2.2　分离提纯技术

分离提纯是指将混合物中的杂质分离出来以此提高其纯度。分离提纯作为一种重要的化学方法，不仅在化学研究中具有重要作用，在化工生产中也同样具有十分重要的作用。不少重要的化学研究与化工生产，都是以分离提纯为主体的。

2.2.1　蒸馏

当液体物质受热时，由于分子运动使其从液体表面逃逸出来，形成蒸气压，随着温度的升高，蒸气压增大，待蒸气压和大气压或所给压力相等时，液体沸腾，这时的温度称为该液体的沸点。液态物质受热沸腾转变为蒸气，蒸气经冷凝又转变为液体，这个操作过程就称作蒸馏（Distillation）。蒸馏是纯化和分离液态物质的一种常用方法，通过蒸馏还可以测定纯液态物质的沸点。

2.2.1.1　蒸馏装置

蒸馏装置（如图2-66所示）主要由几部分组成：蒸馏烧瓶、蒸馏头、温度计接头、温度计、冷凝管、真空接液管、接收器（三角烧瓶、梨形烧瓶、圆底烧瓶）。

2.2.1.2　操作规范

（1）仪器安装

首先找到两个型号相似的铁架台，放到实验桌上，之后按照“从下而上，从左到右”的原则安装仪器。先放好酒精灯，根据酒精灯外焰的高度安装铁圈，在其上放上石棉网。量取定量的蒸馏液于蒸馏烧瓶中，加入2～3粒沸石，然后将蒸馏烧瓶放在石棉网上，用铁夹将其垂直夹好，铁夹不应夹得太紧或太松，以夹住后稍用力尚能转动为宜。在蒸馏烧瓶上端口处安装上蒸馏头，在蒸馏头上安装温度计，温度计水银球应和蒸馏头侧管下限在同一水平线上，再安装冷凝管，安装时，应先调整冷凝管位置使之与蒸馏烧瓶支管同轴，再调整冷凝管时，只能沿此轴转动，以防将烧瓶支管折断。安装好冷凝管后，安装上真空接液管和接收器，使仪器无论从正面或者侧面观察，全管装置的轴线都要在同一平面上。

（2）蒸馏步骤

开始加热时可以看见蒸馏瓶中液体逐渐沸腾，蒸气逐渐上升，温度计的读数也略有上升。当蒸气的顶端达到温度计水银球部位时，温度计读数急剧上升。这时应使加热速度略微减慢，温度计上液滴和蒸气温度逐渐达到平衡。然后再适当升高温度，进行蒸馏。控制加热温度，以每秒馏出1～2滴为宜。此时温度计的读数就是馏出液的沸点。收集馏出液。

（3）拆卸装置

实验完毕后，应先停止加热，移走热源，待稍冷却后关好冷却水，拆除仪器，顺序与安装的顺序相反，蒸馏装置要及时拆除和清洗，否则接口部分容易粘连。在实验中还应根据具体情况灵活考虑。每步动作都应该有目的，都应联想到后果，不断积累经验，逐步形成熟练技巧。

2.2.1.3　注意事项

① 蒸馏过程要防止“暴沸”现象发生。加热前应向蒸馏瓶中加入止暴剂，但绝不允许在接近沸腾时，往液体中加沸石，这样会因突然放出大量的蒸气而将大部分液体从蒸馏瓶中喷出造成事故。

② 冷凝器要视蒸馏液体的沸点而定，沸点在140℃以下的用直形冷凝管。沸点愈低，蒸气愈不容易冷凝，所用冷凝管的内径应粗一些。蒸馏液的沸点高时冷凝管的内径可以细一些。当蒸馏沸点达140℃或高于140℃时，可以选用空气冷凝管。

