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工业芴的精制方法之溶解过程原理:
溶解过程是以两种纯物质,即溶剂和溶质开始,以生成它们的分子混合物,即溶液而结束。欲使这一溶解过程进行,自由能的变化必须是负的,显然,这从公式ΔG=ΔH-TΔS 就可看出。如果溶解过程吸热不太多的话(正的ΔH),那么正的熵变可以产生负的自由能。因为溶解过程包含了两种纯物质的混合,所以溶解时总是伴随着正的熵变。
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工业芴的精制方法之溶剂结晶原理:
结晶过程由以下几个阶段组成:过饱和溶液的形成,晶核的出现,晶体生长和再结晶。各个阶段在时间上的次序可能不同,它们或者一个接着一个或者几乎彼此兼容地同时进行。
溶质从溶液中结晶出来,要经历两个步骤。首先要产生微观晶体作为结晶的主要,即晶核,然后晶核长大成为宏观晶体。无论是使晶核产生或是使晶核长大,均须有一个推动力,此推动力为浓度差,称为溶液过饱和度。产生晶核的过程称为成核(或晶核形成),晶体长大的过程称为晶体生长。
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工业芴的精制方法之三相结晶实验
降温速度对结晶分离的影响:降温速度对晶体芴纯度的影响不显著,随着降温速度的增大,纯度只是略有下降,芴的收率随降温速度的变化也不大。综上,选择晶体纯度和收率都比较高的降温速度值,10℃/h。在此降温速度下,既可保证获得质量较好的晶体,又能保证较短的生产周期。
结晶终温对结晶分离的影响:晶体芴纯度随结晶终温的升高而增大,而收率则随结晶终温的升高而下降。这是因为结晶终温越高,析出的杂质相对越少,所以晶体纯度越高。但结晶终温越高,芴的溶解度越大,致使收率降低。可选择结晶终温为 30℃,这样既可保证晶体具有较高的纯度,又可保证获得较高的产品收率。
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工业芴精制方法评价:新溶剂结晶法
初始原料芴纯度为 95.4%,经过四级操作,产品芴纯度可达99.5%以上,且单步收率亦能保持较高水平,在 65%左右,后制得的高纯精芴的一次性收率约为 22.88%,如果再把回收芴的数量考虑在内,估计单步收率会大于 85% ,这样精芴的总收率将高于 50% 。
溶剂的回收量均在 60%以上,溶剂损失量不足 40% 。这些数据充分说明,以新的溶剂结晶法来精制工业芴是非常可行的,不仅精制效果好,而且操作简单 ,每一级操作的分离度均比其他方法高,溶剂回收也较容易,且无“三废”排放。更重要的是,通过新的溶剂结晶法实验,基本上搞清了影响工业芴精制的不良因素,对将来实现类似物系的分离具有一定的指导意义。
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