遼寧省凌海市石山九年級化學下冊 7.1 溶解與乳化溶解-溶劑的分類與精制備課素材 粵教版

1、溶劑的分類與精制溶劑的定義溶劑（solvent）這個詞廣義指在均勻的混合物中含有的一種過量存在的組分。狹義地說，指在化學組成上不發(fā)生任何變化并能溶解其他物質（一般指固體）的液體，或者與固體發(fā)生化學反應并將固體溶解的液體。溶解生成的均勻混合物體系稱為溶液。在溶液中過量的成分叫溶劑；量少的成分叫溶質。 溶劑也稱為溶媒，即含有溶解溶質的媒質之意。但是在工業(yè)上所說的溶劑一般是指能夠溶解油脂、蠟、樹脂（這一類物質多數在水中不溶解）而形成均勻溶液的單一化合物或者兩種以上組成的混合物。這類除水之外的溶劑稱為非水溶劑或有機溶劑，水、液氨、液態(tài)金屬、無機氣體等則稱為無機溶劑。 溶劑的溶解能力判斷溶劑的溶解能力，

2、簡單地說就是指溶解物質的能力，即溶質被分散和被溶解的能力。在水溶液中一般用溶解度來衡量，這只適用于溶解低分子結晶化合物。對于有機溶劑的溶液，尤其是高分子物質，溶解能力往往表現在一定濃度溶液形成的速度和一定濃度溶液的黏度，無法明確地用溶解度表示。因此，溶劑溶解能力應包括以下幾個方面： 將物質分散成小顆粒的能力；溶解物質的速度；將物質溶解至某一種濃度的能力； 溶解大多數物質的能力；與稀釋劑混合組成混合溶劑的能力。工業(yè)上判斷溶劑溶解能力的方法有稀釋比法、恒黏度法、黏度·相圖法、貝殼松脂·丁醇（溶解）試驗、苯胺點試驗等。溶劑的分類1按沸點高低分類低沸點溶劑（沸點在100以下）這類溶

3、劑的特點是蒸發(fā)速度快，易干燥，黏度低，大多具有芳香氣味。屬于這類溶劑的一般是活性溶劑或稀釋劑。例如：甲醚、乙醚、丙醚、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙酸乙酯、丙酮等等。中沸點溶劑（沸點在100150）這類溶劑用于硝基噴漆，流平性能好。例如：丁醇、異丁醇、戊醇、環(huán)己酮、丙酸戊酯、甲笨等等。高沸點溶劑（沸點范圍在150200）這類溶劑的特點是蒸發(fā)速度慢，溶解能力強，作涂料溶劑用時涂膜流動性好，可以防止沉淀和涂膜發(fā)白。例如：芐醇、糠醇、環(huán)己酮、乳酸乙酯、苯甲酸乙酯等等。增塑劑和軟化劑（沸點在300）這類溶劑的特點是形成的薄膜粘結強度和韌性好。例如硝化纖維素用的樟腦，乙基纖維素用的鄰苯二甲酸二甲酯，聚氯乙

4、烯用的鄰苯二甲酸二辛酯等。2按蒸發(fā)速度快慢分類快速蒸發(fā)溶劑蒸發(fā)速度為乙酸丁酯的3倍以上者，如丙酮、乙酸乙酯、苯等。中速蒸發(fā)溶劑蒸發(fā)速度為乙酸丁酯的1.5倍以上者，如乙醇、甲苯、乙酸仲丁酯等。慢速蒸發(fā)溶劑蒸發(fā)速度比工業(yè)戊醇快，比乙酸仲丁酯慢，如乙酸丁酯、戊醇、乙二醇-乙醚等。特慢蒸發(fā)溶劑蒸發(fā)速度比工業(yè)戊醇慢，如乳酸乙酯、雙丙酮醇等。3按溶劑的極性分類極性溶劑是指含有羥基或羰基等極性基團的溶劑。此類溶劑極性強、介電常數大，如乙醇等，極性溶劑可溶解酚醛樹脂、醇酸樹脂。非極性溶劑是指介電常數低的一類溶劑，如石油烴、苯等。非極性溶劑溶解油溶性酚醛樹脂、香豆酮樹脂等，主要用于清漆的制造。4按化學組成分類有

