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文档简介

1、真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。医用化学实验指导辽宁何氏医学院前 言化学实验是一门独立开设的课程,它既要配合化学理论课讲授,又要有相对独立性和系统性。结合医学教育的特点,我们编写了这本实验教材。本教材适用于五年制的医学专业学生。在编写本实验教材时,我们注意了以下几点:1、加强基本操作训练:凡大纲中规定熟练掌握的内容,在不同实验中进行反复训练,要求学生做到使用仪器正确,基本操作规范以适应飞速发展的医学水平的要求。2、注意能力培养:本教材介绍一些实验原理,学生可以在教师指导下自己阅读理解以增强自己的学习能力;亦可根据教学时数不同选作一些实验,或在教室指导下运用所学理论知识以及实验技

2、能提出实验设计以增强分析问题与解决问题的能力。由于时间仓促,水平有限,错误及不当之处,恳请同志们批评指正。 辽宁何氏医学院 机能学综合教研室 目 录实验规则1安全规则1意外事故处理2化学实验常用仪器3化学实验用精密仪器8实验一:中和法食醋总酸度的测定11实验二:邻二氮菲分光光度法测定微量铁13实验三:阿司匹林的制备.15实验四:常压蒸馏及沸点的测定.18实验五:薄层色谱法. . 21实验六:乙酸乙酯的制备.24附录一 实验计算中有效数字的运算规则. . 26附录二 化学试剂规格.28附录三 常见化学危险品分类.28- 29 - / 34医用化学实验部分实 验 规 则1、课前认真预习,理解实验目

3、的、步骤,操作要领及注意事项。2、准时进入实验室,按规定就座,安静守纪,未经许可不乱动桌上物品和仪器。3、实验开始先检查仪器药品,如有缺损及时报告老师,未经老师同意不得任意动用备用仪器及备用药品。4、实验中要严格遵守操用规程,不得将其他药物(包括生病用药)私自带入实验中;必须按规定用量取用药品,特别是危险药品的使用步聚、方法、用量更应谨慎小心。5、实验完毕后谨慎处理易腐蚀、易燃、易爆及有毒物质。废液和废物要分别放入废液桶和废物瓶里,下课时再将废液集中倒入指定的大废液桶内。实验完毕后做好整理工作,洗净仪器,整理好桌凳,经老师同意方可离开。6、以原始记录为依据,认真书写实验报告,按时交给指导教师。

4、安 全 规 则1、凡进行有危险性实验,工作人员应先检查防护措施,确证防护妥当后,才可进行实验。实验中不得擅自离开,实验完成后立即做好善后清理工作,以防事故发生。 2、加强个人防护意识,取样时戴好劳动保护用品并及时更换,凡有害或有刺激性易挥发气体应在通风柜内进行。腐蚀和刺激性药品,如强酸、碱、冰醋酸等,取用时尽可能带上橡皮手套和防护眼镜,倾倒时,切勿直对容器口俯视,吸取时,应使用吸耳球。禁用裸手直接拿取上述物品。 3、不使用无标签(或标志)容器盛放的试剂、试样。 4、实验中产生的废液、废物应集中处理,不得任意排放;酸、碱或有毒物品溅落时,应及时清理及除毒。5、一旦发生失火事故,首先应撤除一切火源

5、,关闭电闸,然后用砂子或干粉灭火器灭火。及时向主管领导汇报情况。 6、实验结束,必须洗手后方可进食,并不准把食物、食具带进实验室。人员离室前要检查水、电、燃气和门窗,确保安全。意 外 事 故 处 理1、玻璃割伤:先取出伤口内的异物,然后在伤口处抹上红药水,必要时撒上消炎粉或敷些消炎膏,并用绷带包扎。若伤口过大,应立即到医院医治。2、烫伤:可用稀 KMnO4或苦味酸溶液冲洗灼伤处,再涂上黄色的苦味酸溶液、烫伤膏或红花油,切勿用水冲洗。3、强酸致伤:立即用大量水冲洗,然后用5% NaHCO3溶液洗,或用稀氨水冲洗,最后用水冲洗。4、强碱致伤:先用大量水冲洗,再用2%醋酸溶液冲洗,最后用水冲洗。如果

