范文一:有机析盐剂分离水溶液中的硫酸钠和氯化钠
有机析盐剂分离水溶液中的硫酸钠和氯化钠 1 王建成,秦大伟2
(11 山东轻工业学院 轻化与环境工程学院 ,山东 济南 250100 ;
) 21 山东轻工业学院 化学工程系 ,山东 济南 250100
摘要 : 用有机析盐剂甲醇 、丙酮分离水溶液中的硫酸钾和氯化钠 ,研究结果表明 ;二者均能将水溶液中
的硫酸钾和氯化钠分开 ,甲醇的分离效果优于丙酮 。
关键词 : 析盐剂 ;分离 ;硫酸钾
( ) 中图法分类号 : TQ110 . 6文献标识码 :A文章编号 :1004 - 4280 200104 - 0061 - 03
硫酸钾是农业生产中广泛应用的钾肥 。目前国内缺口较大 ,每年都要大量进口 。另外国
- 产硫酸钾质量不太稳定 ,其中 Cl 含量往往超标 ,不能应用于烟草 、茶叶 、果树 、甜菜等经济作 用 ,因此扩大硫酸钾产量 ,确保产品质量稳定已成为当务之急 。
- 国产硫酸钾 Cl 超标 ,究其原因主要与采用的生产工艺有关 。现行生产中采用蒸发除水 , 部分结晶的方法将水溶液中的硫酸钾和氯化钠分开 。由于二者易发生共沉淀现象 ,使得硫酸
- ( ) 钾得率低 ,且操作稍有偏差 ,就会使产品中 Cl 偏高 。本文探讨用有机析盐剂 甲醇 、丙酮分
离水溶液中的硫酸钾和氯化钠 ,这种方法可提高硫酸钾得率 ,产品质量稳定 。
原理与分析 1
在电解质水溶液中加入某种有机溶剂 ,可
显著降低电解质在水中的溶解度 ,使其部分结
晶析出是人们熟知的现象 ,此种作用即为有机
溶剂的析盐作用 。
文献 1 ,2 证实 : 甲醇 、丙酮均可有效地从
水溶液中结晶沉淀出 KSO,二者对 NaCl 的沉 2 4
淀性能均较差 。相应的沉淀分数与溶剂加入量
的关系曲线如图 1 所示 。
由图 1 显 见 : 两 种 溶 剂 对 KSO和 NaCl 2 4
( 的沉 淀 性 能 存 在 较 大 的 差 异 以 甲 醇 为 例
KSO沉淀分数为 0 . 6 左右时 ,NaCl 的沉淀分 2 4 图 1 有关的实验曲线 2 ,3
收稿日期 :2000 - 10 - 13 ( ) 作者简介 :王建成 1956 - ,男 ,山东省济南市人 ,山东轻工业学院副教授 ,硕士 ,从事化工分离工程方面研究 。
62 山 东 轻 工 业 学 院 学 报 第 15 卷
) 数小于 0 . 1,图 1 的曲线是对单一饱和电解质水溶液做出的 ,溶液的饱和程度降低 ,沉淀分数
会显著下降 。 工业生产中 ,用于蒸发除水的混合电解质溶液中 , KSO含量约为 60 %左右 ,NaCl 含量约 2 4
为 40 %左右 。由于 NaCl 在水中的溶解度比 KSO的溶解度大得多 ,所以混合电解质水溶液 2 4
中 KSO饱和 ,而 NaCl 远未饱和 ,使得溶剂对水溶液中这两种物质的沉淀性能差异进一步增 2 4
大 ,利用这种差异就能水溶液中 KSO和 NaCl 的分离 。 2 4
实验方法 2
配制含 KSO60 %、NaCl40 %的混合电解质饱和溶液 ,其中 KSO、NaCl 含量须经分析测定 。 2 42 4
() 取上述饱和液 5 ml 10 ml,置于若于烧杯中 ,分别加入不同体积的溶剂 ,摇晃烧杯 ,使溶 剂与电解质充分作用 ,在恒温水浴中放置一小时以上 ,经真空抽滤 、干燥 、称重 ,得到加入一定体 积溶剂后的电解质沉淀量 Ws 。取 5 ml 饱和溶液 ,蒸发 、干燥 、称重 ,得到溶液中的总电解质量 W。
- 2 - 用四苯硼酸钾法测定 KO 含量 ,用摩尔法测定 Cl 的含量 ,用重量沉淀法测定 SO含 2 4 量 ,并折算出结晶固体中含有的 KSO量 W ,和一定体积溶液中所含 KSO量 W ,计算 f 2 4 k1 2 4 k = W s/ W 、f = W k / W k 。 K SO 1 2 4
实验中所用药品均为分析纯
3 实验结果与讨论
311 实验结果
KSO的产品质量标准中是以 KO 含量来表示产品纯度 ,本文中也采用此种方法 。实验 2 4 2
结果列入表 1 。
()实验数据 20 ? 表 1
甲醇 丙酮 - - f f K SO O % K SO KO % KlnV f lnV f 22Cl % Cl % 2 4 2 4 53 . 3 53 . 4 - 2 . 303 0 . 251 0 . 423 0 . 63 - 2 . 303 0 . 192 0 . 325 0 . 64
53 . 1 53 . 1 - 1 . 609 0 . 332 0 . 564 0 . 68 - 1 . 609 0 . 310 0 . 526 0 . 69
