蒸馏能分离分子和离子

『壹』 为什么蒸馏法和离子交换法能去除水中的无机杂质

天然水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁、氯化钙等无机盐杂质，蒸馏法可以将水蒸发冷却后形成所谓的蒸馏水，水从液相转换为气相的过程中，无机盐杂质被沉淀去除。离子交换法去除水中无机盐杂质原理为：
应用离子交换树脂进行水处理时，离子交换树脂可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号电荷的离子相互交换而达到净化水的目的。
如H型阳离子交换树脂遇到含有Ca2+、Na+的水时，发生如下反应：
2RH + Ca2+→ R2Ca + 2H+
RH + Na+ → RNa + H+
当OH型阴离子交换树脂遇到含有Cl-、SO42-的水时，其反应为：
ROH + Cl- →RCl + OH-
2ROH + SO42- →R2SO4 +2OH-
反应的结果是水中的杂质离子（Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等）分别被吸着在树脂上，树脂由H型和OH型变为Ca型、Na型和Cl型SO4型，而树脂上的H+、OH-则进入水中，相互结合成为水，从而除去水中的杂质离子，制得纯水。
H+ + OH- →H2O
离子交换树脂的离子与水中的离子之间所以能进行交换，是在于离子交换树脂有可交换的活动离子。而且因为离子交换树脂是多孔的，即在树脂颗粒中存在着许多水能渗入其内的微小网孔，这样使树脂和水有很大的接触面，不仅能在树脂颗粒的外表面进行交换，而且在与水接触的网孔内也可以进行这一交换。
如前所述，合成的离子交换树脂是一种带有交联剂的高分子化合物，有许多水能渗入的网孔，交换剂的内部是一个立体的网状结构作为骨架，这些网组成了无数的四通八达的孔隙，孔隙里面充满了水。在孔隙的一定部位上有一个可以自由活动的交换离子。当离子交换树脂和水溶液接触时，水溶液即通过这些网状结构的孔渗入其内，离子交换树脂进行离解，结果是一定数量的离子（H型离子交换树脂为氢离子，OH型离子交换树脂为氢氧根离子）进入围绕离子交换树脂颗粒四周的水溶液中，形成离子雾。
离子交换树脂与水溶液中离子的交换过程，实际上就是离子雾中的离子与水溶液中的离子的相互交换过程，其机理可以用双电层理论进行解释。
这种理论是将离子交换树脂看作具有胶体型结构的物质，即在离子交换树脂的高分子表面上有和胶体表面相似的双电层。也就是说，在离子交换树脂的高分子表面有两层离子，紧挨着高分子表面的一层离子（如强酸性阳树脂中的—SO3-），称为内层离子，在其外面的是一层符号相反的离子层（如强酸性阳树脂中的H+）。和内层离子符号相同的离子称为同离子，符号相反的称为反离子。