5、機溶劑(略)；無機溶劑(略)。5按工業(yè)應用分類 (略)6按溶劑用途分類（略）溶劑的干燥一些溶劑因為種種原因總是含有雜質，這些雜質如果對溶劑的使用目的沒有什么影響的話，可直接使用?？墒窃谶M行化學實驗和進行一些特殊的化學反應時，必須將雜質除去。雖然除去全部雜質是有困難的，但至少應該將雜質減少到對使用目的沒有防礙的限度。除去雜質的操作稱為溶劑的精制，故溶劑的精制幾乎都要進行脫水，其次再除去其他的雜質。溶劑中水的混入往往是由于在溶劑制造、處理或者由于副反應時作為副產物帶入的，其次在保存的過程中吸潮也會混入水分。水的存在不僅對許多化學反應，就是對重結晶，萃取，洗滌等一系列的化學實驗操作都會帶來不良的影響

6、。因此溶劑的脫水及干燥在化學實驗中是重要的，又是經常進行的操作步驟。盡管在除去溶劑中的其他雜質時有時加入水分，但在最后還是要進行脫水，干燥。精制后充分干燥的溶劑在保存過程中往往還必須加入適當的干燥劑，以防止溶劑吸潮。溶劑脫水的方法有下列幾種。（1）干燥劑脫水這是液體溶劑在常溫下脫水干燥最常用使用的方法。干燥劑可以是固體、液體或氣體，分為酸性物質，堿性物質，中性物質以及金屬、金屬氫化物。干燥劑的性質各有不同，在使用時要充分考慮干燥劑的特性和欲干燥物質的性質，才能有效達到干燥的目的。在選擇干燥劑時首先要確保進行干燥的物質與干燥劑不發(fā)生任何反應；干燥劑兼做催化劑時，應不與溶劑發(fā)生分解、聚合，并且干燥

7、劑與溶劑之間不形成加合物。此外，還要考慮到干燥速度、干燥效果和干燥劑的吸水量。在具體使用時，酸性物質的干燥最好選用酸性干燥劑，堿性物質的干燥用堿性干燥劑，中性物質的干燥用中性干燥劑。溶劑中有大量水存在的，應避免選用與水接觸著火（如金屬鈉等）或者發(fā)熱猛烈的干燥劑，可以先選用氯化鈣一類緩和的干燥劑進行干燥脫水，使水分減少后再使用金屬鈉干燥。加入干燥劑后應攪拌、放置一夜。溫度可以根據干燥劑的性質，對干燥速度的影響加以考慮。干燥劑的用量應稍有過剩。在水分多的情況下，干燥劑因吸收水分發(fā)生部分或全部溶解生成液狀或泥狀分為兩層，此時應進行分離并加入新的干燥劑。溶劑與干燥劑的分離一般采用傾析法，將殘留物進行過

8、濾，但過濾時間太長或周圍的濕度過大會再次吸濕而使水分混入，因此，有時可采用與大氣隔絕的特殊的過濾裝置。有的干燥劑操作危險時，可在安全箱內進行。安全箱內置有干燥劑，使箱內充分干燥（我知道是無水五氧化二磷），或吹入干燥空氣或氮氣。使用分子篩或活性氧化鋁等干燥劑時應添在玻璃管內，溶劑自上向下流動進行脫水，不與外界接觸效果較好。大多數溶劑都可以用這種脫水方法，而且干燥劑還可以回收使用。常用的干燥劑有： 金屬，金屬氫化物al，ca，mg：常用于醇類溶劑的干燥na，k：適用于烴，醚，環(huán)己胺，液氨等溶劑的干燥。注意用于鹵代烴時有爆炸危險，絕對不能使用。也不能用于干燥甲醇，酯，酸，酮，醛與某些胺等。醇中含有微