52 . 7 52 . 7 0 . 74 0 . 75 - 0 . 916 0 . 410 0 . 697 - 0 . 916 0 . 413 0 . 683
52 . 3 52 . 5 0 . 79 0 . 81 - 0 . 511 0 . 458 0 . 782 - 0 . 511 0 . 442 0 . 775
52 . 0 52 . 1 0 . 85 0 . 87 - 0 . 223 0 . 492 0 . 846 - 0 . 223 0 . 475 0 . 821
51 . 6 51 . 8 0 . 000 0 . 512 0 . 92 0 . 93 0 . 000 0 . 496 0 . 887 0 . 862
51 . 1 50 . 4 0 . 336 0 . 521 0 . 336 0 . 508 0 . 905 0 . 98 0 . 883 0 . 98 0 . 693 0 . 527 0 . 918 50 . 4 1 . 06 0 . 693 0 . 514 0 . 892 49 . 2 1 . 10 312 讨论
实验结果表明 :当 f < 0="" .="" 9="" 时="" ,结晶固体的质量均能达到和超过工业硫酸钾一级品的="" k="" so="" 2="" 4="" -="" 3="" 标准="" (一级品标准为="" ko=""> 50 % 、Cl < 1="" %)="" 。这说明甲醇="" 、丙酮对水溶液中="" kso和="" nacl="" 2="" 2="" 4="">
均有较高的分离作用 。溶剂加入量一定时 ,甲醇沉淀 的 KSO量大于丙酮 。从 KO 含量和2 4 2 - Cl 含量的对比看 ,使用甲醇得到的结晶固体质量稍优 。两方面的结论均表明 : 甲醇对水溶液
? 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
63 第 4 期 王建成等 :有机析盐剂分离水溶液中的硫酸钠和氯化钠
中的 KSO和 NaCl 的分离效果优于丙酮 。 2 4 - 使用不同溶剂结晶析出的固体中 , KO 含量都随溶剂加入量的增加而下降 ,Cl 含量的变 2 化呈相反的趋势 。造成此种结果的主要原因可能是 :加入量增加后 ,溶剂对其它物质的作用增 大 ,使其它物质也发生了少量的沉淀 。在 KSO—NaCl 水溶液中 ,实际存在着下述平衡 : 2 4
NaSO+ 2 KClKSO+ 2NaCl 2 4 2 4
平衡时 ,溶液中仍存在着 NaSO和 KCl 。加入溶剂量小时 ,溶剂只对 KSO起作用使平衡向 2 4 2 4
( ) 生成 KSO的方向移动 。溶剂量增大后 ,存在着溶剂对电解质 NaSO、KCl的沉淀速率和生 2 4 2 4 成 KSO的反应速率之间的竞争 。由于反应接近平衡 ,速率较慢 ,就可能使少量的 NaSO和 2 4 2 4 KCl 沉淀 。减少这种作用的有效方法是缓慢加入溶剂 ,降低其对 NaSO和 KCl 的沉淀作用 , 2 4 使平衡向生成 KSO的方向移动 。另外 ,真空抽滤得到的固体中 ,仍含有少量的溶液 , 干燥 2 4
- 后 ,溶液中的电解质存留在固体中 ,也使得溶剂加入量增大后 , KO 含量下降 ,Cl 含量上升 。2 - KSO的溶解度较小 ,可采用洗涤的方式 ,进一步降低结晶固体中的 Cl 含量 。这样做增 2 4
大了成本 ,并使 KSO单程得率降低 。实验结果证实 :不经洗涤 ,结晶固体的质量已达到一级 2 4
品的标准 ,因此 ,实际生产中不需洗涤 。
采用常规方法生产 KSO,对操作温度和除水量要求很严格 ,稍有偏差 ,产品质量就达不 2 4
到要求 , KSO的单程得率小于 60 % 。使用溶剂分离 KSO和 NaCl ,加入的溶剂体积在一定 2 4 2 4
范围内波动时 ,对产品质量影响不大 , KSO的单程得率可达 80 %以上 。甲醇 、丙酮的沸点较 2 4
低 ,可方便地采用蒸馏回收 ,循坏使用 。
结论 4
411 甲醇 、丙酮均可分离水溶液中的 KSO和 NaC1 ,甲醇的分离效果优于丙酮 。 2 4
412 使用甲醇 、丙酮分离水溶液中的 KSO和 NaCl 的方法具有 KSO单程得率高 、产品质 2 4 2 4 量稳定等特点 ,在工业生产中有很高的使用价值 。
参考文献 :
( ) 1 王建成. 有机溶剂析出法结晶分离水溶液中硫酸钾的研究J . 山东轻工业学院学报 ,1990 ,4 4:13 - 17 . 2 王建成. 溶析结晶过程的研究D . 上海 :华东理工大学 ,1988 .
