,可以在密閉裝置系統中連接一個能與外界相通的裝置,起著自動調節系統內外壓強差的作用,防止溶液的倒吸。⑥為防止粉末或糊狀物堵塞導氣管,可將棉花團置於導管口處。⑦液封裝置:為防止氣體從長頸漏斗中逸出,可在發生裝置中的漏斗末端套住一隻小試管
3)防污染安全裝置:燃燒處理或袋裝
判斷原則
①有毒、污染環境的氣體不能直接排放。
②尾氣吸收要選擇合適的吸收劑和吸收裝置。
直接吸收:Cl2、H2S、NO2 防倒吸:HCl、NH3、SO2
常用吸收劑:水,NaOH溶液,硫酸銅溶液
③可燃性氣體且難用吸收劑吸收:燃燒處理或袋裝。如CO。
離子的檢驗
離子 試劑 現象 注意
沉澱法 Cl-、Br-、I-、 AgNO3+HNO3 AgCl↓白、AgBr↓淡黃、AgI↓黃
SO42- 稀HCl和BaCl2 白色沉澱 須先用HCl酸化
Fe2+ NaOH溶液 白色沉澱→灰綠色→紅褐色沉澱
Fe3+ NaOH溶液 紅褐色沉澱
Al3+ NaOH溶液 白色沉澱→溶解 不一定是Al3+
氣體法 NH4+ 濃NaOH溶液和濕潤的紅色石蕊試紙 產生刺激性氣體,使試紙變藍 要加熱
CO32- 稀鹽酸+石灰水 石灰水變渾濁 SO32-也有此現象
SO32- 稀H2SO4和品紅溶液 品紅溶液褪色
顯色法 I- Cl2水(少量),CCl4 下層為紫色
Fe2+ KSCN溶液,再滴Cl2水 先是無變化,滴Cl2水後變紅色
Fe3+ ①KSCN溶液 紅色
②苯酚溶液 紫色
Na+、K+ Pt絲+HCl 火焰為黃色、淺紫色 K+要透過藍色鈷玻璃片
幾種重要有機物的檢驗
(1)苯 能與純溴、鐵屑反應,產生HBr白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應,生成黃色的苦杏仁氣味的油狀(密度大於1)難溶於水的硝基苯。
(2)乙醇 能夠與灼熱的螺旋狀銅絲反應,使其表面上黑色CuO變為光亮的銅,並產生有刺激性氣味的乙醛。乙醇與乙酸、濃硫酸混合物加熱反應,將生成的氣體通入飽和Na2CO3溶液,有透明油狀、水果香味的乙酸乙酯液體浮在水面上。
(3)苯酚 能與濃溴水反應生成白色的三溴苯酚沉澱。能與FeCl3溶液反應,生成紫色溶液。
(4)乙醛 能發生銀鏡反應,或能與新制的藍色Cu(OH)2加熱反應,生成紅色的 Cu2O沉澱。
5.用一種試劑或不用試劑鑒別物質
用一種試劑來鑒別多種物質時,所選用的試劑必須能和被鑒別的物質大多數能發生反應,而且能產生不同的實驗現象。常用的鑒別試劑有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2懸濁液等。
不用其他試劑來鑒別一組物質,一般情況從兩個方面考慮:
①利用某些物質的特殊性質(如顏色、氣味、溶解性等),首先鑒別出來,然後再用該試劑去鑒別其他物質。
②採用一種試劑與其他物質相互反應的現象不同,進行綜合分析鑒別。
引申發散:在推斷混合溶液中肯定存在或肯定不存在的離子時,要注意以下幾點:
(1)溶液是否有顏色。某些離子在溶液中具有特殊的顏色:Fe3+——棕黃色,Fe2+——淡綠色,Cu2+——藍色(CuCl2濃溶液呈綠色)
