王 珂
(長沙市南雅中學 湖南長沙 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。在高中化學實驗中應用的比較廣泛,主要應用于有機溶劑混合物的萃取與分離等。這種方法的操作流程也相對簡單,主要包含三個大步驟,一是混合,將萃取劑和需要進行萃取的試劑進行充分的混合接觸。二是讓這兩種互不相溶的多組分進行充分的萃取,并將這些萃取好的組分進行分離,三是對于剩余的其他溶劑進行分類處理,可回收的溶劑需要進行回收操作,不可回收的溶劑進行可排放處理,保證萃取后的剩余試劑不影響環境治理。[1]
溶劑萃取法的一個顯著特點是,在實際的反應過程中可以實現自動化的萃取,這樣的自動化溶劑萃取法在很多的有機溶劑萃取實驗中應用的相對廣泛。譬如,用四氯化碳溶劑來萃取溴水中的溴這一試驗中,就具體的應用到這一自動化溶劑萃取法。而且,在高中化學實驗中能夠應用自動化溶劑萃取法的實驗也很多,通常這些實驗的反應速率較快。此外,據有關數據顯示,利用溶劑萃取法的實驗效果也是較為理想的,達到了溶劑萃取法的預期效果。[2]
對于高中生的化學實驗來說,都是按照課本上編制的實驗步驟來進行的,為了讓實驗取得更好的試驗效果,就在一個實驗中用到很多的實驗方法,而實際上這些實驗方法它們不能夠很好地相互配合,還會帶來很多復雜的實驗影響。對于這一方面,溶劑萃取法就可以較好的滿足這些要求,它與很多的實驗方法都沒有相沖突的地方,并且還能夠實現與很多的化學方法相互配合,譬如,在利用到溶劑萃取法的實驗中,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,不會影響到這些方法在一個化學實驗中所起到的效果,反而相互配合有助于化學反應的效果的提高。
溶劑萃取法在實際的萃取過程中對于要實現分離的各組分的含量都沒有什么影響。在很多的萃取實驗中,包括用四氯化碳萃取溴水中的溴,使得溴水中的溴單質與水分層后,水層基本上無溴單質的存在,溴單質都在四氯化碳的混合液中,對溴水中的溴的損失是較小的。因此,這樣的溶劑萃取法應用在具體的實驗中可以很好地實現對化學試劑的節約。
溶劑萃取法應用廣泛的一個重要原因便是其具有極好的適應性。具體體現在,這一方法可以在很多不同規模的化學反應中得到很好地應用,包括較大規模,較復雜規模,簡易規模等的化學實驗中都有著廣泛的應用,就高中所要學的化學實驗中,它應用的基本上是小規模的萃取實驗,而在實際的生產應用中,它主要應用在精制化工產品的大規模復雜實驗中。
在這個實驗中,溶劑萃取法發揮了重要作用。其具體的操作流程是在分液漏斗中加入適量的溴水,之后及時觀察溴水的特征,發現其呈現橙紅色,然后在要萃取的溴水中加入四氯化碳試劑,震蕩幾下,靜置一段時間后觀察現象,可以觀察到隨著萃取反應的進行,四氯化碳先進入水層之后又開始出現分層,之后就有效的實現了溴水中溴與水的分離,達到了萃取的效果。
這一實驗是高中生化學實驗中較為基礎的實驗,其主要目的便是讓學生能夠了解溶劑萃取法這一試驗方法。這一實驗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,之后就會有混合的溶劑有明顯的分層的現象出現,上層是紫色的含有碘單質的苯混合試劑,下層是透明、無色的水層。對于這一萃取成功后的試劑,還需要經過一些處理方法,大致包括分離這一萃取后的試劑,之后再通過具體的方法來分離碘和苯,實現碘水中碘的萃取。[3]
海帶中提取碘單質是高中生化學實驗中的一個較為復雜的實驗,這一實驗在具體的實施過程中需要用到很多的方法,溶劑萃取法也在這一試驗中有部分細節性的應用。這一方面的應用主要是對提取出的碘進行萃取。因為這些碘是在海帶中提取的,實驗中還要加入一些其他試劑,這些操作、處理過程中難免會和很多其他的有機溶劑相混合,但又由于有機溶劑相似相溶,使得這一含碘單質的混合溶液之中的很多組分之間很難分離,不能達到提取到純凈的碘單質的目的,所以就用到了溶劑萃取法來萃取碘。在實際的萃取過程中,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,觀察現象,當溶液出現明顯分層后,再等待一段時間,就可以實現海帶混合液中碘的萃取了。
溶劑萃取法在高中化學實驗中起到了不可替代的作用,這種方法在化學領域的很多方面都有著廣泛的應用。高中生要想更好地學好化學,就需要在實驗上下功夫,尤其是需要應用重要方法的實驗,包括溶劑萃取法以及其它實驗,學好相關實驗的原理和操作方法,加深學習的記憶更有助于學習成績的提高。