3 ZB G 21006 - 89 ,农业用硫酸钾S .
Separati ng KSOand NaCl f ro m water by o rganic salti ng - o ut agent 2 4
WA NG Jian - cheng , QIN Da - wei
(Depart ment of Light Chemical Engineering ,Shando ng Instit ute of Light
)Indust ry ,J inan 250100 ,China
( ) Abstract : U sing o rganic salting o ut agent Met hanol , Aceto neto separate KSOand Nacl 2 4 f ro m water . If has been p roved t hat Met hanol is bet ter t han Aceto ne as f ar as t he separatio n effect is co ncer ned.
Key words : salting - o ut agent ; separatio n ; Potassium Sulp hate
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范文二:浓碱溶液中氯化钠的吸附分离
浓碱溶液中氯化钠的吸附分离
第2l卷第3期
2000年7月
化工冶金
ringChemistry”&Metallurgy
VbI_2lNo3
July2990
?绿色化学与技术专栏?
浓碱溶液中氯化钠的吸附分
檑仁春
(re
佐虎,张懿,齐涛
北京100080)
?,72
.
//
【
摘耍用自制的新型吸附剂从浓氢氧化钠溶液中吸附分离氯化钠,确
定了吸附时间,碱
液浓度,吸附剂用量,吸附温度等因素对吸附的影响.结果表明,该吸
附剂对浓碱溶液中的
氯化钠有良好的吸附分离效果,且容易洗脱,重复使用l0砍以上仍具有较好的吸附性能.
关?词:吸附分离;氢氧化钠;氯化钠;吸附剂
中围分类号:O61342—33文献标识码:A文章编号:i001-2052(2000)03-4)3~
,
‘l前言千
V…
在氢氧化钠熔律流动介质中铬铁矿经液相氧化生产铬盐产品的开发研究,使我国在实现毒
性铬的清洁生产方面处于世界领先地位.1J_但由于工业烧碱(NaOH)中含有约1%一2%的氯化
钠,它在氢氧化钠的循环利用中不断积累,在高温液相氧化中加重了设备腐蚀且影响产品质量,
同时在生产铬酸酐时还会形成氯气,氯化氢和氯化铬酰等有毒气体.2J1所以控制产品中氯离子
含量已成为铬盐工业非常重要的问熙氯离子主要由烧碱带入系统,目前还不能很好地分离.为
此,我们研制出一种新型吸附剂,为吸附分离烧碱中的氯化钠奠定了基础.
2实验材料和方法
2.1主要试剂及仪暑
试剂:氢氧化钠及氯化钠均为A.R.级,北京化工厂;吸附剂,自制.
仪器=电热恒温水搭锅,电光分析天平,LD5-2A离心机,微量取样器,美国DIONEX2120
型离子色谱仪,德国SIMENSD500型x射线扫描倪日本JSM-35CF型电镜扫描仪.
2.2吸附剂的制鲁.
吸附剂由铬铁矿(西藏产)与氢氧化钠按1:5质量比在803K下反应5h,经澄清,过滤,洗
涤,干燥(373~383K)后研磨而成【ll3l,含铁,镁,铝,硅等元素.经X射线扫描仪测定,其中
有Mg(oH)2,Be(OH)3,Na~AI3sol2等(图1).用电镜扫描对吸附剂表面形貌及特征结构进行
分析,发现为不规则颗粒,大小形状各异,表面凸凹不平且粗糙多孔(图2).