(2)溶液的酸鹼性。從溶液的酸鹼性情況可以初步判斷某些離子是否存在。
在強酸性溶液中不能大量存在離子有:S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、AlO2-等;在強鹼性溶液中不能大量存在離子有:NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、HCO3-、Ag+等。
(3)在判斷出肯定存在的離子後,再排除跟該離子在溶液中不可能共存的離子。例如,在已肯定存在SO42-時,就應排除Ba2+的存在。
化學實驗復習系列五:化學實驗中的安全問題
考綱要求:了解實驗室一般事故的預防和處理方法。
化學實驗安全須做到以下「十防」:
1.防爆炸。
①可燃性氣體(如H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)在空氣中達到爆炸極限點燃時都會發生爆炸,因此點燃這些氣體前均須檢驗純度,進行這些氣體實驗時應保持實驗室空氣流通;
②H2還原CuO,CO還原Fe2O3等實驗,在加熱之前應先通氣,將實驗裝置內的空氣排出後再加熱,防止與裝置內空氣混合受熱發生爆炸。
③活潑金屬與水或酸反應要注意用量不能過大;
④銀氨溶液應現配現用,並且配製時氨水不能過量。
2.防儀器炸裂。
①給燒瓶、燒杯等加熱時要墊石棉網;在試管中加熱固體時(如制氧氣、制氨氣、制甲烷、氫氣還原氧化銅等),管口要略向下傾斜;
②在集氣瓶中點燃金屬時,瓶中要加少量水或鋪一層細沙;
③玻璃儀器加熱前外壁要乾燥,在加熱過程中不能逐及焰芯;
④熱儀器不能立即用水刷洗。
3.防液體飛濺。
①濃硫酸與水、濃硝酸、乙醇等混合時,應將濃硫酸小心沿容器壁慢慢加入另一液體中,邊加邊振盪。而不能將液體注入濃硫酸中,更不要將濃硫酸與碳酸鈉溶液混合;
②加熱沸點較低的液體混合物時,要加細瓷片以防暴沸;加熱試管中的液體,管口不能對人;
③蒸發溶液要用玻璃棒攪拌。
4.防液體倒吸。
①氯化氫和氨氣等易溶性氣體溶於水要連接防倒吸的裝置;
②加熱氯酸鉀制氧氣等實驗並用排水法收集後,停止加熱前應先將導氣管從水中取出;
③實驗室制乙酸乙酯,因裝置內氣壓不穩定,也要防倒吸。
5.防導管堵塞。
①制氣裝置若發生導管堵塞,將導致裝置內壓強增大,液體噴出。因此,制氧氣和乙炔時,發生裝置的導管口附近要塞一團疏鬆的棉花,以防導管被固體或漿狀物堵塞。(你還見過哪些分堵塞的裝置?)
6.防中毒。
①不能用手直接接觸化學葯品;
②不能用嘴品嘗葯品的味道;
③聞氣味時,應用手輕輕扇動,使少量氣體進入鼻孔;
④制備或使用有毒氣體的實驗,應在通風廚內進行,尾氣應用適當試劑吸收,防止污染空氣。
7.防燙傷。
①不能用手握試管加熱;
②蒸發皿和坩堝加熱後要用坩堝鉗取放(石棉網上)。
8.防割傷。
刷洗、夾持或使用試管等玻璃儀器時,要注意進行正確操作,以防被割傷。
9.防火災。
①易燃物要妥善保管,用剩的鈉或白磷要立即放回煤油或水中(其它葯品能放回原試劑瓶嗎?)