③ 实验过程中，要随时注意冷凝器中水流情况，因冷凝器中一旦断水未被发现，常会使冷凝的易燃蒸气逸出而造成着火事故。

④ 对易受潮分解的馏出液，在接收馏出液的蒸馏烧瓶的支管上要连接一支装有无水氯化钙的干燥管，以便吸收水蒸气。

⑤ 蒸馏时，如果伴随着馏出液的蒸出，同时有有毒气体逸出，可以在接收器上连接一个气体吸收装置。

⑥ 常压蒸馏时一定要避免造成封闭体系，体系压力过大容易发生爆炸。

2.2.2　减压蒸馏

液体的沸腾温度指的是液体的蒸气压与外压相等时的温度。外压降低时，其沸腾温度随之降低。有些有机化合物热稳定性较差，常常在受热温度还未到达其沸点就已发生分解、氧化或聚合。对这类化合物的纯化或分离就不宜采取常压蒸馏的方法而应该在减压条件下进行蒸馏。减压蒸馏又称真空蒸馏（Vacuum Distillation），可以将有机化合物在低于其沸点的温度下蒸馏出来。减压蒸馏尤其适用于蒸馏沸点高、热稳定性差的有机化合物。

2.2.2.1　减压蒸馏装置

减压蒸馏装置（如图2-67所示）主要由以下几部分组成：蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测压。蒸馏部分由圆底烧瓶、克氏蒸馏头、温度计、毛细管、冷凝管、真空接液管、接收器组成。减压部分用减压泵，常用的减压泵有水泵和油泵。安全保护部分一般有安全瓶，若使用油泵，还必须使用冷阱及分别装有粒状氢氧化钠、块状石蜡与活性炭或硅胶、无水氯化钙等的吸收干燥塔，以避免低沸点溶剂，特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能。测压部分采用测压计。

2.2.2.2　操作规范

（1）安装仪器

根据由下而上、由左到右的顺序进行安装。先往实验桌上放两个大小近似的铁架台，在左边的铁架台上放上酒精灯，根据酒精灯外焰的高度安上铁圈，在铁圈上放一个石棉网。将蒸馏烧瓶放在石棉网上用铁夹固定，在蒸馏烧瓶上安上克氏蒸馏头，依次安装毛细管和温度计，毛细管伸入蒸馏烧瓶底部，使温度计的水银球与蒸馏头的下支口相切，确保以上装置保持在同一水平。在蒸馏头的支口处连一个冷凝管，使冷凝管从下管进水，上管出水，使冷凝管与蒸馏烧瓶在一条直线上，冷凝管的下管连的橡胶管进水，在冷凝管后面连上真空接液管，真空接液管下面连一个接收瓶（不可用三角烧瓶），接收瓶用木板支撑住。在真空接液管右面的支管口接上安全瓶和水泵。使用油泵时，还要依次连接吸收装置、压力计、安全瓶和油泵。

（2）操作步骤

仪器安装好后，先减压。关闭毛细管和安全瓶上的铁夹，然后打开水泵，减压至压力稳定。减压后，加入待蒸的液体，量不要超过蒸馏瓶的一半，关好安全瓶上的活塞，打开水泵，调节毛细管导入的空气量，以能冒出一连串小气泡为宜。开启冷凝水，选用合适的热浴加热蒸馏。加热时，蒸馏烧瓶的圆球部位至少应有2/3浸入浴液中。在热浴中放一温度计，控制浴温比待蒸馏液体的沸点约高20～30℃，使每秒钟馏出1～2滴。在整个蒸馏过程中要经常注意蒸馏情况和记录沸点。纯物质的沸点范围一般不超过1～2℃，假使刚开始蒸出馏出液时的温度比收集物质的沸点低，则可以使用多尾接液管，来收集不同的馏分。蒸馏完毕，应先除去热源，再缓慢打开毛细管橡皮管上的螺旋夹，稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞，以平衡内外压力，最后关闭水泵。

（3）拆卸仪器

顺序与安装相反。收拾干净实验桌，离开实验室。

2.2.2.3　注意事项

① 正式蒸馏前检查装置气密性很关键，可以保证真空度能达标。

② 蒸馏一定要缓慢进行，控制好恒定的蒸馏速度（每秒钟1～2滴），可以得到比较好的蒸馏效果。

③ 加热过程中，避免蒸汽过热。

④ 仪器不能有裂缝，不能使用薄壁及不耐压的仪器。

⑤ 实验结束时要先停止加热，移走热源，再稍微抽片刻，使蒸馏瓶以及残留液冷却，慢慢打开活塞，等到压力恢复后，停泵，移走热源。

2.2.3　水蒸气蒸馏

将水蒸气通入不溶于水的有机物中或使有机物与水经过共沸而蒸出，这个操作过程称为水蒸气蒸馏（Steam Distillation）。水蒸气蒸馏是分离和提纯液态或固态有机物的一种方法。