2.3吸附实验
用静态法测定氯化钠在吸附剂上的表现吸附量.配制一定浓度的NaOH-NaC1溶液,加入一
定量吸附剂,在恒温水浴锅中振荡吸附一定时间,离心分离,取上层清液用离子色谱测定cl一含
量.分配比D=Q/C2,式中Q为平衡态吸附剂的cl一表现吸附量(rag~g),Q=(—C2)m,
cl,为吸附前后溶液中cl一浓度(mg/~),V为清液体积(In1),m为吸附剂质量(g)
收藕日期:1999-07-19.’I回日期:1999--12-01
基盒珥自:中国科学院重大项目(稿号=验,考察吸附剂重复使用情况.
3结果与讨论
硅胶,活性氧化铝,分子筛等传统吸附剂不适宜在浓碱环境中使用,实验发现,活性炭在浓
碱中对氯化钠没有吸附,用自制的新型吸附剂则吸附效果较好.
3.1吸附时闰对分配比的影响
图3为在343K下吸附时间对分配比D的影响.结果表明,在吸附时间为3h之前,D
值随时间的延长而增大,在吸附时间达3h以后,曲线呈平缓状态,D值增加量减少,由此说
明在3h左右吸附已接近平衡,故吸附时间以3h为宜.
图3吸附时间对分圈比的影响
Fig.3EffectofadsorptivetimeonD
3.2氢氲化钠浓度对分配比的影响
图4氢氧化钠浓度对分配比的影响
Fig.4EffectofNaOHconcentrationonD
改变NaOH—NaG1溶液中NaOH的浓度进行吸附至平衡,考察NaOH浓度对NaC1吸附
的影响,结果如图4+由图可知,当溶液中[NaOH]=0时,即溶液为NaC1
的水溶液,吸附剂
几乎不吸附氯NaC1,随着NaOH浓度的增加,D值逐渐增大,在INaOH]<30%时,D值增
加较慢在[NaOH]:30%50%时D值增加较快,说明吸附剂对NaC1有较好的吸附作用,当
fNaOHI=60%后,室温下出现NaOH固体,不利于吸附剂与NaOH的分离.
?0=.{一
3期杨仁春等:浓碱溶液中氯化钠的吸附分离325
在浓碱溶液中能发生吸附现氛说明体系的Gibbs自由能变化AG<0,即吸附前氯化钠在
氢氧化钠中的化学势高,而在吸附剂表面的化学势低,在吸附过程中,氯化钠在两相中
的组成发生变化,由化学势高的氢氧化钠溶液白发地’锍入”化学势低的吸附剂表面,从而引起
减小和增加,这种”流动”一直持续到氯化钠在两相中的化学势相等为止,这时达到吸
附平衡.在水溶液中不发生吸附现象,说明氯化钠在水溶液中的化学势3比低,吸附前吸
附剂表面没有氯化钠,所以也没有氯化钠的转移,因i~ii/*系不随时问变化,处于平衡状态.
3.3吸附剂量对分配比的影响
由图5吸附剂量对分院比的影响可知,对氯化钠的吸附量与加入的吸附剂量并不成直线关
系,而是成正变关系.由于在浓碱溶液中吸附剂澄清过滤困难,故吸附剂量不宜过多,以25ml
50%NaOH-NaC1溶液中加入1g吸附剂为宜.
图5吸附剂量对分配比的影响
F.5Effectofadsorbent~ountonD
3.4吸附温度对分配比的影响
图6吸附温度对分配比的影响
Fig.6EffectofadsorptivetemperatureonD
表1是不同温度下的吸附情况.由表可知,吸附量随温度降低而增大,这是因为降低温度
增大了吸附平衡常数,但使5o%NaOH溶液的粘度增加,不利于传质,减小了吸附速率,从而
大大增加了吸附时间.图6是在3h吸附时间内温度对分院比的影响.由图可知,在343K时
D值最大,这是因为低于此温度,吸附速率小,在3h的时问内还未达吸附平衡.随温度升高,
吸附速率增加,D值增大.高于343K,3h内已达到吸附平衡,升高温度使平衡常数减小,从
而使D值下降.兼顾吸附过程的动力学和热力学两方面因素,最佳吸
附温度为343K.
裹1不同沮度下的吸附
Table1Adsorptionatdimre?ttemperatures
TemeraturefK)301313323333343353363
.
Adsoui
rp
.
t
(
ive
/
capacly(mg/g]
4.765.025.225.345.405.525.87
68.562.057.054.052.549.540.8
D14.39123610.9210.119728.976.94
Timetoreachequilibrium(h)16.511.48.05.03.02.82.6
Note:Adsorbent1.0g,50%NaOH—NaCI,1=7-50mg/r~.
