• 沒有找到結果。

物質分離的方法

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "物質分離的方法"

Copied!
32
0
0

加載中.... (立即查看全文)

全文

(1)
(2)

再結晶

 原理:利用固體在不同溫度下溶解度的差異,來純

化物質。

 目的:因為大部分的物質在製備之初,都含有雜質,

(3)

操作注意事項

 1.溶劑的選擇:宜選用 (1)欲純化物質高溫易溶、低溫難溶。 (2)欲分離物質的溶解度不易隨溫度變化。 (3)易揮發溶劑〈易分離〉 T(溫度) T(溫度) S(溶解度) S(溶解度) 欲純化物質 欲分離物質

(4)

 2.理想溶劑量:高溫時剛好可以溶解所有欲 純

(5)

操作步驟

 1.溶劑的選用

 2.將試樣加入後,加熱使其完全溶解

〈如果溶劑易燃:應隔水加熱;若溶劑有突沸之虞, 可加入沸石(Na[AlSi2O6]·H2O; [Al2Si3O10]·3H2O)〉

(6)

 4.過濾後的熱溶液中含有較多的欲純化物質 靜待其冷卻,如圖(四)  5.冷卻後的液體含有較多的欲分離物質,而 欲純化 物質則大多沉澱,如圖(五)  6.再過濾一次,此時濾紙上即為第一次純化後的產物 (經乾燥去除溶劑) 圖(四) 圖(五) T(溫度) T(溫度) S(溶解度) S(溶解度)

(7)

純化後純度計算

1.利用已知的溶解度曲線,可知各溫度下各中不同 物質的溶解度,即可計算其析出量:

析出溶質重/(析出溶質重+析出雜質重)*100% 2.測量其熔沸點

(8)

增加純度方式

 1.儘量接近理想溶劑量  2.多操作幾次

(9)
(10)

前言

 均相分離 80%的均相分離是使用分餾(distillation) 優點:處理量大、可作高純度分離、適用範圍廣 分餾基礎:利用不同組份蒸氣壓的不同來作區分  其他的均相分離方法:  吸收(absorption) 汽提(stripping)  吸附(adsorption) 萃取(extraction)  結晶(crystallization) 蒸發(evaporation)  膜分離(membranes)。

(11)

簡單蒸餾

(12)

實驗裝置

(13)

步驟

13 1. 在燒瓶中加入待分餾液體 2. 打開水流,使冷凝管充滿冷水 3. 加熱使熔點低之物質先行蒸出 4. 溫度會先停留在較低的沸點,待溫度使改變,就 停止蒸餾

(14)

注意事項 —

溫度計位置

(15)

分餾塔

(16)
(17)

原理

17

 利用碳氫化合物具有不同的沸點  火爐會加熱至 400~500℃

(18)

構造—塔板

(19)

分餾塔設計

(20)

設計程序

20 1.

設定主產品的要求

2.

預設分餾的條件

條件包括:壓力、回流比…  塔壓的影響:塔壓高,塔內的溫度相對應的也高, 由於各組份相對的蒸氣壓差,會隨著總壓力的增加 而減少,故而使分離變得困難  回流比的影響:低的回流比表示塔中的分離效果好, 或者是塔中塔板的數量要夠多,相對的投資費用高; 高回流比代表所需要的能耗高,所得的產品純度高

(21)

分餾塔設計

21 

分餾塔設計的重點,是設計塔內所需要

塔板的

數量

在計算出所需要的塔板數之後,即可計算分餾

塔的高度。

塔板間距:0.45~0.6m,最低可到0.35m。填充

塔之HETP在0.2m~0.9m間,視填充料決定。

塔板效率:0.7~0.9,將板效率考慮在內,另外

再增加5~10%的塔板數,小數點以整數計算,所

得到的是最終的塔板數。

(22)

