物理常数的测定

1、物理常数的测定物理常数的测定有机分析有机分析 有机化合物的重要物理特性，是有机物纯度鉴定的依据。 主要包括熔点、凝固点、沸点、密度、折光率、黏度和比旋光度等，它们分别以具体的数值表达化合物的物理性质；物理性质在一定程度上反映了分子结构的特性；所以物理常数是有机化合物的特性常数。有机分析有机分析熔点是检验化合物纯度的标志。在有机物的鉴定中，所制备的衍生物的熔点是作判断时的最重要的依据之一。定义：熔化、熔点、熔点范围（熔距）有机分析有机分析2 21 1熔点的测熔点的测定定2 21 11 1熔点测定方法熔点测定方法有毛细管法和显微熔点测定法等。毛细管法：测定熔点最常用的基本方法。一般都采用热浴加热。

2、提勒管或双浴式热浴测定熔点方式。如图2-1、2-2所示。有机分析有机分析有机分析有机分析显微熔点测定仪测定熔点。图2-3 显微熔点测定仪有机分析有机分析 2 21 12 2熔点测定的影响因素熔点测定的影响因素 1.杂质的影响试样中混入杂质（水分、灰尘或其它物质）时，熔点降低、熔距增大。因此测定熔点前试样一定要干燥，并防止混入杂质。有机分析有机分析2.毛细管的影响 毛细管内壁应洁净、干燥，否则熔点偏低。底部要熔封，但不宜太厚。粗细要均匀，内径约为lmm，过细装样困难，过粗使试样受热不均匀。有机分析有机分析 3.试样的填装试样装入前要尽量研细。装入量不可过多。试样一定要装紧 测定易分解、易脱水、易

3、吸潮或升华的试样时，应将毛细管另一端熔封。有机分析有机分析4.升温速度影响升温速度不宜过快或过慢。有机分析有机分析5.熔化现象的观察 试样出现明显的局部液化现象时的温度为初熔温度，试样刚好全部熔化时的温度为全熔温度。这两个温度之间的间隔称为熔距。有机分析有机分析 6.温度计的误差及其校正测定熔点时温度计不能全浸在热浴内，一段水银柱外露在空气中，由于受空气冷却的影响，使观测到温度比真实温度低一些。有机分析有机分析温度在100以下，误差还不显著，但在200以上可达25，在250以上可达310。此偏低值可以用下式求出：校正值t=0.00016（t1 t2）h有机分析有机分析沸点是检验液体有机化合物纯

4、度的标志。沸点的定义：液体在标准大气压下的沸腾时温度称为该物质的“沸点”。纯物质有固定的沸点，但有固定的沸点的物质不一定是纯物质。2 22 2沸点的测定沸点的测定有机分析有机分析 2 22 21 1沸点测定方法沸点测定方法 一、毛细管法测沸点（微量法）一、毛细管法测沸点（微量法） 毛细管法测定沸点在沸点管中进行。 见图2-6。有机分析有机分析 测定时注意，加热不可过剧，但必须将试样加热至沸点以上再停止加热。 优点:很少量试样就能满足测定的要求。 缺点:只有试样特别纯才能测得准确值。如果试样含少量易挥发杂质，则所得的沸点值偏低。有机分析有机分析 二、常量法测沸点二、常量法测沸点 常量法测沸点是液

5、体有机试剂沸点测定的通用试验方法，适用于受热易分解、易氧化的液体有机试剂的沸点测定。 测定装置见图2-7。有机分析有机分析图2-7 沸点测定装置有机分析有机分析2 22 22 2沸程测定方法沸程测定方法沸程用蒸馏法测定，在标准化的蒸馏装置（图2-8）中进行。有机分析有机分析有机分析有机分析图2-8 测定沸程蒸馏装置 * *2 22 23 3沸点和沸程的校正沸点和沸程的校正 有机化合物的沸点随外界气压的改变而发生变化，所以如果不是在标准大气压力下进行沸点测定时，必须将所测得的沸点加以校正。 所谓标准大气压是指温度为0、重力以纬度45、760mm水银柱作用于海平面上的压力。其数值为101325Pa

