环己烷乙醇分离论文2

环己烷—乙醇混合液的分离提纯 摘要：研究了大学物理化学二元液系相图实验中产生的环己烷—乙醇废液的回收利用方法。以水为萃取剂，萃取分离乙醇和环己烷，经过一定的萃取过程，得到纯度为的纯品。回收的环己烷可再用于物理化学实验。 关键词：环己烷—乙醇混合物；萃取分离 化学是一门以实验为基础的学科，在化学实验过程中，产生或释放有毒、有害的物质不可避免地对环境造成污染。目前，大部分化学实验室都是一个环境的污染源，大量的废水、废气、废渣都未经科学处理就直接排放到了下水道或散发到大气中，对环境造成一定的破坏。与此同时，造成了资源的严重浪费。因此，如何减少化学实验污染，如何将废弃资源最大化的回收利用，是当前化学教育面临的一个崭新而严峻的课。 一、废液的产生 在大学物理化学实验中，《双液系的气液平衡相图》是一个重要的实验项目。该项实验使用无水乙醇和环己烷试剂，在玻璃蒸馏器中两种试剂配成不同组成的混合物，测定混合物的沸点和气液相组成，绘制出具有最低恒沸点的二元液系相图，因此，每组实验要产生近200mL的乙醇—环己烷废液，而且试剂费用较大。过去，实验中都将废液倒入下水道，既污染了环境，又浪费了资源。因此，研究分离该废液的方法，并回用于物理化学实验显得尤为必要。 二、废液的回收 乙醇在结构上与水相似，他们都含有羟基，彼此间易形成氢键，能以任意比例互溶，而环己烷与水不互溶。据此，本文以水为萃取剂将乙醇和环己烷分离，经对萃取比例及萃取次数的探究，可得到纯度为98.4%的环己烷。 仪器与原料：阿贝折光仪；分液漏斗；烧杯若干以及量筒、滴定管、移液管等化学实验常用玻璃仪器。 乙醇—环己烷废液（取自本校物化实验室）；乙醇、环己烷为市售纯试剂；实验用去离子水。 三、结果与讨论 1、废液含量分析 1) 曲线的绘制 用阿贝折光仪分别测定乙醇——环己烷混合溶液组成比为0%，20%，40%，60%，80%，100%的折光率，将结果绘制成。然后以组成为横坐标，折光率为纵坐标绘制标准曲线。 表1.1 组成 环己烷（%） 0（纯乙醇） 20 40 60 80 100（纯环己烷） 折光率 1.3741 1.3796 1.3980 1.4102 1.4260 1.4371               图1环己烷—乙醇折光率标准曲线 2) 废液中环己烷和乙醇含量的确定 用阿贝折光仪测废液的折光率（测三组，取平均值），将结果绘制成表。根据平均折光率查标准曲线得废液的组成。 表1.2 组号 1 2 3 平均值 折光率 1.3972 1.3973 1.3972 1.3972           由平均值，再根据标准曲线，可求得废液中环己烷含量为42.86%。 2、乙醇—环己烷的萃取分离 1）、废液与纯水的最佳萃取比例及萃取次数的探究 a) 按表中所给废液与纯水的体积比分别进行萃取实验，然后分别测定每组油相的折光率并填入下表。 表2.1 组号 废液体积V1（ml） 纯水体积V2（ml） 折光率 1 10 30 1.4358 2 10 20 1.4362 3 20 30 1.4350 4 10 10 1.4247 5 20 10 1.4238         b) 根据上表读取最佳萃取比，然后在该萃取比下依照如下表中的萃取次数分别实验，并测得每组萃取完毕时油相的折光率填入表中。 表2.2 序号 （V1:V2=1:2） V废液（ml） 第一次加水（ml） 第二次加水（ml） 第三次加水（ml） 折光率 1 10 20 0 0 1.4360 2 10 20 20 0 1.4362 3 10 20 20 20 1.4362             表2.3 序号 （V1:V2=1:1） V废液（ml） 第一次加水（ml） 第二次加水（ml） 第三次加水（ml） 折光率 1 10 10 0 0 1.4246 2 10 10 10 0 1.4246 3 10 10 10 10 1.4248             表2.4 序号 （V1:V2=1:3） V废液（ml） 第一次加水（ml） 第二次加水（ml） 第三次加水（ml） 折光率 1 10 30 0 0 1.4357 2 10 30 30 0 1.4358 3 10 30 30 30 1.4358             2） 确定最佳萃取比及萃取次数 由表2.1—2.4可知，最佳萃取比为V废液：V水=1：2，最佳萃取次数为2至3次。 3） 由表2.1，并结合环己烷—乙醇标准曲线可知，萃取分离后，环己烷相中的乙醇含量仅为1%左右，达到了相当好的分离效果。 四、结论 本文以水为萃取剂，萃取分离物理化学实验的乙醇—环己烷混合液，萃取分离后，环己烷相中的乙醇仅1%左右，达到了相当好的分离效果。