②酒精燈內的酒精量不能多於容積的2/3,不得少於容積的1/4,不能用燃著的酒精燈去點燃另一隻酒精燈,不能用嘴吹滅酒精燈。
③萬一發生火災,應選用合適的滅火劑撲滅,如少量酒精著火,可用濕抹布蓋滅或用水澆滅,活潑金屬著火可用砂土埋滅。
10.防環境污染。
①實驗剩餘的葯品既不能放回原瓶,也不要隨意丟棄,更不要拿出實驗室,要放人指定的容器或廢液缸內。所有實驗廢棄物應集中處理,不能隨意丟棄或傾倒,;
②能相互反應生成有毒氣體的廢液(如硫化鈉溶液和廢酸等)不能倒入同一廢液缸中;涉及有毒氣體的實驗要有尾氣處理裝置(如實驗室制氯氣時用氫氧化鈉溶液吸收多餘的氯氣,一氧化碳還原氧化鐵的實驗中可用氣球將多餘的一氧化碳收集起來或使其通過鹼液後點燃除去)。
③汞灑落地面應及時用硫黃粉覆蓋,防止汞蒸氣中毒。
常見事故的處理
事故 處理方法
酒精及其它易燃
因字數限制,只發一部分.如需要可留下郵箱地址
G. 在本裝置中,一個完整的吸附循環包括哪些操作步驟
萃取利用系統組溶劑同溶解度離混合物單元操作利用相似相溶原理萃取兩種式:液-液萃取用選定溶劑離液體混合物某種組溶劑必須與萃取混合物液體相溶具選擇性溶解能力且必須熱穩定性化穩定性並毒性腐蝕性用苯離煤焦油酚;用機溶劑離石油餾烯烴;用CCl4萃取水Br2.固-液萃取叫浸取用溶劑離固體混合物組用水浸取甜菜糖類;用酒精浸取黃豆豆油提高油產量;用水葯浸取效製取流浸膏叫滲瀝或浸瀝雖萃取經用化試驗操作程並造萃取物質化改變(或說化反應)所萃取操作物理程萃取機化實驗室用提純純化化合物手段通萃取能固體或液體混合物提取所需要化合物介紹用液-液萃取利用化合物兩種互相溶(或微溶)溶劑溶解度或配系數同使化合物種溶劑內轉移另外種溶劑經反復萃取絕部化合物提取配定律萃取理論主要依據物質同溶劑著同溶解度同兩種互相溶溶劑加入某種溶性物質能別溶解於兩種溶劑實驗證明定溫度該化合物與兩種溶劑發解、電解、締合溶劑化等作用化合物兩液層比定值論所加物質量少都屬於物理變化用公式表示CA/CB=KCA.CB別表示種化合物兩種互相溶溶劑量濃度K數稱配系數機化合物機溶劑般比水溶解度用機溶劑提取溶解於水化合物萃取典型實例萃取若水溶液加入定量電解質(氯化鈉)利用鹽析效應降低機物萃取溶劑水溶液溶解度提高萃取效要所需要化合物溶液完全萃取通萃取夠必須重復萃取數利用配定律關系算經萃取化合物剩餘量設:V原溶液體積w0萃取前化合物總量w1萃取化合物剩餘量w2萃取二化合物剩餘量w3萃取n化合物剩餘量S萃取溶液體積經萃取原溶液該化合物濃度w1/V;萃取溶劑該化合物濃度(w0-w1)/S;兩者比等於K即:w1/V=Kw1=w0KV(w0-w1)/SKV+S同理經二萃取則w2/V=K即(w1-w2)/Sw2=w1KV=w0KVKV+SKV+S經n提取:wn=w0(KV)KV+S用定量溶劑希望水剩餘量越少越式KV/(KV+S)總於1所n越wn越說溶劑數作萃取比用全部量溶劑作萃取應該注意麵公式適用於幾乎水相溶溶劑例苯四氯化碳等與水少量互溶溶劑乙醚等面公式近似定性指預期結萃取幾種:、雙水相萃取雙水相萃取技術((Two-aqueousphaseextraction,簡稱ATPS)指親水性聚合物水溶液定條件形雙水相,由於離物兩相配同,便實現離"廣泛用於物化細胞物物化工等領域產品離提取"雙水相萃取技術設備投資少,操作簡單"該類雙水相體系聚乙二醇-葡萄糖聚乙二醇-機鹽兩種"由於水溶性高聚物難揮發,使反萃取必少,且鹽進入反萃取劑,隨析測定帶影響"另外水溶性高聚物黏度較,易定量操作,給續研究帶麻煩"事實,普通能與水互溶機溶劑機鹽存雙水相體系,並已用於血清銅血漿鉻形態析"基於與水互溶機溶劑鹽水相雙水相萃取體系具價廉!