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工業芴的精制方法的實驗原理:
熔融結晶的分離效率取決于分布系數 K 值。K 定義為當固液兩相處于平衡時,固體中的溶質濃度 Cs與熔融液中的溶質濃度 C l 之比即 K=C s / C l 。K 取決于材料體系的特性,對于確定的體系,除溶質濃度很低外,通常 K 值隨濃度而變化。
當 K<1時,固體排拒溶質,隨著溶質濃度的增加,體系的平衡溫度降低。
當 K>1時,固體排拒溶劑,隨著溶質濃度的增加,體系的平衡溫度升高。
當 K=1時,則表示一個純物質體系。
(*此時溶質是指固相中的雜質或次要組分而溶劑則指被提純的組分)
熔融結晶過程中影響雜質分配的主要變量是液相中的混合程度和凍凝速率,重要的是要達到足夠的混合以助長雜質擴散離開固液界面進入主體液體(指熔體)過高的凍凝速率和過冷的介質溫度都會降低分離程度。
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工業芴的精制方法:
三相結晶法中水的作用:
⑴控制著擴散在水相和溶劑相中的晶體的晶核形成與成長,使它達到要求的均勻的尺寸,不致過大而夾帶雜質。
⑵有助于增加液固比,從而便于帶有晶體的母液輸送和處理。
⑶依據密度差,使母液與晶體分離。
由于加入的水還起到造液劑的作用,溶劑的需要量就只取決于雜質的含量,可以用低的溶劑消耗量達到高的產品收率。所溶解的雜質留在有機溶液相中,離心后浮在水層上,而已凈化的晶體沉在水層下,除去水層后就能獲得好的產品。
實踐證明:凡是以異構物或沸點接近的物質作為雜質的有機化學產品,用三相結晶法提純是很有效的,可以顯著地提高晶體產品的純度和收率。
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工業芴精制方法評價:新溶劑結晶法
初始原料芴純度為 95.4%,經過四級操作,產品芴純度可達99.5%以上,且單步收率亦能保持較高水平,在 65%左右,后制得的高純精芴的一次性收率約為 22.88%,如果再把回收芴的數量考慮在內,估計單步收率會大于 85% ,這樣精芴的總收率將高于 50% 。
溶劑的回收量均在 60%以上,溶劑損失量不足 40% 。這些數據充分說明,以新的溶劑結晶法來精制工業芴是非常可行的,不僅精制效果好,而且操作簡單 ,每一級操作的分離度均比其他方法高,溶劑回收也較容易,且無“三廢”排放。更重要的是,通過新的溶劑結晶法實驗,基本上搞清了影響工業芴精制的不良因素,對將來實現類似物系的分離具有一定的指導意義。
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