9、量的水分可加入少量金屬鈉直接蒸餾。cah：1g氫化鈣定量與0.85g水反應，因此比堿金屬、五氧化二磷干燥效果好。適用于烴、鹵代烴、醇、胺、醚等，特別是四氫呋喃等環(huán)醚、二甲亞碸、六甲基磷酰胺等溶劑的干燥。有機反應常用的極性非質子溶劑也是用此法進行干燥的。lialh4：常用醚類等溶劑的干燥。中性干燥劑caso4，naso4，mgso4：適用于烴、鹵代烴、醚、酯、硝基甲烷、酰胺、腈等溶劑的干燥。cuso4：無水硫酸銅為白色，含有5個分子的結晶水時變成藍色，常用檢測溶劑中微量水分。cuso4適用于醇、醚、酯、低級脂肪酸的脫水，甲醇與cuso4能形成加成物，故不宜使用。cac2：適用于醇干燥。注意使用純

10、度差的碳化鈣時，會發(fā)生硫化氫和磷化氫等惡臭氣體。cacl2： 適用于干燥烴、鹵代烴、醚硝基化合物、環(huán)己胺、腈、二硫化碳等。cacl2能與伯醇、甘油、酚、某些類型的胺、酯等形成加成物，故不適用?；钚匝趸X：適用于烴、胺、酯、甲酰胺的干燥。分子篩：分子篩在水蒸氣分壓低和溫度高時吸濕容量都很顯著，與其他干燥劑相比，吸濕能力非常大的。下表為各種干燥劑的吸濕能力比較（指常溫下經足夠量的干燥劑干燥的1l空氣中殘存水分的毫克數）。分子篩在各種干燥劑中，其吸濕能力僅次于五氧化二磷。由于各種溶劑的幾乎都可以用分子篩脫水，故在實驗室和工業(yè)上獲得廣泛的應用。干燥劑1升干燥空氣中的殘留水分（mg）再生溫度（）五氧化二

11、磷2×105-氫氧化鉀（熔融）3×103-濃硫酸3×103-無水硫酸鈣4×103230250氧化鎂8×103-氫氧化鈉（熔融）1.6×101-氧化鈣2×101300無水氯化鈣2×101-95硫酸3×101-無水硫酸銅1.4400分子篩1×104200400活性氧化鋁1.8×103180硅膠6×103150 堿性干燥劑koh，naoh：適用于干燥胺等堿性物質和四氫呋喃一類環(huán)醚。酸、酚、醛、酮、醇、酯、酰胺等不適用。k2co3：適用于堿性物質、鹵代烴、醇、酮、酯、腈、溶纖劑等溶劑

12、的干燥。不適用于酸性物質。bao，cao：適用于干燥醇、堿性物質、腈、酰胺。不適用于酮、酸性物質和酯類。酸性干燥劑h2so4：適用于干燥飽和烴、鹵代烴、硝酸、溴等。醇、酚、酮、不飽和烴等不適用。p2o5：適用于烴、鹵代烴、酯、乙酸、腈、二硫化碳、液態(tài)二氧化硫的干燥。醚、酮、醇、胺等不適用。（2）分餾脫水沸點與水的沸點相差較大的溶劑可以用分餾效率高的蒸餾塔（精餾塔）進行脫水，這是一般常用的脫水方法。（3）共沸蒸餾脫水與水生成共沸物的溶劑不能采用分餾脫水的方法。如果含有極微量水分的溶劑，通過共沸蒸餾，雖然溶劑有少量的損失，但卻能脫去大部分水。一般多數溶劑都能與水組成共沸混合物。（4）蒸發(fā)，蒸餾干燥進行干燥的溶劑很難揮發(fā)而不能與水組成共沸混合物的，可以通過加熱或減壓蒸餾使水分優(yōu)先除去。例如，乙二醇、乙二醇丁醚、二甘醇乙醚、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油等溶劑都適用。（5）用干燥的氣體進行干燥將難揮發(fā)