粗盐中常含有氯化钙、氯化镁及硫酸钠等可溶性杂质。为实现有效提纯,需合理选择试剂以去除这些杂质。本文重点探讨在除去可溶性成分过程中试剂的选用原则,具体完整的粗盐提纯操作步骤详见下方相关内容。
1、 为便于讨论,假设粗盐中的可溶性杂质为氯化钙、氯化镁和硫酸钠,常用除杂试剂包括氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠和盐酸。
2、 加入氯化钡可去除硫酸钠,其原理是钡离子与硫酸根结合生成硫酸钡沉淀。不宜选用硝酸钡等其他钡盐,以免引入硝酸根杂质。
3、 加入氢氧化钠的目的是去除溶液中的氯化镁,其原理是利用氢氧根离子与镁离子结合生成氢氧化镁沉淀。若选用其他碱类,需注意是否引入新的杂质离子。例如,使用氢氧化钾会带入钾离子,难以除去;而采用氢氧化钙时,其中的钙离子可在后续步骤中被碳酸钠沉淀为碳酸钙。类似地,氢氧化钡也能实现相同效果,其钡离子同样能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,便于分离,因此在除杂过程中更具优势。
4、 加入碳酸钠可去除原液中的氯化钙及除硫酸根时引入的过量钡离子,但不可使用碳酸钾,以免带入钾离子杂质。
5、 加入盐酸旨在中和先前添加的碱及过量碳酸钠,通过氢离子与氢氧根、碳酸根发生反应。需注意避免使用其他酸,以防引入杂质酸根。盐酸具挥发性,在后续蒸发结晶过程中受热可自行挥发除去,不会残留。
