Tinh chế-tách

                                         Tách và tinh chế

a.  Tách

Tách rời là tách riêng tất cả nguyên chất ra khỏi hỗn hợp bằng cách tách dần từng chất một. thí nghiệm này khó, đòi hỏi phải chọn hóa chất thích hợp để tách và hoàn nguyên lại chất đó.

Sơ đồ:

v    Phương pháp

Phương pháp vật lí:

–                                                 Phương pháp chưng cất để tách rời những chất lỏng hòa tan vào nhau, có thể dùng phương pháp chưng cất rồi dùng phương pháp ngưng tụ để thu các hóa chất.

–                                                 Phương pháp chiết để tách những chất hữu cơ tan được trong nước với các chất hữu cơ không tan được trong nước.

–                                                 Phương pháp lọc để tách các chất không tan ra khỏi dung dịch.

Phương pháp hóa học:

Chọn những hóa chất thích hợp cho từng riêng chất để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp, đồng thời chỉ dùng những phản ứng hóa học mà sau khi phản ứng dễ dàng để tái tạo các chất ban đầu.

v    Bài tập ví dụ :

Tách riêng từng khí ra khỏi hỗn hợp khí gồm CH4, C2H4, C2H2 và CO2.

GIẢI :

Nhận xét : CO₂ tan trong dd nước vôi trong, CH₄, C₂H₄, C₂H₂ thì không .

Sơ đồ tách

Lời giải và phương trình phản ứng:

• Dẫn hỗn hợp khí qua dd Ca(OH)₂ dư, thu được ↓ CaCO₃

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ ↓ + H₂O

• Thoát ra ngoài là hỗn hợp khí CH₄, C₂H₄, C₂H₂ được dẫn qua dd AgNO₃/NH₃ thì C₂H₂ bị giữ lại trong ↓ C₂Ag₂, các khí CH₄, C₂H₂ thoát ra.

C₂H₂ + 2AgNO₃ (dd) + 2NH₃ → C₂Ag₂ ↓ + 2NH₄NO₃

• Tiếp tục dẫn hỗn hợp khí CH₄, C₂H₄ qua dd nước Brom thì C₂H₄ bị giữ lại, CH₄ thoát ra ta thu được CH₄ ↑

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

• Tái tạo CO₂ bằng cách nhiệt phân kết tủa CaCO₃
• Tái tạo C₂H₂ bằng cách cho kết tủa C₂Ag₂ tác dụng với dd HCl

C₂Ag₂ + 2HCl → C₂H₂ ↑ + 2AgCl ↓

• Tái tạo C₂H₄ bằng cách cho chất lỏng C₂H₄Br₂ tác dụng với Zn/rượu:

C₂H₄Br₂ + Zn C₂H₄ + ZnBr₂

v    Bài tập tương tự :

Tách rời các khí sau ra khỏi hỗn hợp gồm :

a) NH₃, but-1-in, buta-1,3-dien và butan

b) Khí HCl, but-1-in và butan

b.    Tinh chế :

v    Nguyên tắc : Tinh chế là làm sạch hóa chất nguyên chất nào đó bằng cách loại bỏ đi tạp chất ra khỏi hỗn hợp (nguyên chất và tạp chất).

v    Phương pháp : Dùng hóa chất tác dụng với tạp chất mà không phản ứng với nguyên chất tạo ra chất ta hoặc tạo ra chất kết tủa lọc bỏ đi.

Sơ đồ tinh chế :

          Một số phản ứng tách và tái tạo :

Hidrocacbon	Phản ứng để tách	Phản ứng tái tạo	Phương pháp thu hồi
Ankenc=c	R-CH=CH2 + Br2 → R-CHBr-CH2Br	R-CHBr-CH2Br   R-CH=CH2	Thu lấy khí anken bay ra (hoặc chiết lấy anken lỏng phân lớp)
Etilen CH2=CH2	CH2=CH2 + H2SO4 →CH3-CH2OSO3H	CH3-CH2OSO3H CH2=CH2+H2SO4
Ankin-1 và axetilen        R-C≡CH	2R-C≡CH + Ag2O->R-C≡CAg+ 2H2O	R-C≡CAg+ HCl → R-C≡CH +AgCl↓	Lọc bỏ kết tủa để thu hồi ankin lỏng hoặc thu lấy ankin khí.
Benzen và các đồng đẳng của benzen.			Không tan trong nước và trong các dd khác nên dùng phương pháp chiết để tách.

–         Nếu có anken và ankin thì tách ankin trước bằng dd AgNO₃/NH₃ vì ankin cũng cho phản ứng cộng với dd Br₂ như anken.

v    Bài tập ví dụ :

Ví dụ 1 :

Tinh chế (làm sạch) Propilen có lẫn propin, propan và khí sunfurơ

GIẢI :

Lưu ý : SO₂ và C₃H₆ đều làm cho phản ứng với dd Brom nên phải tách SO₂ trước rồi mới dùng dd Brom để tách lấy C₃H₆ ra khỏi hỗn hợp rồi tinh chế.

v    Bài tập tương tự :

1)Tinh chế C₃H₈ lẫn NO₂ và H₂S_, hơi nước.

2)Tinh chế C₂H₆ lẫn NO, NH₃, CO₂

3)Làm sạch etan có lẫn etilen và làm sạch etilen có lẫn etan.

4) Làm sạch etan có lẫn axetilen và ngược lại.

5)Làm sạch etilen có lẫn axetilen và ngược lại.