內(nèi)容大綱
什么是溶劑純化?
溶劑等級(jí)及常見(jiàn)純化方式
溶劑過(guò)濾純化原理
溶劑過(guò)濾純化裝置
溶劑純化應(yīng)用與用途

什么是溶劑純化?

溶劑純化為將化學(xué)溶液中的精細(xì)顆粒或雜質(zhì)，利用物理、化學(xué)等科技或方法，將物質(zhì)中的雜質(zhì)除去，如蒸餾、再結(jié)晶等，而以物理方式經(jīng)由濾膜等多孔性材料阻擋去除而得到澄清目標(biāo)液，的溶劑純化方式又稱為溶劑過(guò)濾純化，常見(jiàn)于精密儀器上機(jī)分析的前處理。

溶劑等級(jí)及常見(jiàn)純化方式

有機(jī)溶劑 (organic solvent) 可應(yīng)用于許多實(shí)驗(yàn)，市售常見(jiàn)如 ACS 級(jí)、試藥級(jí)及層析級(jí)等多種規(guī)格。

其中部份實(shí)驗(yàn)對(duì)于溶劑純度的要求較高，因此需要對(duì)溶劑進(jìn)行純化 (solvent purification)以移除影響物質(zhì)，避免溶劑中的微小粒子或雜質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及產(chǎn)率造成影響，如：高效液相層析儀 (high performance liquid chromatograph, HPLC) 及液相層析串聯(lián)質(zhì)譜儀 (liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS-MS) 等高精密儀器所使用的移動(dòng)相 (mo-bile phase)。溶劑純化常利用真空過(guò)濾方式進(jìn)行。

過(guò)濾純化原理

過(guò)濾純化 (filtration) 是將溶劑中的雜質(zhì)、微小粒子以不同孔徑的濾膜 (membrane membrane) 或多孔性材料阻檔，藉此分離非均相混合物中的固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)，得到澄清目標(biāo)液。濾膜則可依過(guò)濾樣品特性、懸浮顆粒去除效率、過(guò)濾所耗費(fèi)時(shí)間等規(guī)格，選擇合適的濾膜。

過(guò)濾純化可利用真空過(guò)濾 (vacuum filtration) 進(jìn)行，常以真空幫浦搭配過(guò)濾瓶組及濾膜操作使用，又稱負(fù)壓過(guò)濾、減壓過(guò)濾或抽氣過(guò)濾 (suction filtration)。其利用抽氣減壓裝置將濾紙下方的空氣部分抽除，造成壓力差，使液體在重力與壓力差的雙重作用下加速過(guò)濾，達(dá)到雜質(zhì)與溶劑分離的目的。

過(guò)濾純化裝置

溶劑純化裝置通常包含真空幫浦 (vacuum pump)、緩沖瓶 (safety trap)、接收瓶 (receiver flask) 及過(guò)濾漏斗 (filter holder)。其中，過(guò)濾漏斗 + 接收瓶又常稱為過(guò)濾瓶組。

A. 耐腐蝕真空幫浦 (chemical resistant vacuum pump)

關(guān)于真空過(guò)濾之原理，請(qǐng)參考網(wǎng)站內(nèi)文章－真空過(guò)濾。

由于常見(jiàn)需純化的溶劑多為有機(jī)溶劑、酸類、鹼類及鹽類配置而成，考慮實(shí)驗(yàn)操作之安全性與幫浦耐用程度，應(yīng)選用耐腐蝕真空幫浦為佳。

延伸閱讀：
ROCKER 極限實(shí)驗(yàn)室 – 耐腐蝕幫浦 PK 王水 (Youtube)
全PTFE還是PTFE鍍膜？如何挑選實(shí)驗(yàn)室?guī)推?(Youtube)

B. 溶劑用過(guò)濾瓶組

用于溶劑純化用之過(guò)濾漏斗(filter holder)與接收瓶(receiver flask)皆建議使用硼硅玻璃 (Borosilicate glass) ，以避免有機(jī)溶劑、酸鹼等溶液造成損壞，硼硅玻璃材質(zhì)之化學(xué)穩(wěn)定性及抗化學(xué)侵蝕性佳，適合用于承裝有機(jī)溶劑，而過(guò)濾漏斗的濾膜墊片則可依實(shí)驗(yàn)室需求，選用合適的材質(zhì)，如磨砂玻璃或不銹鋼濾網(wǎng)。

延伸閱讀：
洛科100問(wèn) – 推-翻三角瓶沒(méi)那么簡(jiǎn)單 (Youtube)
洛科100問(wèn) – 咦! 這個(gè)接收瓶怎么不是三角形? (Youtube)

溶劑純化應(yīng)用與用途

· HPLC、LC/MS/MS 等高精密儀器之移動(dòng)相純化 (如乙腈、甲醇、* (THF))

· 化學(xué)分析之萃取液的純化 (CNS 15474 蜂王漿, 7.6 節(jié), 10-羥基-2-癸烯酸)