如何分离苯和苯酚的混合物?
分离苯和苯酚的混合物,需依据二者化学性质的差异设计方案。苯是典型的非极性有机溶剂,难溶于水且化学性质稳定;苯酚分子中含酚羟基,具有弱酸性pKa≈10,能与强碱发生中和反应生成易溶于水的酚盐。利用这一特性,可通过“转化-分离-复原”的思路实现分离。具体操作步骤如下:向苯和苯酚的混合液中加入足量氢氧化钠溶液,振荡促使苯酚充分反应。苯酚与氢氧化钠发生中和反应:C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O,生成的苯酚钠C₆H₅ONa是离子化合物,易溶于水;而苯难溶于水,此时混合体系会分层。静置后,上层为苯的有机层密度比水小,下层为含苯酚钠的水溶液层。
使用分液漏斗进行分液操作,放出下层水溶液,收集上层有机层,即可得到纯净的苯。
接下来处理含苯酚钠的水溶液:向其中缓慢加入稀盐酸或通入足量二氧化碳气体,利用强酸制弱酸的原理使苯酚复原。若加入盐酸,发生反应:C₆H₅ONa + HCl → C₆H₅OH↓ + NaCl;若通入二氧化碳,反应为:C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O → C₆H₅OH↓ + NaHCO₃。苯酚在水中溶度较小25℃时约为8g,会以油状液体或固体形式析出。
最后通过过滤若析出固体或分液若为油状液体分离出苯酚,用少量水洗涤后干燥,即得纯净苯酚。
此方法利用苯酚的酸性实现化学转化,通过分液成初步分离,再经酸化复原得到两种纯物质,操作简便且分离效率高,可有效实现苯与苯酚的分离。