根据分压定律，当水与有机物混合共热时，其蒸气压为各组分之和。如果水的蒸气压和有机物的蒸气压之和等于大气压，混合物就会沸腾，有机物和水就会一起被蒸出。显然，混合物沸腾时的温度要低于其中任一组分的沸点。换句话说，有机物可以在低于其沸点的温度条件下被蒸出。由于有机物与水共热沸腾的温度总在100℃以下，因此，水蒸气蒸馏操作特别适用于在高温下易发生变化的有机物分离。当然，有机物还需具有至少为0.7kPa（5mmHg）的蒸气压，且不溶于水。此外，那些含有大量树脂状杂质、直接用蒸馏或重结晶等方法难以分离的混合物也可以采用水蒸气蒸馏的方法来分离。

2.2.3.1　水蒸气蒸馏装置

实验室常用的水蒸气蒸馏装置（如图2-68所示），包括水蒸气发生器、蒸馏部分、冷凝部分和接收器四个部分。

2.2.3.2　操作规范

（1）安装仪器

依次安装水蒸气发生器、蒸馏部分、冷凝部分和接收器四个部分。先选三个大小相近的铁架台放在实验台上，在左边的铁架台上放上酒精灯，根据酒精灯外焰的高度安上铁圈，在铁圈上放一个石棉网。在水蒸气发生瓶中，加入约占容器3/4的热水，将其放在石棉网上用铁夹固定好。在瓶口插上有安全管和水蒸气导出管的双孔塞，导出管要与一个T形管相连接，并把一个短橡皮管套在T形管的支管套上，用螺旋夹将其夹住，T形管另一端的橡皮管和蒸馏部分导入管相连。取待蒸馏液体于一个三颈瓶（或长颈圆底烧瓶）中，放在中间铁架台的石棉网上，用铁夹固定好。然后安装好冷凝管和接收器，使整个装置处于同一水平面。

（2）操作步骤

将T形管活塞打开，加热水蒸气发生器使水沸腾。当水蒸气从T形管的支口喷出时，夹紧铁夹以关闭支管口，使水蒸气进入烧瓶。开启冷却水，馏出速度以每秒钟2滴为宜，可以通过调节加热火焰来控制。馏出液清亮透明、不再含有油状物时，则可以停止蒸馏。要先把T形管支管的螺旋夹打开，然后再停止加热。把收集液转入分液漏斗中，静置分层，除去水层，即得分离产物。

（3）拆卸装置

与连接顺序相反，依次拆除接收器、冷凝部分、蒸馏部分和水蒸气发生器。

2.2.3.3　注意事项

① 水蒸气发生器中一定要配置一个安全管。可以用一根长玻璃管来作安全管，管子的下端要接近水蒸气发生器的底部。使用时，注入的水不能过多，一般不超出其容积的3/4。

② 连接水蒸气发生器与烧瓶的管路要短，从而减少在导入水蒸气过程中的热损耗。

③ 导入水蒸气的玻璃管应尽量接近圆底烧瓶底部，以利于提高蒸馏效率。

④ 在蒸馏过程中，若有较多的水蒸气在圆底烧瓶积聚，可以加热圆底烧瓶底部。

⑤ 实验中，要时常观察安全管。若水柱出现不正常的上升，应立即打开T形管的螺旋夹，停止加热，找出原因，排除故障后再重新蒸馏。

⑥ 停止蒸馏时，一定要先打开T形管支管的螺旋夹，然后停止加热。如果先停止加热，水蒸气发生器因冷却而产生负压，会使烧瓶内的混合液发生倒吸。

2.2.4　分馏

分馏（Fractionation）是利用分馏柱将多次的气化-冷凝过程仅在一次操作过程中完成的方法。因此，分馏实际上是多次蒸馏，它更适合于沸点相差不大的液体有机混合物的分离和提纯。