低毒!較易揮發需反萃取避免使用黏稠水溶性高聚物等特點二、機溶劑萃取水洗液用水機相溶於水雜質離達純化機相目機溶劑萃取說萃取即用機溶劑水相、固相(或其溶於該溶劑相)溶於該溶劑組離理論部見Afeastforeye內容般萃取實驗萃取機相(含所需化合物)要用水或飽食鹽水洗進步純化機相兩種都需要液漏斗操作程基本相同需確定哪層(相)需要保留三、超臨界萃取超臨界萃取所用萃取劑超臨界流體超臨界流體介於氣液間種既非氣態非液態物態種物質能其溫度壓力超臨界點才能存超臨界流體密度較與液體相仿粘度較接近於氣體超臨界流體種十理想萃取劑超臨界流體溶劑強度取決於萃取溫度壓力利用種特性需改變萃取劑流體壓力溫度品同組按流體溶解度先萃取低壓弱極性物質先萃取隨著壓力增加極性較量物質與基本性質所程序升壓進行超臨界萃取同萃取組同起離作用溫度變化體現影響萃取劑密度與溶質蒸汽壓兩素低溫區(仍臨界溫度)溫度升高降低流體密度溶質蒸汽壓增加萃取劑溶解能力升溫使溶質流體萃取劑析溫度進步升高高溫區雖萃取劑密度進步降低溶質蒸汽壓增加揮發度提高萃取率減少反增趨勢除壓力與溫度外超臨界流體加入少量其溶劑改變溶質溶解能力其作用機理至今尚未完全清楚通加入量超10%且極性溶劑甲醇、異丙醇等居加入少量極性溶劑使超臨界萃取技術適用范圍進步擴極性較化合物超臨界流體萃取程簡介萃取原料裝入萃取釜採用二氧化碳超臨界溶劑二氧化碳氣體經熱交換器冷凝液體用加壓泵壓力提升工藝程所需壓力(應高於二氧化碳臨界壓力)同調節溫度使其超臨界二氧化碳流體二氧化碳流體作溶劑萃取釜底部進入與萃取物料充接觸選擇性溶解所需化含溶解萃取物高壓二氧化碳流體經節流閥降壓低於二氧化碳臨界壓力進入離釜(稱解析釜)由於二氧化碳溶解度中國劇降析溶質自離溶質二氧化碳氣體二部前者程產品定期離釜底部放者循環二氧化碳氣體經熱交換器冷凝二氧化碳液體再循環使用整離程利用二氧化碳流體超臨界狀態機物特異增加溶解度低於臨界狀態機物基本溶解特性二氧化碳流體斷萃取釜離釜間循環效需要離提取組原料離四、液膜萃取項新萃取技術水連續相散表面性劑機相包覆水相內核液滴形乳狀液外水相某些組液滴外機相萃取進入液滴內水相實現萃取離由於液滴直徑幾微米液膜比表面加萃取組快機相轉入內水相傳質推力、傳質受外水相與表機相平衡濃度限制故萃取效率高技術難點破乳目前高壓靜電場破乳效用金屬離離、物產品離及污水處理等面五、固相萃取固相萃取色譜重要應用使定體積品溶液通裝固體吸附劑柱品與吸附劑強作用組完全吸附;用強洗脫溶劑吸附組洗脫定容體積測品溶液使用固相萃取使品組濃縮同初步除興趣組干擾提高析靈敏度固相萃取僅用於色譜析品預處理且用於紅外光譜、質譜、核磁共振、紫外原吸收等各種析品預處理C18固相萃取柱具疏水作用非極性組吸附作用水核芳烴萃取完濃縮品作用固相萃取柱其類型極性、離交換等六、液固萃取利用填充細顆粒吸附劑柱作液-固萃取(1iquid~solidextractionLSE)快液液萃取比品基質簡化痕量品富集等面建立起自位液液萃取些問題:勞力密集;經受乳化等實際問題困擾;傾向於消耗量高純度溶劑些溶劑往往操作者健康環境造危害;排放候帶額外費用液固萃取則廉價、省、溶劑消耗處理步驟簡單優點液固萃取步驟容易利用專用流程單元組自通道同萃取品並品制備適自進品;或利用離式析器批量處理批品達增加品通量、減少勞力費用目液固萃取用於現場采便使必量品送實驗室處理程度減少品運輸儲存問題液固萃取技術沒問題些問題液液萃取遇問題兩種技術看作互補
H. 實驗室制乙烯的裝置圖
