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由于芴与其中所含的杂质组分如:氧芴、氧芴及芴等在性质上近似于同分异构体,且沸点较接近,若采用常规的精馏方法,势必需要很高的理论板数和很大的回流比,从而增加了设备费用和操作费用。若采用钾熔法和溶剂结晶法,无论是在产品芴的纯度,还是在产品收率和操作成本上,都存在非此既彼的缺陷,所以都不是实现芴分离的优化技术。
但是芴、氧芴、氧芴、芴的熔点相差较大,利用熔融结晶技术,有可能减少甚至除去工业芴中的非芴组分,得到高纯芴。同时熔融结晶法具有能耗低、操作温度易控制及选择性高的优点。
另外,利用熔融结晶法进行分离,不用溶剂,所以没有溶剂分离和环境污染问题。
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工业芴的精制方法:
三相结晶法中水的作用:
⑴控制着扩散在水相和溶剂相中的晶体的晶核形成与成长,使它达到要求的均匀的尺寸,不致过大而夹带杂质。
⑵有助于增加液固比,从而便于带有晶体的母液输送和处理。
⑶依据密度差,使母液与晶体分离。
由于加入的水还起到造液剂的作用,溶剂的需要量就只取决于杂质的含量,可以用低的溶剂消耗量达到高的产品收率。所溶解的杂质留在有机溶液相中,离心后浮在水层上,而已净化的晶体沉在水层下,除去水层后就能获得好的产品。
实践证明:凡是以异构物或沸点接近的物质作为杂质的有机化学产品,用三相结晶法提纯是很有效的,可以显著地提高晶体产品的纯度和收率。
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工业芴的精制方法之溶剂结晶原理:
结晶过程中成核现象占有举足轻重的地位。成核形式可分为三种:初级均相成核,初级非均相成核和二次成核。溶液在不受外来因素作用情况下自发地产生晶核的现象,称为初级均相成核或自发成核。在外来物体,例如来自大气的微尘,搅拌,诱导下的成核现象,称为初级非均相成核,二者统称为初级成核,在溶液中含有被结晶物质的晶体的条件下出现的成核现象,称为二次成核。
结晶过程的重要特征是产品纯度得以提高。晶体是化学性质均一的固体,当结晶时,溶液中溶质因其溶解度与杂质的溶解度有所不同而得以分离,或两者的溶解度虽然相差不大,但晶格不同,彼此“格格不入”也就相互分离了,所以原始溶液虽含杂质,结晶出来的固体则相对比较纯洁。
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