在混合液沸腾后蒸气会进入分馏柱中而被部分冷凝，冷凝液在下降过程中与继续上升的蒸气接触，二者进行了热交换，蒸气中高沸点组分将被冷凝，低沸点组分则继续上升，而冷凝液中的低沸点组分则受热气化，高沸点组分仍以液态形式下降。结果上升的蒸气中的低沸点组分会增多，下降冷凝液中的高沸点组分会增多。经过多次的热交换，就相当于进行了多次普通蒸馏。低沸点组分的蒸气不断上升，被蒸出来；高沸点组分不断流回到蒸馏瓶中，从而将其分离。

2.2.4.1　分馏装置

实验室中简单的分馏装置（如图2-69所示）包括：蒸馏烧瓶、分馏柱、冷凝管和接收器。

2.2.4.2　操作规范

以分馏30mL乙醇和水的混合物为例，简要介绍分馏操作规范。

（1）安装仪器

取两个铁架台平行放置于台面上，在左侧的铁架台上放置一个酒精灯，估计酒精灯外焰的高度，在左边铁架台的同一高度上固定一铁圈，在铁圈上放置一个石棉网，取15mL水和15mL 95%酒精置于100mL蒸馏烧瓶中，加入2～3粒沸石，并用铁夹夹住瓶颈固定在左侧铁架台上。取一分馏柱放在上述圆底烧瓶上，再取一个蒸馏头插在分馏柱上，将一个温度计插在蒸馏头上，调整温度计位置，使水银球上缘恰与蒸馏头支管下缘相平。组装过程中确保酒精灯、圆底烧瓶、温度计的重心在同一直线上。再安装冷凝管，安装时，应先调整其位置使之与蒸馏烧瓶支管同轴，再调整冷凝管时，只能沿此轴转动，以防将烧瓶支管折断。然后安装上真空接液管和接收器，使仪器无论从正面或者侧面观察，全部装置的轴线都要在同一平面上。

（2）操作步骤

打开水龙头，使水流从下口流入，从上口流出。点燃酒精灯，开始时通过移动酒精灯小火加热，以使加热均匀。待温度将达到沸点时，液体开始沸腾，即见到一圈圈气液混合物沿分馏柱慢慢上升，待其停止上升后，调整热源，提高温度，当开始有馏出液流出时，马上记下第一滴馏出液出现的温度（初馏点）。此时适当移动酒精灯，控制好温度，使馏出液以每滴2～3秒的速度为宜。当温度达到80℃时更换一个梨形烧瓶，；当温度达到95℃时，再更换一个梨形烧瓶；当不再有馏出液流出时，取下最后一个梨形烧瓶，将馏出液倒入指定试剂瓶中。

（3）测量体积

分别测量不同温度范围内收集到的液体的体积。

（4）拆除装置

当不再有馏出液时，便可关掉连接冷凝管的水龙头，待装置冷却后，依次取下真空接引管、冷凝管（将橡皮管拔下来，放净水）、温度计、蒸馏头、分馏柱和圆底烧瓶，将这些仪器洗净，再将仪器、铁夹、十字夹、铁圈、石棉网和酒精灯放回原处，摆放整齐。取下两个铁架台，放回原处。将台面擦净。

2.2.4.3　注意事项

① 选择适宜的分馏柱是关键，分馏柱的柱高是影响分馏效率的主要因素。分馏柱越高，上升的蒸气与冷凝液之间的热交换的次数就会越多，分离效果也就会越好。但是，如果分馏柱太高，馏出速度会受影响，所以要选择合适高度的分馏柱。

② 在分馏过程中，要注意调节加热的温度，使馏出速度适宜。若速度太快，则会产生液泛现象，即回流液还没来得及流回到烧瓶，就逐渐在分馏柱中形成了液柱。

③ 分馏柱一定要竖直，否则会影响分离效果。

2.2.5　回流

液体受热气化，同时将蒸气冷凝液化并使之流回原来的器皿中重新受热气化，这样循环往复的气化-液化过程称为回流（Backflow）。回流是有机化学实验中最基本的操作之一，大多数有机化学反应都是在回流条件下完成的。回流液本身可以是反应物，也可以是溶剂。当回流液为溶剂时，其作用在于将非均相反应变为均相反应，或为反应提供必要而恒定的温度，即回流液的沸点温度。此外，回流也应用于某些分离纯化实验中，如重结晶的溶样过程、连续萃取、分馏及某些干燥过程等。