6、=1013.25hPa。有机分析有机分析 在观测大气压时，首先要对气压计的读数进行温度和纬度的校正，然后再进行气压对沸点和沸程温度的校正。 1、 气压计读数的校正温度和纬度的校正 P=PtP1P2有机分析有机分析 2、气压对沸点或沸程温度的校正 沸点或沸程温度随气压的变化值按下式计算： tp= K（1013.25P） 式中 tp沸点或沸程温度随气压的变化值，； K沸点或沸程温度随气压的变化率。根据沸点或沸程温度由表26中查出， 0hPa； P经温度和纬度校正后的气压值hPa。有机分析有机分析 校正后的沸点或沸程温度按下式计算： t = t1 +t1 +t2 +tp 式中 t1 试样的沸点或沸程

7、温度读数值，； t1温度计示值的校正值，； t2温度计外露段校正值，； tp沸点或沸程温度随气压的变化值，。有机分析有机分析2 23 3密度的测定密度的测定 密度指在规定温度t下单位体积所含物质的质量。以t表示，单位为gcm-3 (gmL-1) 。 2 23 31 1密度瓶法测定密度密度瓶法测定密度 密度瓶有各种形状和规格，常用的密度瓶容量为25、10、5mL，一般为球形，比较标准的是附有特制温度计、带磨口帽的小支管的密度瓶。见图2-9。 有机分析有机分析有机分析有机分析Vm0水mV 水样mm0有机分析有机分析试样密度按下式计算： m样20时充满密度瓶的试样表观质量，g； m水20时充满密度瓶

8、的蒸馏水表现质量，g； 20时蒸馏水的密度，gcm-3 ，= 0.99820 gcm-3 浮力影响不必校正。有机分析有机分析0 2 23 32 2韦氏天平法测定密度韦氏天平法测定密度 本法依据阿基米德原理。 当物体全部浸入液体时，物体所减轻的质量，等于物体所排开液体的质量。有机分析有机分析有机分析有机分析样水mm0试样的密度 0m样m水0= 韦氏天平见图韦氏天平见图2-102-10有机分析有机分析 式中试样在20时的密度，gcm-3； m样浮锤浮于试样中时的浮力（骑码）读数，g； m水浮锤浮于水时的浮力（骑码）读数，g； p020蒸镏水的密度，=0.99820g.cm-3。有机分析有机分析 分

9、别测定玻璃浮锤在水及试样中的浮力，根据水的密度，即可算出试样的密度。 测定时将玻璃浮锤全部沉入液体中，玻璃浮锤在水中的浮力即骑码读数应为+0.0004，否则天平需检修或换新的骑码。注意严格控制温度为20+0.1。平行测定其结果误差应小于0.0005。有机分析有机分析2 24 4折光率测定法折光率测定法基本原理基本原理 折射现象折射现象 光线通过两种密度光线通过两种密度不同的透明介质时，不同的透明介质时，其速度和方向发生改其速度和方向发生改变的现象。变的现象。空气、供试液空气、供试液 折光率n = = 式中n光在待测介质的折光率。 v1光在空气中的速度； v2光在待测介质中的速度；光的入射角。光

10、的折射角。 有机分析有机分析21vvrisinsin 2 24 41 1阿贝折光仪的工作原理和构造阿贝折光仪的工作原理和构造 阿贝折光仪是根据临界折射现象设计的。将被测液置于折光率为N的测量棱镜的镜面上，光线由被测液射入棱镜时，入射角为i，折射角为r，根据折射定律： nNSinrSini有机分析有机分析 在阿贝折光仪中，入射角i =90，其折射角为临界折射角rc，代入上式得： 或 n=NSinrcnNSinrc1有机分析有机分析有机分析有机分析图2-14 阿贝折射仪 2 24 42 2折光率测定法的应用：折光率测定法的应用： 1.定性鉴定 例如二甲苯的三种异构体，沸点很接近，可以通过测定折光率鉴定。 沸点（） 折光率n 邻二甲苯144.4 1.5054 间二甲苯139.1 1.4972 对二甲苯138.3 1.4958有机分析有机分析 2.测定化合物的纯度 折光率作为纯度的标志比沸点更为可靠，将实验测得的折光率与文献所记载的纯物质的折光率作对比，可用来衡量试样纯度。试样的实测折光率愈接近文献值，纯度就愈高。 例如炼油厂重整车间所生产的芳烃，是通过测定芳烃折光率来确定芳烃的纯度。 有机分析有机分析 3.测定溶液的浓度 一些溶液的折光率随其浓度而变化。溶液浓度愈高，折光率愈大。 溶液浓度的测定有以下三种方法。有机分析有机分析 （1）直接测定法。主要用于糖