零下15℃时,分子仍具有一定的活性,冰表面动能较大的分子克服邻近分子之间的结合力逸出冰的表面而“升华”了。冷冻干燥法(边冷冻边抽真空的快速脱水的方法)就是升华的应用之一,比如平时我们见到的颜色鲜艳的干花,就是利用冷冻干燥法获得的。
升华简介
升华指物质从固态不经过液态直接变成气态的相变过程。逆过程叫凝华。
有机化学实验中,升华常被用来提纯产物。比如从茶叶中提取咖啡因的实验中,提取物是粘稠的棕色混合物(咖啡因和多种有机杂质的混合物)。要从这种混合物中提纯咖啡因,需用升华法:把混合物放进陪替式培养皿(Petri dish),用滤纸盖住培养皿,再把盛有水的烧杯压在滤纸上(为了使滤纸盖得严实,也为了冷却),之后加热培养皿,五分钟后停止加热,会看到滤纸上出现白色结晶,即为纯净的咖啡因。
这是由于在加热过程中,咖啡因升华了,之后在温度较低的滤纸上凝华成为结晶。杂质没有升华,所以留在了混合物中。合成二茂铁的实验中,粗产物以类似的方法加热从而使二茂铁升华再凝华。
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