如何除去硝酸钾中的氯化钠:冷却热饱和溶液法

如何除去硝酸钾中的氯化钠,优先使用冷却热饱和溶液(重结晶),原理是硝酸钾溶解度随温度变化幅度大,氯化钠溶解度受温度影响很小,操作流程为高温配制成硝酸钾饱和溶液,趁热过滤除去不溶杂质,再降温结晶析出硝酸钾晶体,过滤得到晶体,该方法适合混合物里硝酸钾占比明显高于氯化钠的体系,若氯化钠含量远大于硝酸钾,该方案提纯效果较差,需要改用蒸发结晶先分离氯化钠。

如何除去硝酸钾中的氯化钠:操作细节

你先把固体混合物放入烧杯,加入适量蒸馏水,水量以高温下刚好溶解全部硝酸钾为宜,加水过多会降低后续晶体析出量,加水过少容易在高温阶段就析出硝酸钾。持续加热搅拌,保持溶液沸腾或者接近沸腾状态,直到固体充分溶解,这个阶段不需要把水蒸干,只要全部固体溶解即可。

趁热过滤这一步不能省略,过滤选用预热后的漏斗,防止漏斗温度低,硝酸钾提前析出附着在滤纸上造成损失,滤液收集到洁净烧杯,滤渣一般是难溶性杂质,氯化钠此时大多留在滤液当中,不会被过滤分离。

滤液静置自然降温,也可以放在冷水浴里加速降温,温度下降之后硝酸钾溶解度快速下降,大量晶体慢慢析出,氯化钠依旧溶解在溶液里,不会大量析出,降温终点控制在室温即可,不需要降到0℃以下,低温环境下溶液里杂质析出的概率会上升。

过滤分离晶体和母液,滤纸上的晶体就是提纯后的硝酸钾,母液里面含有氯化钠和少量未析出的硝酸钾,直接丢弃母液会损失一部分硝酸钾,想要提高回收率,可以多次收集母液合并,重复热溶冷却流程。

晶体可以用少量冷蒸馏水洗涤,冷水能减少硝酸钾重新溶解,同时冲掉晶体表面附着的氯化钠母液,洗涤用水的体积不宜过大,洗涤1到2次就足够,洗涤完成后干燥晶体,得到纯度更高的硝酸钾。

两种提纯方案的差异,直接参考下表:

提纯方法适用体系主要产物缺点
冷却热饱和溶液硝酸钾为主,少量氯化钠硝酸钾晶体硝酸钾无法完全析出,有损耗
蒸发结晶氯化钠为主,少量硝酸钾氯化钠固体硝酸钾留在滤液,很难收集

不能直接蒸发浓缩冷却所有混合溶液,长时间高温蒸发会让氯化钠浓度升高,降温时氯化钠同步析出,提纯失效。

单次重结晶后的硝酸钾依然带有少量氯化钠杂质,想要更高纯度,需要把得到的硝酸钾晶体再次溶解,重复整套热溶、趁热过滤、冷却结晶、洗涤干燥流程,也就是二次重结晶,纯度会进一步提升。

该方法只适合二者形成可溶性混合体系,固体里含有大量不溶性杂质时,要先做常温过滤除去固体杂质,再开展重结晶操作。

敬慕百科汇集百科知识与游戏文化,带你发现世界的每一个精彩角落。

想要了解更多关于如何除去硝酸钾中的氯化钠的文章欢迎访问:百科