『贰』 在蒸馏分离,离子交换分离和沉淀分离过程中,涉及的最主要的分子间相互作用是什么

蒸馏分离 涉及 是范德华力 ，离子交换 涉及的是化学键，沉淀分离 的原理不涉及化学作用，利用的是溶解度的不同，涉及的相互作用也是物理作用

『叁』 分子蒸馏的应用

1、单甘酯的生产
分子蒸馏技术广泛应用于食品工业,主要用于混合油脂的分离。可得到w(单脂肪酸甘油酯)>90%的高纯度产品。从蒸馏液面上将单甘酯分子蒸发出来后立即进行冷却,实现分离。利用分子蒸馏可将未反应的甘油、单甘酯依次分离出来。单甘酯即甘油一酸酯,它是重要的食品乳化剂。单甘酯的用量目前占食品乳化剂用量的三分之二。在商品中它可起到乳化、起酥、蓬松、保鲜等作用,可作为饼干、面包、糕点、糖果等专用食品添加剂。单甘酯可采用脂肪酸与甘油的酯化反应和油脂与甘油的醇解反应两种工艺制取,其原料为各种油脂、脂肪酸和甘油。采用酯化反应或醇解反应合成的单甘酯,通常都含有一定数量的双甘酯和三甘酯,通常w(单甘酯)=40%～50%,采用分子蒸馏技术可以得到w(单甘酯)>90%的高纯度产品。此法是目前工业上高纯度单甘酯生产方法中最常用和最有效的方法,所得到的单甘酯达到食品级要求。分子蒸馏单甘酯产品以质取胜,逐渐代替了纯度低、色泽深的普通单甘酯,市场前景乐观,开发分子蒸馏单甘酯可为企业带来丰厚的利润。
2、鱼油的精制
从动物中提取天然产物,也广泛采取分子蒸馏技术,如精制鱼油等[8]。鱼油中富含全顺式高度不饱和脂肪酸二十碳五烯酸(简称EPA)和二十二碳六烯酸(简称DHA),此成分具有很好的生理活性,不仅具有降血脂、降血压、抑制血小板凝集、降低血液黏度等作用,而且还具有抗炎、抗癌、提高免疫能力等作用,被认为是很有潜力的天然药物和功能食品。EPA、DHA主要从海产鱼油中提取,传统分离方法是采用尿素包合沉淀法[9]和冷冻法[10]。运用尿素包合沉淀法可以有效地脱除产品中饱和的及低不饱和的脂肪酸组分,提高产品中DHA和EPA的含量,但由于很难将其他高不饱和脂肪酸与DHA和EPA分离,只能使w(DHA+EPA)<80%。而且产品色泽重,腥味大,过氧化值高,还需进一步脱色除臭后才能制成产品,回收率仅为16%;由于物料中的杂质脂肪酸的平均自由程同EPA、DHA乙酯相近,分子蒸馏法尽管只能使w(EPA+DHA)=72 5%,但回收率可达到70%,产品的色泽好、气味纯正、过氧化值低,而且可以将混合物分割成DHA与EPA不同含量比例的产品。因此分子蒸馏法不失为分离纯化EPA、DHA一种有效方法。
3、油脂脱酸
在油脂的生产过程中,由于从油料中提取的毛油中含有一定量的游离脂肪酸,从而影响油脂的色泽和风味以及保质期。传统工业生产中化学碱炼或物理蒸馏的脱酸方法有一定的局限性。由于油品酸值高,化学碱炼工艺中添加的碱量大,碱在与游离脂肪酸的中和过程中,也皂化了大量中性油使得精炼得率偏低;物理精炼用水蒸气气提脱酸,油脂需要在较长时间的高温下处理,影响油脂的品质,一些有效成分会随水蒸气溢出,从而会降低保健营养价值。
马传国等在对高酸值花椒籽油脱酸的研究中,利用分子蒸馏对不同酸值的花椒籽油进行脱酸,能获得比较高的轻(脂肪酸)、重(油脂)馏分得率,这是目前化学碱炼或物理蒸馏等工艺所不能达到的。对酸值为28mgKOH/g和41 2mgKOH/g的高酸值油脂用分子蒸馏法脱酸后,油脂的酸值分别下降到2 6mgKOH/g和3 8mgKOH/g,油脂的得率分别为86%和80 9%,中性油脂基本没有损失。所以利用分子蒸馏技术对高酸值油脂脱酸具有良好的效果,具有广阔的应用前景。
4、高碳醇的精制
高碳脂肪醇是指二十碳以上的直链饱和醇,具有多种生理活性。目前最受关注的是二十八烷醇和三十烷醇,它们具有抗疲劳、降血脂、护肝、美容等功效,可做营养保健剂的添加剂,某些国家也作为降血脂药物,发展前景看好。
精制高碳醇,其工艺十分复杂,需要经过醇相皂化,多种及多次溶剂浸提,然后用多次柱层析分离,最后还要采用溶剂结晶才能得到一定纯度的产品。日本采用蜡脂皂化、溶剂提取、真空分馏的方法得到w(高碳醇)=10%～30%的产品。而刘元法等对米糠蜡中二十八烷醇精制研究中得出,经多级分子蒸馏后,可得到w(高碳醇)=80%的产品。张相年等利用富含二十八烷醇的长链脂肪酸高碳醇酯,还原得到二十八烷醇。即以虫蜡为原料,在乙醚中加氢化铝锂(AlLiH4),在70～80℃还原2 5h得到高碳醇混合物,经分子蒸馏纯化,高碳醇纯度达到w(高碳醇)=96%,其中w(二十八烷醇)=16 7%。利用分子蒸馏技术精制高碳醇,工艺简单,操作安全可靠,产品质量高。 （二）在精细化工中的应用