2.2.5.1　常用回流装置

回流的常用装置（如图2-70所示），由蒸馏烧瓶，蒸馏头和冷凝管组成。图2-70（a）是最简单的回流冷凝装置。如果反应物必须干燥，可在冷凝管上端口上装接氯化钙干燥管来防止空气中水汽侵入[如图2-70（b）所示]。如果反应中会放出有害气体（如溴化氢），可加接气体吸收装置[如图2-70（c）所示]。

2.2.5.2　回流滴加冷凝装置

单纯的回流装置应用范围并不大。大多数情况下都还需要带有其他附加装置，或与其他装置组合使用。对于那些反应剧烈、放热量大的反应，若将反应物一次性加入，会使反应失去控制；某些反应为了控制反应物的选择性，也不可以将反应物一次加入。在这些情况下，可采用回流滴加冷凝装置（如图2-71所示），将一种试剂逐滴加进去。实验中常用恒压滴液漏斗进行滴加。

2.2.5.3　回流滴加分水装置

在某些可逆反应的实验中，可以通过不断除去某种反应产物，让正向反应进行彻底，在制备酯的实验中，常采用回流分水装置（如图2-72所示）来除去反应生成的水。在图2-72的装置中，安装了一个分水器，回流下来的蒸气冷凝液会进入分水器，分层后，有机层将自动送回烧瓶中，而生成的水则可以从分水器中放出。

2.2.5.4　回流搅拌装置

用固液混合物或互不相溶的两液体进行反应时，为了使反应物可以充分接触，要进行强烈的搅拌或者振荡。当反应物量比较小、反应时间较短、并且不需加热或温度不高的操作中，可以用手摇动容器。用回流冷凝装置进行反应时，有时候需做间歇振荡。有些实验需要较长时间的搅拌，可选用电动搅拌器。电动搅拌的效率较高，并且节省人力，还可缩短反应的时间。图2-73是适用于不同需要的机械搅拌装置。实验中可以根据不同的需求，自行组装仪器。

2.2.6　萃取

萃取（Extraction）是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。萃取是有机化学实验中用来提取或纯化有机化合物的常用方法之一。应用萃取可以从固体或液体混合物中提取出所需物质，也可以用来洗去混合物中少量杂质。通常称前者为“抽取”或萃取，后者为“洗涤”。

脂肪提取器（索氏提取器）是利用溶剂回流和虹吸原理，使固体物质每一次都能被纯的溶剂所萃取，因而效率较高，为增加液体浸溶的面积，萃取前应先将物质研细，用滤纸套包好置于提取器中，提取器下端接盛有萃取剂的烧瓶，上端接冷凝管，当溶剂沸腾时，冷凝下来的溶剂滴入提取器中，待液面超过虹吸管上端后，即虹吸流回烧瓶，因而萃取出溶于溶剂的部分物质。就这样利用溶剂回流和虹吸作用，使固体中的可溶物质富集到烧瓶中，提取液浓缩后，将所得固体进一步提纯。

萃取溶剂的选择，应根据被萃取化合物的溶解度而定，同时要易于和溶质分开，所以最好用低沸点溶剂。一般难溶于水的物质用石油醚等萃取；较易溶者，用苯或乙醚萃取；易溶于水的物质用乙酸乙酯等萃取。每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/5～1/3，两者的总体积不应超过分液漏斗总体积的2/3。

2.2.6.1　萃取装置

萃取一般分为液-液萃取和液-固萃取两种。实验室液-液萃取常用分液漏斗，分液漏斗的使用是基本操作之一，常用的萃取装置如图2-74所示。液固萃取通常用索氏提取器，如图2-75所示，如果样品量少，可用简用半微量提取器，如图2-76所示。

2.2.6.2　操作规范

2.2.6.2.1　液-液萃取操作规范

以乙醚从醋酸溶液中萃取醋酸为例简单介绍液-液萃取操作规范。

① 选择容积较液体体积大1～2倍以上的分液漏斗，把活塞擦干，在活塞上均匀涂上一层凡士林，使凡士均匀分布，看上去透明即可。检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏（用水检验），确认不漏水时方可使用。