1、檢驗氣密性。在復燒瓶里注入乙醇和制濃硫酸(體積比1:3)的混合液約20mL(配置此混合液應在冷卻和攪拌下將15mL濃硫酸滿滿倒入5mL 酒精中),並放入幾片碎瓷片。(溫度計的水銀球要伸入液面以下)

I. 求固定床吸附器的資料
固定床吸附器:
⑴ 形式與結構:
工業上應用最多的吸附設備是固定床吸附器,主要有立式和卧式兩種,都是圓柱形容器。卧式圓柱形吸附器,兩端為球形頂蓋,靠近底部焊有橫柵條,其上面放置可拆式鑄鐵柵條,柵條上再放金屬網(也可用多孔板替代柵條),若吸附劑顆粒細,可在金屬網上先堆放粒度較大的礫石再放吸附劑。立式吸附器基本結構與卧式相同。
⑵ 吸附過程的操作方式:
a)、間隙過程:欲處理的流體通過固定床吸附器時,吸附質被吸附劑吸附,流體是由出口流出,操作時吸附和脫附交替進行。
b)、連續過程:通常流程中都裝有兩台以上吸附器,以便切換使用。在吸附時原料氣由下方通人,吸附後的原料氣從頂部出口排出。與此同時,吸附器處於脫附再生階段,再生用氣體由加熱器加熱至要求的溫度,再生氣進入吸附器的流向與原料氣相反,再生氣攜帶從吸附劑上脫附的組分從吸附器底部放出,經冷卻器冷凝分離,再生氣循環使用。如果所帶組分不易冷凝,要採用其它方法使之分離。
⑶ 優缺點:
a)優點:結構簡單、造價低,吸附劑磨損少。
b)缺點:
ⅰ)操作麻煩,因是間歇操作,操作過程中兩個吸附器需不斷地周期性切換;
ⅱ) 單位吸附劑生產能力低,因備用設備雖然裝有吸附劑,但處於非生產狀態;
ⅲ)固定床吸附劑床層尚存在傳熱性能較差,床層傳熱不均勻等缺點。
2 固定床吸附器的操作特性:
1)非定態的傳質過程
當流體通過固定床吸附劑顆粒層時,床層中吸附劑的吸附量隨著操作過程的進行而逐漸增加,同時床層內各處濃度分布也隨時間而變化。
ⅰ)未吸附區
吸附質濃度為 的流體由吸附器上部加入,自上而下流經高度為 的新鮮吸附劑床層。開始時,最上層新鮮吸附劑與含吸附質濃度較高的流體接觸,吸附質迅速地被吸附,濃度降低很快,只要吸附劑床層足夠,流體中吸附質濃度可以降為零。經過一段時間dl後,水平線密度大小表示固定床內吸附劑上吸附質的濃度分布,頂端的吸附劑上吸附質含量高,由上而下吸附劑上吸附質含量逐漸降低,到一定高度 以下的吸附劑上吸附質含量均為零,即仍保持初始狀態,稱該區為未吸附區。此時出口流體中吸附質組成 近於零。
ⅱ) 吸附傳質區、吸附傳質區高度
繼續操作至 時,由於吸附劑不斷吸附,吸附器上端有一段吸附劑上吸附質的含量已經達到飽和,向下形成一段吸附質含量從大到小的 形分布的區域,從 到 的 線所示。這一區域為吸附傳質區,其所佔床層高度稱為吸附傳質區高度,此區以下仍是未吸附區。
ⅲ) 飽和區
在飽和區內,兩相處於平衡狀態,吸附過程停止;從高度 處開始,兩相又處於不平衡狀態,吸附質繼續被吸附劑吸附,隨之吸附質在流體中的濃度逐漸降低,至 處接近於零,此後,過程不再進行。
ⅳ) 吸附波
吸附傳質只在吸附傳質區內進行,再繼續操作,吸附器上端的飽和區將不斷擴大,吸附傳質區尤如「波」一樣向下移動,故稱為吸附波,其移動的速度遠低於流體流經床層的速度。到 時,吸附傳質區的前端已移至吸附器的出口。
ⅴ)穿透點與穿透曲線
從吸附器流出的流體中吸附質濃度突然升高到一定的最高允許值 說明吸附過程達到所謂的「穿透點」。若再繼續通人流體,吸附傳質區將逐漸縮小,而出口流體中吸附質的濃度將迅速上升,直至吸附傳質區幾乎全部消失,吸附劑全部飽和,這時出口流體中吸附質濃度接近起始濃度y。實際上吸附操作只能進行到穿透點為止,從過程開始到穿透點所需時間稱為穿透時間。