3.5吸附等温线
由图7吸附等温线可知,该吸附剂对5o%NaOH溶液中的NaC1有较好的吸附作用,cl一
吸附量达50mg/g以上.当吸附前【e1]=7.50mg/ml时,按实验条件,经
6次吸附可以将浓碱
中cr浓度降到1g/L以下.表观吸附量Q与平衡浓度的对数l?有良好的线性关系,吸附
等温式可简写为Q=a+bh(a,b为常数).常用的Langmuir公式,Preundlish公式及B.E.T
化工冶金
图7吸附等温线
Fig.7Adsorptionisotherms
公式等不适合在粘度较大的浓碱溶液中定量描述
吸附等温线,根据Li[一的模型,此吸附属吸附
能量呈均匀分布的类型.
3.B吸附剂的洗脱
吸附剂加永30?l/在343~353K下搅拌
3—5h,过滤’用5ml水洗涤滤饼1次.分析滤
液中cr含量,发现吸附的氯化钠95%以上被洗
脱,滤饼经干燥研磨后可重复使用1O次以上且吸
附性能不降低.吸附剂易被热水洗脱是因其表面的
氯化钠由化学势高的吸附剂表面自发进入化学势
低的永溶液中,图4也说明了这一点.
文献报道【7】Ic1一易同铁铝氧化物形成难溶络台物而被吸附,是化学吸附过程.但从本研究
看应是物理吸附,液膜扩散为吸附过程主控步骤,但吸附剂粒度特性及吸附机理还不十分清楚.
4结论
(1)自制的吸附剂对50%NaOH溶液中的NaO1有较好的吸附作用,c卜吸附量达50mg/g
以上,经6次吸附能将浓碱中cr-浓度降低到1g/L以下_
(2)该吸附剂容易洗脱,重复使用1O次以上仍具有良好的吸附性能
(3)吸附操作最佳条件为:25ml50%NaOH--NaC1溶液加入1g吸附剂,吸附温度343
K,吸附时间3h.吸附过程易操作,能耗少,可减少污染,保护环境,是可发展的新型吸附剂.
参考文献:
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【卢保良.虹矾蚋生产中请除氯膏子对成品质量的影响及消蓦丧方珐.
青海化工,1988,(4):36—44.
AdsorptionofNaClfromConcentratedNaOHSolution
YANGRen-chun,HELi-?,LIZuo-hu,ZHANGYi,QITaD
(instituteofChemJca~Metalhi.rgy,ChineseAcaclemyofScience~,Beijing~00080,China)
Abstract:AdsorptionofNaClin50%NaOHsolutionwasstud~edwithanewadsorbentwhich
WaSprepazedinourlaboratory.TheeffectsoftheNaOHconcentration,adsorptivetemperatttre,
adsorptivetime,amountofadsorbentOiltheadsorptioncapacitywereinvestigated~espectively.
ExperimentalresultsshowedthatthenewadsorbentwasefficientinNaCladsorptioninhigh-
concentrationNaOHsolution,andcanberegeneratedeasiTheadsorbentdisplayedgood
adsorptivep日rmanceafteritwa8usedmorethantentimes.
Keywords:adsorption;NaOH;NaCl;adsorbant
范文三:电解水和饱和氯化钠溶液
电解水和饱和氯化钠溶液
一、实验目的
1、复习并熟练掌握实验室中电解水和饱和氯化钠溶液的原理。 2、掌握电解水和饱和氯化钠溶液的操作方法及步骤。 3、观察电解过程中的现象以及改变实验条件对于实验的影响。 4、练习不同的实验教学法。
二、实验原理
(一)水的电解 1、电解原理 阴极反应:2H2O+ 2e- 阳极反应:2H2O— 4e- 2、检验原理
根据所学知识知道理论上同样条件下生成的氢气的体积与氧气的体积之比为2:1,验证时将体积较多的一方气体:氢气,点燃,并观察火焰颜色;氧气的检验则是观察体积较少的气体能否使带火星的香复燃。 (二)氯化钠溶液的电解 1、正接 (1)电解原理
阴极(Fe)反应:2H2O+ 2e- 阳极(C)反应: 2Cl- — 2e -(2)检验
阴极的检验:用肥皂泡实验来检验氢气,酚酞试剂检验OH-。 阳极的检验:用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验氯气。 2、不换液(即在上个实验基础上)直接反接阴阳极。 (1) 电解原理
阴极(C)反应:2H2O+ 2e- 阳极(Fe)反应:Fe — 2e
-
H
2
+ 2OH-
4H+ + O2
总反应:2H2O = 2H2 + O2
H2Cl2
+ 2OH-
总反应:2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2
H2 Fe
2+
+ 2OH-
OH-
Fe(OH)2
O2,H2O
Fe(OH)3
总反应:Fe + 2H2O = H
2
+ Fe(OH)2(2)检验
阴极检验:用肥皂泡实验来检验氢气