② 先将一个铁架台放到实验台的中央，用十字夹将铁圈固定在铁架台适当的高度，铁圈用以固定分液漏斗。用量筒量取10mL冰醋酸和水的混合液和30mL无水乙醚，加入分液漏斗中，盖上玻璃塞。先用右手食指将漏斗上端的玻璃塞顶住，再用大拇指及食指和中指握住漏斗，这样漏斗转动时可用左手的食指和中指握在活塞的柄上，使振摇过程中玻璃塞和活塞均夹紧。上下轻轻振摇分液漏斗，每隔几秒钟将漏斗倒置，小心打开活塞，放出部分气体（朝无人处）使内外气压平衡，重复操作2～3次，使乙醚与醋酸水溶液两不互溶的液体充分接触，用以提高萃取率。

③ 将分液漏斗放到铁圈上，使分液漏斗紧靠锥形瓶内壁，静置，当溶液分成两层后，小心旋开活塞，放出下层水溶液于锥形瓶中（用碱滴定，以求得萃取率），把分液漏斗中的乙醚和醋酸混合液从上口倒到小烧杯中。

④ 实验完毕后，拆除装置，将仪器清洗干净，在活塞处垫上纸片。

2.2.6.2.2　液-固萃取操作规范

自固体中萃取化合物，通常是用长期浸出法或采用脂肪提取器，前者是靠溶剂长期的浸润溶解而将固体物质中的需要成分浸出来，效率低，溶剂量大。脂肪提取器是利用溶剂回流和虹吸原理，是固体物质每一次都能被纯的溶剂所萃取，因而效率较高，为增加液体浸溶的面积，萃取前应先将物质研细，用滤纸套包好置于提取器中，提取器下端接盛有萃取剂的烧瓶，上端接冷凝管，当溶剂沸腾时，冷凝下来的溶剂滴入提取器中，待液面超过虹吸管上端后，即虹吸流回烧瓶，因而萃取出溶于溶剂的部分物质。利用溶剂回流虹吸作用，使固体中的可溶物质富集到烧瓶中，提取液浓缩后，将所得固体进一步提纯。

2.2.6.3　注意事项

2.2.6.3.1　液-液萃取注意事项

① 使用分液漏斗前一定要检漏，确定不漏水方可使用。

② 给分液漏斗涂凡士林之前要干燥，涂过凡士林的分液漏斗不能放入烘箱干燥。

③ 上层液体要从分液漏斗上口倒出，下层液体从下口放出。

④ 振摇分液漏斗时一定要放气。

⑤ 分液漏斗使用后，用水冲洗干净，玻璃塞用薄纸包裹后放回原位。

⑥ 使用低沸点易燃溶剂进行萃取操作时，应熄灭附近的明火。

⑦ 防止乳化现象发生。乳化现象解决的方法：较长时间静置；若是因碱性而产生乳化，可加入少量酸破坏或采用过滤方法除去；若是由于两种溶剂（水与有机溶剂）能部分互溶而发生乳化，可加入少量电解质（如氯化钠等），利用盐析作用加以破坏。另外，加入食盐，可增加水相的比重，有利于两相比重相差很小时的分离；加热以破坏乳状液，或滴加几滴乙醇、磺化蓖麻油等以降低表面张力。

2.2.6.3.2　液-固萃取注意事项

① 若套筒内萃取液色颜色浅，即可停止萃取。

② 回流速度应控制在1～2滴/秒。

③ 浓缩萃取液不可蒸得太干，否则因残留液很黏而很难转移，造成损失。

④ 拌入生石灰要均匀，生石灰的作用除吸水外，还可中和除去部分酸性杂质。

⑤ 看到结晶后一定要自然冷却至100℃左右。

2.2.7　重结晶

固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和，冷却时由于溶解度降低，有机物又重新析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中，从而达到提纯的目的。