6、溅入眼内,则先用2%棚酸溶液洗,再用水冲洗。5、起火:实验室失火后,要立即组织灭火,同时尽快移开可燃物,切断电源,以防火势扩大。灭火的方法可根据情况而定,一般小火用湿布、石棉布或沙覆盖燃烧物即可,火势大时可用泡沫或干粉灭火器灭火。但要注意电器设备所引起的火灾,不能用泡沫灭火器,以免触电。可先切断电源,再用二氧化碳或四氯化碳灭火器灭火。若衣服着火时,应立即用石棉布或厚外衣盖熄,火势较大时,应卧地打滚。化学实验常用仪器一、电子天平电子天平是最新一代的天平,是根据电磁力平衡原理,直接称量,全量程不需砝码。放上称量物后,在几秒钟内即达到平衡,显示读数,称量速度快,精度高。电子天平的支承点用弹性簧片,取

7、代机械天平的玛瑙刀口,用差动变压器取代升降枢装置,用数字显示代替指针刻度式。因而,电子天平具有使用寿命长、性能稳定、操作简便和灵敏度高的特点。此外,电子天平还具有自动校正、自动去皮、超载指示、故障报警等功能以及具有质量电信号输出功能,且可与打印机、计算机联用,进一步扩展其功能,如统计称量的最大值、最小值、平均值及标准偏差等。由于电子天平具有机械天平无法比拟的优点,尽管其价格较贵,但也会越来越广泛地应用于各个领域并逐步取代机械天平。 电子天平按结构可分为上皿式和下皿式两种。称盘在支架上面为上皿式,称盘吊挂在支架下面为下皿式。目前,广泛使用的是上皿式电子天平。尽管电子天平种类繁多,但其使用方法大同

8、小异,具体操作可参看各仪器的使用说明书。下面以上海天平仪器厂生产的FA1604型电子天平为例,简要介绍电子天平的使用方法。 (1)水平调节 观察水平仪,如水平仪水泡偏移,需调整水平调节脚,使水泡位于水平仪中心。 (2)预热 接通电源,预热至规定时间后,开启显示器进行操作。(3)开启显示器 轻按ON键,显示器全亮,约2 s后,显示天平的型号,然后是称量模式0.0000 g。读数时应关上天平门。 (4)天平基本模式的选定。天平通常为“通常情况”模式,并具有断电记忆功能。使用时若改为其它模式,使用后一经按OFF键,天平即恢复通常情况模式。称量单位的设置等可按说明书进行操作。 (5)校准 天平安装后,

9、第一次使用前,应对天平进行校准。因存放时间较长、位置移动、环境变化或未获得精确测量,天平在使用前一般都应进行校准操作。本天平采用外校准(有的电子天平具有内校准功能),由TAR键清零及CAL减、100 g校准砝码完成。 (6)称量 按TAR键,显示为零后,置称量物于称盘上,待数字稳定即显示器左下角的“0”标志消失后,即可读出称量物的质量值。 (7)去皮称量 按TAR键清零,置容器于称盘上,天平显示容器质量,再按TAR键,显示零,即去除皮重。再置称量物于容器中,或将称量物(粉末状物或液体)逐步加入容器中直至达到所需质量,待显示器左下角“0”消失,这时显示的是称量物的净质量。将称盘上的所有物品拿开后

10、,天平显示负值,按TAR键,天平显示0.0000 g。若称量过程中称盘上的总质量超过最大载荷(FA1604型电子天平为160 g)时,天平仅显示上部线段,此时应立即减小载荷。 (8)称量结束后,若较短时间内还使用天平(或其他人还使用天平)一般不用按OFF键关闭显示器。实验全部结束后,关闭显示器,切断电源,若短时间内(例如2 h内)还使用天平,可不必切断电源,再用时可省去预热时间。二、滴定管(一)滴定管的构造及其准确度 1、构造 滴定管是容量分析中最基本的测量仪器,它是由具有准确刻度的细长玻璃管及开关组成。滴定管是容量分析中最基本的测量仪器,是在滴定时用来测定自管内流出溶液的体积。 2、准确度

