粗盐提纯的实验原理主要是 去除不溶性杂质,同时尽量保留可溶性杂质中的氯化钠。具体原理和步骤如下:
去除不溶性杂质
粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,这些杂质可以通过溶解和过滤的方法去除。首先将粗盐溶解于适量的水溶液中,然后用玻璃棒搅拌以加快溶解。接着,将溶解后的液体通过过滤,滤纸会截留不溶性杂质,而可溶性杂质则随滤液一起通过。
去除可溶性杂质
粗盐中还含有可溶性杂质,如氯化镁(MgCl₂)、氯化钙(CaCl₂)和硫酸镁(MgSO₄)等。这些杂质可以通过加入特定的化学试剂使其生成沉淀,然后过滤去除。例如,加入过量的氯化钡(BaCl₂)溶液可以将硫酸镁转化为硫酸钡(BaSO₄)沉淀,加入氢氧化钠(NaOH)溶液可以将氯化镁转化为氢氧化镁(Mg(OH)₂)沉淀,加入碳酸钠(Na₂CO₃)溶液可以将氯化钙和剩余的氯化钡转化为碳酸钙(CaCO₃)沉淀。
蒸发结晶
在去除不溶性和可溶性杂质后,将滤液进行蒸发,使水分减少,氯化钠结晶析出。通过玻璃棒搅拌可以加快蒸发速度,并防止溶液受热飞溅。
实验仪器和步骤
仪器:托盘天平、量筒、铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、酒精灯、蒸发皿等。
步骤:
溶解 :将粗盐溶解于适量水溶液中,用玻璃棒搅拌,加快溶解。过滤:
以玻璃棒引导液体,引流至漏斗中,滤纸截留不溶性杂质。
去除可溶性杂质
加入BaCl₂溶液,去除SO₄²⁻离子。
加入NaOH溶液,去除Mg²⁺离子。
加入Na₂CO₃溶液,去除Ca²⁺和Ba²⁺离子。
蒸发:
将滤液倒入蒸发皿中,用玻璃棒搅拌,加快蒸发速度,直至结晶析出。
通过以上步骤,可以得到较为纯净的氯化钠晶体。