2.2.7.1　操作规范

重结晶提纯法的一般过程为选择溶剂→溶解固体→除去杂质→晶体析出→晶体的收集和洗涤→晶体的干燥。

（1）选择溶剂

选择合适的溶剂是重结晶法的关键之一。适宜的溶剂应符合下列的条件：①与待重结晶的物质不发生反应；②待重结晶物质应易溶于热溶剂中，而在冷溶剂中几乎不溶；③溶剂对杂质的溶解度很大或很小；④能得到较好的结晶；⑤溶剂的沸点适中；⑥价廉易得，毒性低，回收率高，操作安全。

（2）溶解固体

将待重结晶的物质放进锥形瓶中（因为它瓶口比较窄，溶剂不容易挥发，又利于振荡，促进固体物质的溶解），然后加入少于计算量的溶剂，加热到沸腾，如果还有固体没有溶解，继续加热保持沸腾状态，再逐渐添加溶剂至恰好溶解固体，然后再多加20%的溶剂把溶液稀释，否则在热过滤时，由于溶剂会挥发以及温度下降而导致溶解度降低，会析出晶体。但加入的溶剂太多，会难于将晶体析出，需将溶剂蒸出。

（3）除去杂质

① 趁热过滤　溶液中如果有不溶性的杂质时，要趁热过滤，以防止过滤时在滤纸上析出结晶。为了保持滤液温度必须使过滤操作尽快完成，一是要选用短颈颈粗的玻璃漏斗；二是使用菊花形折叠滤纸（如图2-77所示）；三是使用热水漏斗（如图2-78所示）。取一个铁架台置于实验台上，用一个十字夹将铁圈固定其上，把热水漏斗放在铁圈上，在热水漏斗的两壁间充热水（也可预先将其加热），把短颈玻璃漏斗置于热水套里，然后在漏斗上放入菊花形折叠滤纸，用少量溶剂润湿滤纸，滤液用锥形瓶或烧杯接收。漏斗紧贴瓶壁，将待过滤的溶液沿玻璃棒小心倒入漏斗中，并用表面皿盖在玻璃漏斗上，减少溶剂的挥发。过滤完毕，用少量热溶剂冲洗一下滤纸。

② 活性炭处理　若溶液有颜色或存在某些树脂状物质、悬浮状微粒，要用活性炭处理。使用活性炭时，不能向正在沸腾的溶液中加入活性炭，以免溶液暴沸。应使溶液稍冷却后加入活性炭。加入活性炭后，在不断搅拌下煮沸5～10min，然后趁热过滤。活性炭的用量一般为加入固体粗产物的1%～5%。

（4）晶体析出

将滤液静置，使其缓慢冷却，不要急冷或剧烈振动，以免晶体过细；当发现大晶体正在形成时，轻轻摇动使之形成较均匀的小晶体。为使晶体更完全，可使用冰水冷却。如果溶液冷却后不结晶，可投“晶种”或用玻璃棒摩擦器壁引发晶体形成。

实验室常用的冷却方法有：①空气冷却法，可以放在有空调的房间里冷却；②水浴冷却法，必要的时候可以加入冰块；③混合冷却法，将物质相同、温度不同的物质混合；④冰袋冷却法，玻璃容器慎用；⑤循环水冷却法，多用于气体的冷却。

（5）晶体的收集和洗涤

把结晶从母液中分离出来通常用减压过滤装置（如图2-79所示），剪一张圆形滤纸铺到布氏漏斗的底部，用溶剂润湿滤纸，确保不漏气。然后打开水泵抽气，将要过滤的混合物倒入漏斗中，使固体物质均匀分布在滤纸上，并用少量溶剂冲洗玻璃棒和烧杯，将洗液一并倒入漏斗中。最后用少量干净溶剂洗去滤饼上残留的母液。当布氏漏斗下端不再有液体流出时，关闭水泵。