阳极检验:此时阳极上铁比较于氯离子更易被氧化,所以阳极上铁被氧化,继而与上步在该电极产生的氢氧根离子反应产生白色絮状沉淀,继而变成灰绿色,将其振荡或倒出具支U形管,沉淀将变成红褐色。 3、直接反接(重新换上全新的氯化钠溶液,反接阴阳极) (1)电解原理
阴极(C)反应: 2H2O + 2e- 阳极(Fe)反应:Fe — 2e- (2)检验
阴极检验:用肥皂泡实验来检验氢气,在具支U形管两边滴酚酞试剂检验OH- 阳极检验:溶液有浅绿色变为呈黄色,亚铁离子被氧化成三价铁离子
H2+ 2OH- Fe2+
总反应:2H2O + Fe = Fe2+ + 2OH- + H2
三、实验仪器、试剂与装置
(一)仪器:霍夫曼电解水器、具支U形管、铁架台(带铁夹)、烧杯、表面皿、直流低压电源、电极、导线、导管。
霍夫曼电解水器 具支U形管
(二)试剂:饱和氯化钠溶液、氢氧化钠固体、酚酞试剂、淀粉碘化钾、香、洗涤剂、火柴。
四、实验步骤
(一)水的电解
1、检查水电解器各部件,要求玻璃活塞不漏气,装电极的橡皮塞不漏液。 2、打开霍夫曼电解水上部两个旋钮,由贮液器加入5%强氧化钠溶液到刻度管中最高刻度处,赶尽气泡后关闭旋钮。
3、连接导线与直流低压电源,接通电源,观察现象。阴阳极产生的气体体积约2:1。
4、检验阴极生成的氢气。打开阴极上的旋塞,将点燃的火柴靠近刻度管口,发出了“噗噗”的声音,气体被点燃。
5、检验阳极生成的氧气。打开阳极上的旋塞,将带有火星的香靠近刻度管口,火星更加明亮。
(二)电解饱和氯化钠溶液
1、向具支U形管中滴加饱和氯化钠溶液至支管以下约2cm处,并从两管口各滴加2滴酚酞试液,装上铁阴极和石墨阳极(铁电极和石墨电极使用时,要想进行预处理,用砂纸打磨铁电极,除去铁锈)
2、接通低压直流电源,可以看到电极附近有大量气泡产生。 3、实验现象:
在阴极区,溶液变红,并慢慢下沉扩散,说明阴极区溶液呈碱性;将产生的氢气经导气管导到稀释过的洗涤剂中,将会鼓出氢气的气泡,将其点燃。 在阳极区上方,用润湿的KI淀粉试纸试之,变蓝,说明在阳极区有Cl2生成。 (三)不换液,在上述实验基础上反接阴阳极。
不换溶液在上述实验的基础上反接阴极和阳极,接通电源,发现在铁电极的一侧出现白色絮状沉淀,并且沉淀向下移动,在具支U型管底部慢慢变为灰绿色,这是因为Fe(OH)2在向Fe(OH)3转变。溶液中的氧化性物质渐渐将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。 (四)重新换液,反接阴阳极。
直接反接(铁电极做阳极,石墨电极做阴极),接通电源,电解时发现电极附近没有Fe(OH)2絮状沉淀生成,看见铁电极附近溶液变黄,且黄色渐渐向下移动。
五、注意事项
1、电解水时用的是5%的氢氧化钠溶液,约300mL,需将溶液加到刻度管中最高刻度处,尽量收集较多气体,使检验其性质使现象较明显。 2、使用霍夫曼电解器时下面两只胶塞必须塞牢,千万不能半途滑脱。 3、产气体积比和理论上的2:1不一致,主要由于以下几方面原因。 (1)两气体溶解度在20℃时不同,20℃ latm 氧气可溶31mL/L;氢气可溶18.2mL/L;
(2)电极材料不准,与氧发生了一定反应; (3)电极上的其它副反应。
4、电压尽量高些,可以缩短演示时间。
5、电解用饱和氯化钠溶液在使用前一定要精制,这样可以除去其中的Ca2+、Mg2+,以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。方法是:给盛有36gNaCl的烧杯中加入蒸馏水,边加热边搅拌。制成饱和溶液。待稍冷却,滴加2滴酚酞试液,再注入含有氢氧化钠和Na2CO3的混合溶液至碱性。静置数小时,待沉淀形成后过滤,将滤液加热至沸腾稍冷却后加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。 6、电解饱和氯化钠溶液过程中,在滴加酚酞的溶液表面有时会出现一层白色的胶体,这是因为酚酞在饱和溶液中溶解度变小。
7、在使用铁电极时应及时打磨,否则无法正常进行实验,看不到正确的实验现象。
8、用淀粉碘化钾试纸检验氯气时,试纸先变蓝,而后会褪色(氯气与水反应得次氯酸,次氯酸的漂白作用)。
六、教法讨论
1、电解水的实验是一个为学生建立形成化学概念的重要实验,不仅可以使学生了解水的组成,也为学习分子的形成以及化合价等概念打下基础,所以没有霍夫曼电解器的学校也一定自己动手因陋就简地做好这个演示实验。 2、电解饱和氯化钠溶液时的正反接实验是很好的对比试验,在实验时要求学生仔细观察,在对各种情况的比较中,将使学生对电解的知识有更好的了解。
七、实验反思
1、在电解水过程中,由于电解时间不长,收集到的气体不够多,进行性质检验时现象并不很明显。
2、电解饱和氯化钠溶液时友氢气产生却未有氢气泡鼓出与洗涤剂中,可能导管有问题。
范文四:从氯化钠溶液中除掉钙和镁_
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述 析分了 埃 及 美国及 欧洲 纯生 产碱的 增 长
摘 147
5 碱纯制造 中 不 溶 废 的 渣 处理 将其泵入开 过采 天 然 碱U
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期1
