王 珂
(長(zhǎng)沙市南雅中學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410129)
溶劑萃取法是一種利用兩種互不相溶的液相中的組分的溶解度不同,使得這兩種成分分離的方法。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的比較廣泛,主要應(yīng)用于有機(jī)溶劑混合物的萃取與分離等。這種方法的操作流程也相對(duì)簡(jiǎn)單,主要包含三個(gè)大步驟,一是混合,將萃取劑和需要進(jìn)行萃取的試劑進(jìn)行充分的混合接觸。二是讓這兩種互不相溶的多組分進(jìn)行充分的萃取,并將這些萃取好的組分進(jìn)行分離,三是對(duì)于剩余的其他溶劑進(jìn)行分類處理,可回收的溶劑需要進(jìn)行回收操作,不可回收的溶劑進(jìn)行可排放處理,保證萃取后的剩余試劑不影響環(huán)境治理。[1]
溶劑萃取法的一個(gè)顯著特點(diǎn)是,在實(shí)際的反應(yīng)過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的萃取,這樣的自動(dòng)化溶劑萃取法在很多的有機(jī)溶劑萃取實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的相對(duì)廣泛。譬如,用四氯化碳溶劑來(lái)萃取溴水中的溴這一試驗(yàn)中,就具體的應(yīng)用到這一自動(dòng)化溶劑萃取法。而且,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中能夠應(yīng)用自動(dòng)化溶劑萃取法的實(shí)驗(yàn)也很多,通常這些實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率較快。此外,據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,利用溶劑萃取法的實(shí)驗(yàn)效果也是較為理想的,達(dá)到了溶劑萃取法的預(yù)期效果。[2]
對(duì)于高中生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),都是按照課本上編制的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)進(jìn)行的,為了讓實(shí)驗(yàn)取得更好的試驗(yàn)效果,就在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到很多的實(shí)驗(yàn)方法,而實(shí)際上這些實(shí)驗(yàn)方法它們不能夠很好地相互配合,還會(huì)帶來(lái)很多復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)影響。對(duì)于這一方面,溶劑萃取法就可以較好的滿足這些要求,它與很多的實(shí)驗(yàn)方法都沒(méi)有相沖突的地方,并且還能夠?qū)崿F(xiàn)與很多的化學(xué)方法相互配合,譬如,在利用到溶劑萃取法的實(shí)驗(yàn)中,大多還要用到蒸餾,分液、分離等,而溶劑萃取法就可以和這些方法相互配合,不會(huì)影響到這些方法在一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所起到的效果,反而相互配合有助于化學(xué)反應(yīng)的效果的提高。
溶劑萃取法在實(shí)際的萃取過(guò)程中對(duì)于要實(shí)現(xiàn)分離的各組分的含量都沒(méi)有什么影響。在很多的萃取實(shí)驗(yàn)中,包括用四氯化碳萃取溴水中的溴,使得溴水中的溴單質(zhì)與水分層后,水層基本上無(wú)溴單質(zhì)的存在,溴單質(zhì)都在四氯化碳的混合液中,對(duì)溴水中的溴的損失是較小的。因此,這樣的溶劑萃取法應(yīng)用在具體的實(shí)驗(yàn)中可以很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)試劑的節(jié)約。
溶劑萃取法應(yīng)用廣泛的一個(gè)重要原因便是其具有極好的適應(yīng)性。具體體現(xiàn)在,這一方法可以在很多不同規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)中得到很好地應(yīng)用,包括較大規(guī)模,較復(fù)雜規(guī)模,簡(jiǎn)易規(guī)模等的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中都有著廣泛的應(yīng)用,就高中所要學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,它應(yīng)用的基本上是小規(guī)模的萃取實(shí)驗(yàn),而在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中,它主要應(yīng)用在精制化工產(chǎn)品的大規(guī)模復(fù)雜實(shí)驗(yàn)中。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,溶劑萃取法發(fā)揮了重要作用。其具體的操作流程是在分液漏斗中加入適量的溴水,之后及時(shí)觀察溴水的特征,發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)橙紅色,然后在要萃取的溴水中加入四氯化碳試劑,震蕩幾下,靜置一段時(shí)間后觀察現(xiàn)象,可以觀察到隨著萃取反應(yīng)的進(jìn)行,四氯化碳先進(jìn)入水層之后又開(kāi)始出現(xiàn)分層,之后就有效的實(shí)現(xiàn)了溴水中溴與水的分離,達(dá)到了萃取的效果。
這一實(shí)驗(yàn)是高中生化學(xué)實(shí)驗(yàn)中較為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn),其主要目的便是讓學(xué)生能夠了解溶劑萃取法這一試驗(yàn)方法。這一實(shí)驗(yàn)的基本操作流程如下,在試管中加入適量的碘水,之后再將適量的苯萃取劑加入試管中,震蕩試管、靜置,之后就會(huì)有混合的溶劑有明顯的分層的現(xiàn)象出現(xiàn),上層是紫色的含有碘單質(zhì)的苯混合試劑,下層是透明、無(wú)色的水層。對(duì)于這一萃取成功后的試劑,還需要經(jīng)過(guò)一些處理方法,大致包括分離這一萃取后的試劑,之后再通過(guò)具體的方法來(lái)分離碘和苯,實(shí)現(xiàn)碘水中碘的萃取。[3]
海帶中提取碘單質(zhì)是高中生化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),這一實(shí)驗(yàn)在具體的實(shí)施過(guò)程中需要用到很多的方法,溶劑萃取法也在這一試驗(yàn)中有部分細(xì)節(jié)性的應(yīng)用。這一方面的應(yīng)用主要是對(duì)提取出的碘進(jìn)行萃取。因?yàn)檫@些碘是在海帶中提取的,實(shí)驗(yàn)中還要加入一些其他試劑,這些操作、處理過(guò)程中難免會(huì)和很多其他的有機(jī)溶劑相混合,但又由于有機(jī)溶劑相似相溶,使得這一含碘單質(zhì)的混合溶液之中的很多組分之間很難分離,不能達(dá)到提取到純凈的碘單質(zhì)的目的,所以就用到了溶劑萃取法來(lái)萃取碘。在實(shí)際的萃取過(guò)程中,需要使用四氯化碳試劑,將含有碘的混合溶液與四氯化碳充分混合,靜置,觀察現(xiàn)象,當(dāng)溶液出現(xiàn)明顯分層后,再等待一段時(shí)間,就可以實(shí)現(xiàn)海帶混合液中碘的萃取了。
溶劑萃取法在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中起到了不可替代的作用,這種方法在化學(xué)領(lǐng)域的很多方面都有著廣泛的應(yīng)用。高中生要想更好地學(xué)好化學(xué),就需要在實(shí)驗(yàn)上下功夫,尤其是需要應(yīng)用重要方法的實(shí)驗(yàn),包括溶劑萃取法以及其它實(shí)驗(yàn),學(xué)好相關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法,加深學(xué)習(xí)的記憶更有助于學(xué)習(xí)成績(jī)的提高。