分子蒸馏技术在精细化工行业中可用于碳氢化合物、原油及类似物的分离;表面活性剂的提纯及化工中间体的制备;羊毛脂及其衍生物的脱臭、脱色;塑料增塑剂、稳定剂的精制以及硅油、石蜡油、高级润滑油的精制等。在天然产物的分离上,许多芳香油的精制提纯,都应用分子蒸馏而获得高品质精油。
1、芳香油的提纯
随着日用化工、轻工、制药等行业和对外贸易的迅速发展,对天然精油的需求量不断增加。精油来自芳香植物,从芳香植物中提取精油的方法有:水蒸气蒸馏法、浸提法、压榨法和吸附法。精油的主要成分大都是醛、酮、醇类。且大部分都是萜类,这些化合物沸点高,属热敏性物质,受热时很不稳定。因此,在传统的蒸馏过程中,因长时间受热会使分子结构发生改变而使油的品质下降。
陆韩涛等用分子蒸馏的方法对山苍子油、姜樟油、广藿香油等几种芳香油进行了提纯,结果见表3。结果表明,分子蒸馏技术是提纯精油的一种有效的方法,可将芳香油中的某一主要成分进行浓缩,并除去异臭和带色杂质,提高其纯度。由于此过程是在高真空和较低温度下进行,物料受热时间极短,因此保证了精油的质量,尤其是对高沸点和热敏性成分的芳香油,更显示了其优越性。
此外,利用分子蒸馏技术分离毛叶木姜子果油中的柠檬醛可得到w(柠檬醛)=95%,产率53%的产品;对干姜的有效成分的分离中,通过调节不同的蒸馏温度和真空度可得到不同的有效成分种类及其相对含量,调节适宜的蒸馏温度和真空度可获得相对含量较高的有效成分。
2、高聚物中间体的纯化
在由单体合成聚合物的过程中,总会残留过量的单体物质,并产生一些不需要的小分子聚合体,这些杂质严重影响产品的质量。传统清除单体物质及小分子聚合体的方法是采用真空蒸馏,这种方法操作温度较高。由于高聚物一般都是热敏性物质,因此温度一高,高聚物就容易歧化、缩合或分解。例如,对聚酰胺树脂中的二聚体进行纯化,采用常规蒸馏方法只能使w(二聚体聚酰胺树脂)=75%～87%,采用分子蒸馏技术则可以使w(二聚体聚酰胺树脂)=90%～95%。在对酚醛树脂和聚氨酯的纯化中,采用分子蒸馏的方法可以使酚醛树脂中的单体酚含量脱除到w(单体酚)<0 .01%,使w(二异氰酸酯单体)<0 .1%。分子蒸馏技术能极好地保护高聚物产品的品质,提高产品纯度,简化工艺,降低成本。
3、羊毛脂的提取
羊毛脂及其衍生物广泛应用于化妆品。羊毛脂成分复杂,主要含酯、游离醇、游离酸和烃。这些组分相对分子质量较大,沸点高,具热敏性。用分子蒸馏技术将各组分进行分离,对不同成分进行物理和化学方法改性,可得到聚氧乙烯羊毛脂、乙酰羊毛脂、羊毛酸、异丙酯及羊毛聚氧乙烯脂等性能优良的羊毛脂系列产品。 利用分子蒸馏技术,在医药工业中可提取天然维生素A、维生素E;制取氨基酸及葡萄糖的衍生物;以及胡萝卜和类胡萝卜素等。现以维生素E为例:天然维生素E在自然界中广泛存在于植物油种子中,特别是大豆、玉米胚芽、棉籽、菜籽、葵花籽、米胚芽中含有大量的维生素E。由于维生素E是脂溶性维生素,因此在油料取油过程中它随油一起被提取出来。脱臭是油脂精练过程中的一道重要工序,馏出物是脱臭工序的副产品,主要成分是游离脂肪酸和甘油以及由它们的氧化产物分解得到的挥发性醛、酮碳氢类化合物,维生素E等。从脱臭馏出物中提取维生素E,就是要将馏出物中非维生素E成分分离出去,以提高馏出物中维生素E的含量。曹国峰等将脱臭馏出物先进行甲脂化,经冷冻、过滤后分离出甾醇,经减压真空蒸馏后再在220～240℃、压力为10-3～10-1Pa的高真空条件下进行分子蒸馏,可得到w(天然维生素E)=50%～70%的产品。采取色谱法、离子交换、溶剂萃取等可对其进一步精制。此外,在分子生物学领域中,可以将分子蒸馏技术作为生物研究的一种前处理技术,以保存原有组织的生物活性和制备生物样品等。
综上所述，分子蒸馏技术作为一种特殊的新型分离技术,主要应用于高沸点、热敏性物料的提纯分离。实践证明,此技术不但科技含量高,而且应用范围广,是一项工业化应用前景十分广阔的高新技术。它在天然药物活性成分及单体提取和纯化过程的应用还刚刚开始,尚有很多问题需要进一步探索和研究。