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研 究了 用 不 同 组 成 的倍 半 碳 酸 钠 N( 祀0 CO
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酸 盐 选中 择 的至 一种少 涂布 剂 来 处理 过 碳 酸钠
,的 面表而 且 从 (B) 碳 酸 盐碳 酸 氢 盐 和硫 酸盐 中 择选的
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篇〔日本 文 速 献 报 C P 310 2 6 11 〕
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( B )组中 少至 选择 一 涂种:
,
。
,
,
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摘 1于4 7
碱 工 9 述业
评72,
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。
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面 地 评 述 了 印度 的 碱 工 业 状况 叙述 烧 碱了与
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,
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层 改善可徐 层 产 品的 耐 储
,
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P 9 3 41
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.
.
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15 3
〕端尖 技 术 分 的析
也 介绍 了 关 于.
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年碱业
会工议 和 讨 会 的研详 细报 表告1 0 个
日本〔献速文 C报 9s 1 2 626 〕4
148摘2
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公—布 期日
摘
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用 独立的
该 洗 产 新 由品稳 的定 碳过酸 钠 组成防 止 分 解 的 办
法 是 涂 上 一 或 一种种 以 上至 少 8 含个碳 原 子的梭 酸 所组成 的液 体 介质( 在 2 ℃5 件 条 )下 然 后撒 有 机上物
,
或。
涤 器
是前 端钾 热 碱 涤 器 洗代 替 氨盐 水 便以 减轻 氨 对
,
大
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99 3.
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14
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— 申 请
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.
:
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4 2 210 38。
公布 日期
,
期19 9
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机 物 固体粉末 ,
在氨 碱法 纯 碱 生 产中 石 灰 窑 废 气在 放空之 前 对
开 始时 液 体
介质 含 有 一 或种一 种 以上 天 的然 脂肪酸 ( 尤是其 辛酸 )其 用量 为 2 ~巧写 ( 重 量 ) 从 水溶
。,、 、、
废气 的中 氧化二 碳 进行 洗 涤 不是 在湿 法洗 涤器 用中
含有N
HC HOo
,
。
成组 的氨 盐 水去 涤洗 在 一 个 立 的 独
前.
性
的 无 机 盐 沸 石 层 状 酸 硅盐 梭聚酸 钠 及其 混 合物
中择 撒 粉选 其用 量 为l ~ 1 0 ( 重%量 ):
,
。
热 钾 端 碱 洗 涤 器洗中 去废气 中 的,
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O:
,
并且
CO
:
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到 纯
生碱产 的 湿法 涤 器洗中 随之 得 到 至 少 8 0 写体(
应
用 优点该 新产 品 用 作 涤 洗 中 剂的 漂剂 和 消白
( 下 第转 15 )
页
积 ) 高 度的浓C O
:
;
而
含 不 的氨 气废 排被大气
放
.