vi) 吸附負荷曲線與穿透曲線的關系
吸附負荷曲線與穿透曲線成鏡面相似,即從穿透曲線的形狀可以推知吸附負荷曲線。對吸附速度高而吸附傳質區短的吸附過程,其吸附荷曲線與穿透曲線均陡些。
不僅吸附負荷曲線、穿透曲線、吸附傳質區高度和穿透時間互相密切相關,而且都與吸附平衡性質、吸附速率、流體流速、流體濃度以及床高等因素有關。一般穿透點隨床高的減小,吸附劑顆粒增大,流體流速增大以及流體中吸附質濃度增大而提前出現。所以在一定條件下,吸附劑的床層高度不宜太小。因為床高太小,穿透時間短,吸附操作循環周期短,使吸附劑的吸附容量不能得到充分的利用。
2) 作用:固定床吸附器的操作特性是設計固定床吸附器的基本依據,通常在設計固定床吸附器時,需要用到通過實驗確定的穿透點與穿透曲線,因此實驗條件應盡可能與實際操作情況相同。
3 固定床吸附器的設計計算
⑴ 固定床吸附器設計計算的主要內容
固定床吸附器設計計算的主要內容是根據給定體系,分離要求和操作條件,計算穿透時間為某一定值(吸附器循環操作周期)時所需床層高度,或一定床高所需的穿透時間。
對優惠型等溫線系統,在吸附過程中吸附傳質區的濃度分布(吸附負荷曲線)很快達到一定的形狀與高度,隨著吸附過程不斷進行,吸附傳質區不斷向前平移,但吸附負荷曲線的形狀幾乎不再發生變化。因此應用不同床高的固定床吸附器將得到相同形狀的穿透曲線。當操作到達穿透點時,在從床人口到吸附傳質區的起始點 處的一段床層中吸附劑全部飽和在吸附傳質區(從 到 )中吸附劑上的吸附質含量從幾乎飽和到幾乎不含吸附質,其中吸附質的總吸附量可等於床層高為 的床層的飽和吸附量。所以整個床層高 中相當於床高為 的床層飽和,而有 的床高還沒有吸附,這段高度稱為未用床層高 。對於一定吸附符合曲線, 為一定值。根據小型實驗結果進行放大設計的原則是未用床高 不因總床高不同而不同,所以,只要求出未用床高 ,即可進行固定床吸附器的設計,即 。
⑵ 確定未用床高 有兩種方法:
① 根據完整的穿透曲線求 。當達到穿透點時,相當於吸附傳質區前沿到達床的出口。 時相當於吸附傳質區移出床層,即床層中的吸附劑已全部飽和。圖中陰影面積E對應於到達穿透點時床層中吸附質的總吸附量;陰影面積F對應於穿透點時床層尚能吸附的吸附量,因此到達穿透點時的未用床高為:
(9—16)
② 根據穿透點與吸附劑的飽和吸附量求 。因為到達穿透點時被吸附的吸附質總量為:
(9—17)
式中 ——流體流量, 惰性流體/s;
——穿透時間,s;
——流體中吸附質初始組成, 吸附質/ 惰性流體;
——與初始吸附劑呈平衡的流體相中的平衡組成, 吸附質/ 惰性流體。
吸附W 的吸附質相當於有 ,高的吸附劑層已飽和,故
(9—18)
式中 ——床層截面積,m2;
——吸附劑床層視密度,kg/m3;
——與流體相初始組成y。呈平衡的吸附劑上吸附質含量,kg吸附質/kg吸附劑;
——吸附劑上初始吸附質含量,kg吸附質/kg吸附劑。
所以床中的未用床高為:
(9—19)
③ 動態平衡吸附量和靜態平衡吸附量:
(ⅰ)、所謂動態平衡吸附量是指在一定壓力、溫度條件下,流體通過固定床吸附劑,經過較長時間接觸達到穩定的吸附量。它不僅與體系性質、溫度和壓力有關,還與流動狀態和吸附劑顆粒等影響吸附過程的動態因素有關。其值通常小於靜態平衡吸附量。如:式(9—19)中的平衡吸附量是指動態平衡吸附量。
(ⅱ)、所謂靜態平衡吸附量是指一定溫度和壓力條件下,流體兩相經過長時間充分接觸,吸附質在兩相中達到平衡時的吸附量。
9.4.2 移動床吸附器與移動床吸附過程計算:
1 移動床吸附器:
流體或固體可以連續而均勻地在移動床吸附器中移動,穩定地輸入和輸出。同時使流體與固體兩相接觸良好,不致發生局部不均勻的現象。
移動床吸附器又稱「超吸附器」,特別適用於輕烴類氣體混合物的提純。圖9—12所示,是從甲烷氫混合氣體中提取乙烯的移動床吸附器。從吸附器底部出來的吸附劑由氣力輸送的升降管(9)送往吸附器頂部的料斗(3)中加入器內。吸附劑以一定的速度向下移動,在向下移動過程中,依次經歷冷卻,吸附、精餾和脫附各過程。由吸附器底部排出的吸附劑已經過再生,並供循環使用。待處理的原料氣經分配板(4)分配後導人吸附器中,與吸附劑進行逆流接觸,在吸附段(5)中活性炭將乙烯和其它重組分吸附,未被吸附的甲烷和氫成為輕餾分從塔頂放出。已吸附乙烯等組分的活性炭繼續向下移動,經分配器進入精餾段(b),在此段內較難吸附的組分(乙烯等)被較易吸附的組分(重烴)從活性炭中置換出來。各烴類組分經反復吸附和脫附,重組分沿吸附器高從上至下濃度不斷增大,與精餾塔中的精餾段類似。經過精製的餾分分別以側線中間餾分(主要是乙烯,含少量丙烷)和塔底重餾分(主要是丙烷和脫附引入的直接蒸汽)的形式被采出。最後吸附了重烴組分的活性炭進人解吸段,解吸出來的重組分以迴流形式流人精餾段。
移動床吸附過程可實現逆流連續操作,吸附劑用量少,但吸附劑磨損嚴重。可見能否降低吸附劑的磨損消耗,減少吸附裝置的運轉費用,是移動床吸附器能否大規模用於工業生產的關鍵。由於高級烯烴的聚合使活性炭的性能惡化,則需將其送往活化器中用高溫蒸汽(400~500℃)進行處理,以使其活性恢復後再繼續使用。
2 移動床吸附過程計算
移動床吸附器中,流體與固體均以恆定的速度連續通過吸附器,在吸附器內任一截面上的組成均不隨時間而變化。因此可認為移動床中吸附過程是穩定吸附過程。對單組分吸附過程而言,其計算過程與二元氣體混合物吸收過程類似,應用的基本關系式也是物料衡算(操作線方程)、相平衡關系和傳質速率方程。為簡化討論,現以單組分等溫吸附過程為例,論其計算原理。
連續逆流吸附裝置如圖9—13所示,對裝置上部作吸附質的物料衡算,可得出連續、逆流操作吸附過程的操作線方程
(9—20)
式中 ——不包括吸附質的氣相質量流速, ;
——不包括吸附質的吸附劑質量流速, ;
——吸附質與溶劑的質量比;
——吸附質與吸附劑的質量比。
顯然,吸附操作線方程為一直線方程,如圖9—14所示。
見圖9—13,取吸附裝置的微元段d 作物料衡算,
得:
(9—21)
根據總傳質速率方程式(9—12),d 段內傳質速率
可表示為:
(9—22)
式中 ——以 表示推動力的總傳質系數, ;
——單位體積床層內吸附劑的外表面, 床層;
——與吸附劑組成X呈平衡的氣相組成, 吸附質/ 惰性氣。
若 可取常數,則式(9—22)積分可得吸附劑層的高度為:
(9—23)
式中 由下式確定:
(9—24)
其中 與 為氣相側與固相側的傳質分系數,陰為平衡線的斜率。因為在吸附劑通過吸附器的過程中,吸附質逐步滲入吸附劑內部,應用以平均濃度差推動力為基礎的固相側傳質分系數 不是常數,所以式(9—23)和(9—24)在使用時只有當氣相阻力控制時才可靠。然而,對實際吸附過程來說,常常是固體顆粒內的擴散阻力佔主導地位,有關這方面的內容可參閱Perry手冊。
J. 實驗室製取氧氣的三種裝置圖
實驗室製取氧氣的三種裝置圖
一、實驗室製取氣體的兩套發生裝置:

實驗室中制備氧氣,一般用加熱高錳酸鉀、加熱氯酸鉀和二氧化錳、用二氧化錳催化分解過氧化氫溶液的方法進行。