『肆』 在蒸馏中怎么把纯净水从溶解的离子固体中分离出来

铁是重金属离子,在蒸馏水里面及时你把水蒸干,也不会又铁离子以气态的形式蒸发出来,因为铁离子貌似不会形成具有挥发性的物质

『伍』 蒸馏自来水以分离H2O和Cl-（氯离子）时，真的有效果吗

如果溶液本身不是酸性，就不会挥发出HCl,对此你可以加入少量氢氧化钠，也可以测量蒸馏水的pH以判断，自来水有微酸性，但是HCl往往以前馏分形式蒸出，应该不会有太大影响。

『陆』 溶液可以用蒸馏的方法分离吗

溶液可以来用蒸馏的方法分离
溶液源是溶质溶解在溶剂中形成的均一、稳定的混合物，溶质是以分子或离子的形式与溶剂的分子均匀混合在一起。过滤是分离固体与液体的操作，因为用过滤法不能分离溶质恶化溶剂。蒸发可以将溶剂蒸发除去，得到溶质，实现溶质与溶剂的分离。蒸馏是利用液体混合物的沸点不同，进行分离。溶剂一般是水，水的沸点比大多数固体溶质的沸点低，蒸馏可以实现分离。如果是两种液体相互溶解，这两种液体的沸点不同，也可以用蒸馏法分离。结晶是溶质从溶剂中析出的过程，将晶体过滤，即可实现质与溶剂的分离。

『柒』 共沸物能用分子蒸馏分离吗

共沸物，所指的是当两种或多种不同成分的均相溶液，以一个特定的比例混合时版，在权固定的压力下，仅具有一个沸点，此时这个混合物即称做共沸物。
在共沸物达到其共沸点时，由於其沸腾所产生的气体部份之成分比例与液体部份完全相同，因此无法以蒸馏方法将溶液成份进行分离。也就是说，共沸物的两个组成物，无法用单纯的蒸馏或分馏的方式分离。
有些混合物的共沸温度最低，因为总蒸气压最大，沸腾最易。例如乙醇的沸点是78.3℃，水的沸点是100℃，它们的混合物在78.13℃就沸腾。
有些混合物的共沸温度最高，因为总蒸气压最小，沸腾最难。例如纯硝酸的沸点是86℃，水的沸点是100℃，它们的混合物在120.5℃才沸腾。

『捌』 物质分离怎么判断用哪种方法

（1）物理方法方法适用范围操作注意事项过滤溶剂里混有不溶于溶剂的杂质注意过滤操作中的“一贴、二低、三靠” 蒸发/结晶蒸发易溶固体与液体分开/溶解度差别大的溶质分开①加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅动溶液，防止局部温度过高，造成液滴飞溅；②当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热 蒸馏分离沸点不同的液体混合物①蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3，也不能少于l/3；②温度计水银球的位置应与支管口位于同一水平线上；③冷凝管中的冷却水从下口进，上口出；④在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸 萃取与分液分离在不同溶剂中溶解度不同的混合物①萃取剂要与原溶剂互不相溶，溶质在萃取剂中的溶解度要远大于原溶剂中的；②分液时，下层液体从分液漏斗的下口放出，上层液体从上口中倒出升华能升华物质与不能升华物质的分离注意要有冷却装置，如用烧瓶盛装冷水作为冷凝器渗析胶体跟混在其中的分子、离子的分离半透膜不能破损；要不断更换烧杯中的蒸馏水，最好用流动的水 盐析某些有机物在某些无机盐溶液中因溶解度降低而析出注意选择合适的无机盐，如某些无机盐可以使蛋白质变性，所以提纯蛋白质不能选用此类无机盐洗气易溶气体与难溶气体分开防止倒吸；气体要“长进短出”（2）．化学方法方法操作举例滴液沉淀法如Na2SO4溶液里混有少量的MgSO4杂质。可先加入过量的NaOH溶液，然后过滤除去Mg(OH)2，再加入适量硫酸，调节pH为中性加酸产气法如NaCl溶液中混有少量Na2CO3。可加入适量的稀盐酸，将CO32－转化为CO2气体而除去氧化还原法如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质。可通入适量的Cl2将FeCl2氧化为FeCl3加热分解法如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质。可用加热分解法除去杂质气体转换法如在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质。可向溶液里通入足量CO2，使Na2CO3转化为NaHCO3加碱溶解法如Fe2O3里混有少量Al2O3杂质。可往混合物中加入足量的NaOH溶液，使其中的Al2O3转化为可溶性NaAlO2，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的Fe2O3气体洗涤法如H2中含有HCl杂质。可将混合气体通过浓碱液出去HCl。CO2中含有HCl杂质，可将混合气体通过饱和NaHCO3溶液离子交换法如用磺化煤做阳离子交换剂。与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换，而使硬水软

『玖』 蒸馏适用于固体和液体吗

①不溶性固体和液体的分离用过滤，故①正确； ②互溶性且沸点相差较大的液体的分专离用蒸馏，故②正属确； ③不溶性液体的分离用分液，故③正确； ④对于一般的化学方法分离十分困难的分子或离子混合溶液的分离用纸上层析，故④正确； 故选D．

『拾』 分子蒸馏器一般能分离沸点差多少的物质

对此了解的不多
常规蒸馏是根据组分沸点的差异进行分离
分子蒸馏是依靠不同物质的分子在运动时的平均自由程的不同来实现组分分离的一种特殊液液分离技术。混合液中轻组分分子的平均自由程较大，而重组分分子的平均自由程较小。
所以沸点差多少能分离不好说,沸点和分子平均自由程是两个概念。