范文五:硝酸钾和氯化钠的分离
对“硝酸钾与氯化钠的分离提纯”的教学设计与反思
张红卫
(江苏省石庄高级中学 江苏如皋 226531)
教学设计
硝酸钾与氯化钠的分离提纯 学习目标:
1、学会根据溶解度随温度变化的差异~选择合适的结晶方法对硝酸钾与氯化钠的混合物进行分离和提纯。
2、能根据物质溶解度随温度变化的不同~选择合适的过滤方法及不同的洗涤剂对晶体进行洗涤。
学生活动单 教师导学案 活动一:硝酸钾中含有杂质氯化钠~除去氯化钠~得到纯净的硝酸[导入新课] 钾固体 以前~我们学习了用过滤、
蒸馏、萃取等方法对混合现有123克KNO与17.9克NaCl,杂质~量少,组成的混合物。 3
物进行分离和提纯~今天1、要完全溶解此混合物~,KNO与NaCl的溶解度随温度变化的3我们主要是学习一种似曾关系见表1和图1,假设盐类共存时不影响各自的溶解度~下同,。相识的分离和提纯方法—若用10?的水~至少要水 克,加热到100?~并浓缩~至结晶。下面请同学们按活少要保留水 克~才能保证没有晶体析动一的要求~完成相应内出,此时~若再降温到10?~则会析出m,KNO, 3容。 = 克~m,NaCl,= 克。 [成果交流]
表1 请3个小组,1个基本正确
的和2个有设计缺陷的,温度 KNO NaCl 3
去黑板展示~并要求其他10? 20.9 35.8
同学通过横向、纵向比较~100? 246 39.8
作出相应评价。 2、根据题意和计算结果: 图1 ?请你设计用降温结晶法除去硝酸钾中混[总结归纳] 有杂质氯化钠的实验方案。 ,NaCl,分离提纯1、KNO3
?将你的设计方案在小组内交流~把组内最佳方案板书交流。 的步骤总结为:加水溶解~
3、对设计方案的拓展与延伸: 加热浓缩~冷却结晶~过
滤、冷水洗涤、干燥。 ?在洗涤步骤中~应选用少许 ,选填“冷水”或“热水”,
2、分离得到溶解度随温度洗涤~其原因是 。
变化较大的可溶性溶质?判断正误: ,如KNO,~用降温结晶3提纯得到的硝酸钾必有损耗~主要原因是在冷却结晶步骤后~法。 大量硝酸钾晶体从溶液中析出的前提条件是硝酸钾溶液必须达到饱3、用冷水对KNO洗涤:既3和~还有少量KNO和所有NaCl均以溶质形式保留在10?的滤液中3溶去其表面的NaCl杂质~, , 又减少主物KNO的洗涤损3
耗。
1
[成果交流] 活动二:氯化钠中含有杂质硝酸钾~除去硝酸钾~得到纯净的氯化
方法同上 钠固体
[总结归纳] 现有39.8 克NaCl与4.92克KNO,杂质~量少,组成的混合物。 31、NaCl,KNO,分离提纯31、要完全溶解此混合物~若用10?的水~至少要水 克, 的步骤总结为:加水溶解~加热到100?~蒸发到有大量晶体析出~至少要保留水 克~加热蒸发直到析出大量晶
才能不让KNO析出,此时~析出的NaCl质量为 克。 3体~趁热过滤、热水洗涤、
2、根据题意和计算结果: 干燥。
?请你设计用蒸发结晶法除去氯化钠中混有杂质硝酸钾的实验2、分离得到溶解度随温度
方案。 变化不大的可溶性溶质
,如NaCl,~用蒸发结晶?将你的设计方案在小组内交流~把组内最佳方案板书交流。
法。 3、对设计方案的拓展与延伸:
3、趁热过滤:防止杂质?在过滤步骤中~选择趁热过滤的理由 。
KNO因降温从少量的热液3?在洗涤步骤中~应选用少许 ,选填“冷水”或“热
中析出。 水”,洗涤~其原因是 。 4、用热水对NaCl洗涤:?判断正误: 高效除去其表面的KNO杂3提纯得到的氯化钠必有损耗~主要原因是在蒸发结晶步骤后~质。 大量氯化钠晶体从溶液中析出的前提条件是氯化钠溶液必须达到饱和~还有少量的NaCl和所有KNO均以溶质形式保留在100?的滤液3
中, ,
参考答案 课堂反馈:
课堂反馈: ,2011年江苏,高氯酸铵,NHClO,是复合火箭推进剂的重要44
蒸发浓缩、冷却结晶、过成分~实验室可通过下列反应制取:
滤、冰水洗涤
[问,1,、,3,略。]
,2,反应得到的混合溶液中NHClO44
和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5
,相关物质的溶解度曲线见图2,。从混
合溶液中获得较多NHClO晶体的实验44
操作依次为,填操作名
称, 、干燥。
2
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