（6）晶体的干燥

用重结晶法得到的晶体，其表面还残留少量的溶剂，应根据所用溶剂及结晶的性质选择适当的方法进行干燥。

2.2.7.2　注意事项

① 选择溶剂要根据“相似相溶”原理，难于找到合适的溶剂可以选择混合溶剂。

② 用低沸点易燃有机溶剂重结晶时，一定要安全操作。可选用回流滴加装置进行操作，不可直接加热，根据溶剂沸点的高低选择热浴。

③ 使用活性炭时，不能在沸腾的时候加入，以免发生暴沸。如果一次脱色不好，可再用少量活性炭处理。

④ 结晶过程中切不可用玻璃棒剧烈搅拌。

⑤ 使用布氏漏斗抽滤时，如果减压程度大，可选用双层滤纸，以免抽漏。

2.2.8　柱色谱法

色谱法是一种物理的分离方法，其分离原理是利用混合物中各个成分的物理化学性质的差别，当选择某一个条件使各个成分流过支持剂或吸附剂时，各个成分可由于其物理性质的不同而得到分离。柱色谱是化合物在液相和固相之间的分配，属于固-液吸附色谱。图2-80是一般的柱色谱装置，柱内装有“活性”固体，如氧化铝或硅胶等。液体样品从柱顶加入，流经吸附柱时，即被吸附在柱的上端，然后从色谱柱顶端加入洗脱剂进行冲洗，由于固定相对各组分吸附能力不同，以不同速度沿柱下移，形成若干色带。再用溶剂洗脱，吸附能力最弱的组分随溶剂首先流出，分别收集各组分，再逐个鉴定。

2.2.8.1　操作规范

（1）装柱

实验时先选择一个合适的色谱柱，先将色谱柱洗净干燥后垂直固定在铁架台上，柱子下端放置一个锥形瓶。如果色谱柱下端没有砂芯横隔，就应取一小团脱脂棉或玻璃棉，用玻璃棒将其推至柱底，然后再铺上一层约0.5cm厚的石英砂，然后采用湿法或干法装柱。装柱要求吸附剂填充均匀，无断层、无缝隙、无气泡，否则会影响洗脱和分离效果。

① 湿法装柱　先将溶剂装入管内，再将吸附剂和溶剂调成糊状，从色谱柱上端倒入，同时打开色谱柱下端的活塞，使溶剂慢慢流入锥形瓶。在添加吸附剂的过程中，可用木质试管夹或套有橡皮管的玻璃棒绕柱四周轻轻敲打，促使吸附剂均匀沉降并排出气泡。一般控制洗脱剂流出速度为1～2滴/秒。吸附剂添加完毕，在吸附剂上面覆盖约0.5cm厚的砂层。整个添加过程中，应保持溶剂液面始终高出吸附剂层面。

② 干法装柱　将一定量的吸附剂用漏斗慢慢加入干燥的色谱柱中，边加入边敲击柱身，务必使吸附剂装填均匀，不能有空隙，在吸附剂上覆盖0.5cm的石英砂。然后加入溶剂洗柱，至吸附剂全部润湿，吸附剂的高度为管的3/4。

（2）装样和洗脱

当柱内的溶剂液面降至吸附剂表层时，关闭层析柱下端的活塞。将待分离的混合物用最小量展开剂溶解，用滴管小心滴加到柱内吸附剂表层，并用少量溶剂洗涤色谱柱内壁上沾有的样品溶液。待混合物溶液液面接近吸附剂上的石英砂时，旋开滴液漏斗旋塞，连续滴加洗脱剂。滴加速度控制在每秒1～2滴。整个过程中，应使洗脱剂始终覆盖吸附剂。

（3）收集

如果被分离各组分有颜色，可以根据色谱柱中出现的色层收集洗脱液。如果各组分无色，先用等分收集法收集（该操作可由自动收集器收集），然后用薄层色谱法逐一鉴定，再将相同组分的收集液合并在一起。蒸除洗脱液溶剂，即得各组分。

2.2.8.2　注意事项

① 色谱柱的大小视处理量而定，柱的长度与直径之比，一般为1∶20～1∶10。固定相用量与分离物质的量比约为1∶100～1∶50。

② 注意敲打色谱柱时，不能只敲打某一部位，否则被敲打一侧吸附剂沉降更紧实，致使洗脱时色谱带跑偏，甚至交错而导致分离失败。另外还需掌握敲打时间，敲打不充分，吸附剂层降不紧实，各组分洗脱太快导致分离效果不好；敲打过度，吸附剂层降过于紧实，洗脱速度太慢而浪费实验时间。