分餾塔設計

22 

塔高

為板數乘以塔板間距

,然後再在塔頂與塔

底各留1至2m的空間,即為塔之總高度。

塔本身結構在設計時需考慮氣候、地震諸多因

數計算所需強度選擇合適材料與厚度,一般

超過100m

,否則採用兩個塔來處理。

填充塔高度以

6m為極限

,或者是塔高是塔直徑

的10倍,取前二者的最小值,外加塔頂及塔底

各1至2m即為總高度。

(23)

石油分餾結果

(24)

簡單,便宜的分離方法

(25)

 萃取是利用系統中組分在溶劑中有不同的溶解度來 分離混合物的單元操作(將混合物中的某一特定成 分轉移到另一溶劑中),萃取有兩種方式: 1. 液-液萃取 2. 固-液萃取 25

(26)

液相萃取

 液相萃取是加入一種與試樣溶液不能互溶或僅微量 互溶的溶劑或液態試劑,在分液漏斗中充分混合, 利用這特定成分在兩種溶劑中的溶解度不同,將此 成分萃取到溶解度較大的溶劑內,而從混合物中分 開 26

(27)

化學液相萃取

 利用萃取溶劑與被萃取物發生化學反應進行萃取 27 鹼性物質 (RNH2) 中性物質 酸性物質 (RCO2H) 之乙醚溶液

HCl(aq) RNH3 +Cl- RCO2H 中性物質 水層 乙醚層 NaOH(a q) RNH2 中性物質 RCO2N a NaOH(aq) RCO2H HCl(aq)

(28)

實作-以有機溶劑萃取苯甲酸為例

(1)準備試樣溶液

(2)放氣

(3)搖振萃取及放氣

(29)

實作-以有機溶劑萃取苯甲酸為例

(4) 靜置分層

(5) 分層分離

(30)

超臨界二氧化碳萃取原理

 單一物質通常具有大家所熟悉的氣、固、液三相, 當未達臨界點(critical point)前常可藉由溫度與壓 力的增減使物質產生液相與氣相之間的轉變。但是 一旦壓力到達或超過其臨界壓力(critical pressure, Pc)且溫度到達或超過其臨界溫度(critical temperature, Tc)時,此液氣兩相的界面不復存在, 整個系統呈現一均勻狀態即此物質之超臨界流體

(Super Critical Fluid, SCF)狀態

(31)

優點

 群聚效應(clustering effect)

 超臨界流體溶解能力可藉由溫度與壓力調整來改善

 產物、溶劑易分離

(32)

超臨界流體萃取方式

 靜態萃取方式  動態萃取方式

 靜態--動態萃取方式

參考文獻

相關文件

四、裝配 系統裝配 能正確依照氣壓迴路設計圖裝配

二、高壓氣體用途甚廣,各事業單位大多使用以作為生產製程之消耗性原、物

• 在確定了桿件的軸力後,還是不能立即判 斷桿在外力作用下是否會因強度不足而破

(A) 重複次數編碼(RLE, run length encoding)使用記録符號出現的次數方式進行壓縮 (B) JPEG、MP3 或 MPEG 相關壓縮法採用無失真壓縮(lossless compression)方式

z 在使用分壓器時有某些情況必須考慮,以右圖 的分壓器為例,總電壓亦即V CO 為+90V,若三 個電阻均相等,則理論上V AO =V BA =V CB =

在工程科學及測量輪胎壓力所使用的壓力單位為每平方 英吋磅(pounds per square inch),簡稱 psi。..  利用表 13.1 的數據,以P

附表 1-1:高低壓電力設備維護檢查表 附表 1-2:高低壓電力設備維護檢查表 附表 1-3:高低壓電力設備(1/13) 附表 2:發電機檢查紀錄表. 附表

雙壓力閥在何時才有壓力(訊號)輸出(A) 其中一個輸入口有壓力(訊號)輸出 (B) 經指定的一 個輸入口有壓力(訊號),並且另一個輸入口沒有壓力(訊號) (C)