从海水到餐桌
海边的盐场把海水引进盐田，靠阳光和风把水晒干，得到粗盐；粗盐里混着泥沙，还要溶解、过滤、再蒸发，才能变成餐桌上的食盐。自来水厂、酿酒厂、炼油厂，每天也都在做同一件事：把混合物里的成分分开。
分离的原理：利用性质的差异
混合物里的各成分保持着各自的性质。只要找到它们性质上的差异，就能想办法把它们分开。
| 方法 | 利用的性质差异 | 适用于 | 例子 |
|---|---|---|---|
| 过滤filtration | 能否溶于水（固体颗粒能否穿过滤纸） | 不溶性固体和液体 | 除去水中的泥沙 |
| 蒸发evaporation | 能否挥发 | 从溶液中得到溶解的固体 | 海水晒盐 |
| 蒸馏distillation | 沸点不同 | 从溶液中得到纯净的液体；分离沸点不同的液体 | 制取蒸馏水、酿酒 |
| 磁铁吸引 | 能否被磁铁吸引 | 铁和其他固体 | 从沙子中分出铁粉 |
过滤和蒸发的操作要点在 1.1.3 节学过（过滤“一贴二低三靠”，蒸发时用玻璃棒不断搅拌）。这节课重点补上蒸馏。
蒸馏
给液体加热，使它变成蒸气，再把蒸气冷凝成液体，这种方法叫蒸馏。不挥发的杂质（比如盐）留在烧瓶里，收集到的液体就纯净多了。
实验室常用的蒸馏装置由蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管和接收器（锥形瓶）组成，操作时注意：
- 烧瓶里加几粒沸石沸石加热液体前放进去的几粒多孔的小颗粒，也可以用碎瓷片代替。液体沸腾时，气泡在它们表面平稳地产生，可以防止暴沸。（或碎瓷片），防止液体暴沸暴沸液体加热时不是平稳地冒泡，而是突然剧烈地沸腾，甚至把液体冲出容器，很危险。。
- 温度计的液泡放在蒸馏烧瓶的支管口处，测量的是蒸气的温度。
- 冷凝管里的冷却水下口进、上口出，这样冷凝管里始终充满冷水，冷却效果好。
- 烧瓶里的液体不超过容积的 2/3，加热时垫上陶土网。
冷却水从冷凝管的下口进、上口出，和蒸气的流向相反，冷凝管里始终充满冷水。温度计测的是蒸气的温度，所以水银球放在支管口处。烧瓶里的沸石防止暴沸。
动手：一步步分离混合物
选一种混合物，按顺序点分离方法，每一步都会按各成分的性质算出结果。看看哪些方法能拿到目标物质，哪些会失败；粗盐提纯要用好几步：
例题 1：粗盐提纯
粗盐中含有不溶于水的泥沙。怎样得到较纯的食盐？每一步中玻璃棒起什么作用？
- 溶解。 把粗盐放进水里，用玻璃棒搅拌，加速溶解。食盐溶解，泥沙不溶。
- 过滤。 把浑浊的液体过滤，玻璃棒用来引流。泥沙留在滤纸上，滤液是食盐水。
- 蒸发。 把滤液倒进蒸发皿加热，用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高、液滴飞溅。出现较多固体时停止加热，用余热蒸干，得到食盐。
- 小结。 顺序是溶解 → 过滤 → 蒸发。最后还要用玻璃棒把固体转移出来，所以整个实验玻璃棒用了四次。
例题 2：从海水中得到淡水
在一艘远洋船上，怎样从海水中得到可以饮用的淡水？
- 试过滤。 盐溶在水里，盐的粒子能穿过滤纸，过滤后的液体还是咸的：不行。
- 试蒸发。 蒸发能得到盐，但水变成蒸气跑掉了，得不到水：不行。
- 用蒸馏。 加热海水，水变成水蒸气，盐不挥发、留在烧瓶里；水蒸气在冷凝管里冷凝成水，收集起来就是淡水。
- 结论。 想要的是溶剂（水），就用蒸馏；想要的是溶解的固体（盐），用蒸发就够了。
- 除去水中的泥沙
泥沙不溶于水，过滤时留在滤纸上。
- 从食盐水中得到食盐
水蒸发掉，食盐不挥发，留了下来。
- 用自来水制取蒸馏水
蒸馏时水变成水蒸气再冷凝，溶在水里的杂质留在烧瓶里。
- 分离铁粉和铜粉
铁能被磁铁吸引，铜不能。
- 做豆浆时，把豆浆和豆渣分开
豆渣是不溶的固体，用滤网过滤即可。
- 从海水中得到淡水
想要的是水，所以用蒸馏。
- 海水晒盐
靠阳光和风让水蒸发，得到盐。
- 从酒精和水的混合物中分离出酒精
酒精的沸点（78 °C）比水低，蒸馏时先变成蒸气被收集。
- 除去食盐中混有的少量铁屑
铁屑能被磁铁吸引，食盐不能。
常见误区
误区 1：“过滤能除去水中所有的杂质。” 过滤只能除去不溶性的固体，溶在水里的物质能穿过滤纸。过滤后的水仍然是混合物。
误区 2：蒸馏时把温度计插进液体里。 温度计的液泡应该在蒸馏烧瓶的支管口处，测的是即将进入冷凝管的蒸气的温度。
误区 3：冷凝水“上进下出”。 冷却水要下口进、上口出。上进下出时，冷水会很快从下口流走，冷凝管里装不满水，冷却效果差。
即时小测
粗盐提纯的主要步骤，顺序正确的是？
先溶解让食盐进入溶液，再过滤除去泥沙，最后蒸发得到食盐。
用蒸馏的方法分离酒精和水，利用的是两者哪方面的不同？
酒精的沸点约 78 °C，水是 100 °C。加热时酒精先汽化，冷凝后被收集。
小结
- 分离混合物，要利用各成分性质上的差异。
- 过滤：分离不溶性固体和液体；蒸发：从溶液中得到溶解的固体；蒸馏：利用沸点不同得到纯净的液体。
- 粗盐提纯：溶解 → 过滤 → 蒸发，玻璃棒分别用来搅拌、引流、搅拌防飞溅，最后转移固体。
- 蒸馏时温度计液泡在支管口，冷却水下进上出，烧瓶里加沸石防暴沸。
通往 AP（以后再看）
AP U3.9 专门讲混合物的分离，除了蒸馏，还有色谱法（chromatography）。AP 要求你用分子间作用力解释为什么能分开：分子间作用力较弱的物质沸点较低，蒸馏时先蒸出来；色谱法中，和固定相吸引较弱的成分跑得更远。