11、常量分析用的滴定管为50ml或25ml,刻度小至0.1ml,读数可估计到0.01ml,一般有0.02ml的读数误差,所以每次滴定所用溶液体积最好在20ml以上,若滴定所用体积过小,则滴定管刻度读数误差影响增大。(二)滴定管的种类 1、酸式滴定管(玻塞滴定管) 酸式滴定管的玻璃活塞是固定配合该滴定管的,所以不能任意更换。要注意玻塞是否旋转自如,通常是取出活塞,拭干,在活塞两端沿圆周抹一薄层凡士林作润滑剂,然后将活塞插入,顶紧,旋转几下使凡士林分布均匀(几乎透明)即可,再在活塞尾端套一橡皮圈,使之固定。注意凡士林不要涂得太多,否则易使活塞中的小孔或滴定管下端管尖堵塞。在使用前应试漏。 一般的标准溶

12、液均可用酸式滴定管,但因碱性滴定液常使玻塞与玻孔粘合,以至难以转动,故碱性滴定液宜用碱式滴定管。但碱性滴定液只要使用时间不长,用毕后立即用水冲洗,亦可使用酸式滴定管。 2、碱式滴定管 碱式滴定管的管端下部连有橡皮管,管内装一玻璃珠控制开关,一般用做碱性标准溶液的滴定。其准确度不如酸式滴定管,只要由于橡皮管的弹性会造成液面的变动。具有氧化性的溶液或其他易与橡皮起作用的溶液,如高锰酸钾、碘、硝酸银等不能使用碱式滴定管。在使用前,应检查橡皮管是否破裂或老化及玻璃珠大小是否合适,无渗漏后才可使用。(三)使用前的准备 1、在装滴定液前,须将滴定管洗净,使水自然沥干(内壁应不挂水珠),先用少量标准溶液荡洗

13、三次,(每次约510ml),除去残留在管壁和下端管尖内的水,以防装入标准溶液被水稀释。 2、标准溶液装入滴定管应超过标线刻度零以上,这时滴定管尖端会有气泡,必须排除,否则将造成体积误差。如为酸式滴定管可转动活塞,使溶液的急流逐去气泡;如为碱式滴定管,则可将橡皮管弯曲向上,然后捏开玻珠,气泡即可被溶液排除。 3、最后,再调整溶液的液面至刻度零处,即可进行滴定。 (四)操作注意事项 1、滴定管在装满标准溶液后,管外壁的溶液要擦干,以免流下或溶液挥发而使管内溶液降温(在夏季影响尤大)。手持滴定管时,也要避免手心紧握装有溶液部分的管壁,以免手温高于室温(尤其在冬季)而使溶液的体积膨胀,造成读数误差。

14、2、使用酸式滴定管时,应将滴定管固定在滴定管夹上,活塞柄向右,左手从中间向右伸出,拇指在管前,食指及中指在管后,三指平行地轻轻拿住活塞柄,无名指及小指向手心弯曲,食指及中指由下向上顶住活塞柄一端,拇指在上面配合动作。在转动时,中指及食指不要伸直,应该微微弯曲,轻轻向左扣住,这样既容易操作,又可防止把活塞顶出。 3、每次滴定须从刻度零开始,以使每次测定结果能抵消滴定管的刻度误差。 4、在装满标准溶液后,滴定前“初读”零点,应静置12分钟再读一次,如液面读数无改变,仍为零,才能滴定。滴定时不应太快,每秒钟放出34滴为宜,更不应成液柱流下,尤其在接近计量点时,更应一滴一滴逐滴加入(在计量点前可适当加

15、快些滴定)。滴定至终点后,须等12分钟,使附着在内壁的标准溶液流下来以后再读数,如果放出滴定液速度相当慢时,等半分钟后读数亦可,“终读”也至少读两次。 5、滴定管读数可垂直夹在滴定管架上或手持滴定管上端使自由地垂直读取刻度,读数时还应该注意眼睛的位置与液面处在同一水平面上,否则将会引起误差。 读数应该在弯月面下缘最低点,但遇标准溶液颜色太深,不能观察下缘时,可以读液面两侧最高点,“初读”与“终读”应用同一标准。 6、滴定管有无色、棕色两种,一般需避光的滴定液(如硝酸银标准溶液、硫代硫酸钠标准溶液等),需用棕色滴定管。三、容量瓶容量瓶主要用于准确地配制一定摩尔浓度的溶液。它是一种细长颈、梨形的平

16、底玻璃瓶,配有磨口塞。瓶颈上刻有标线,当瓶内液体在所指定温度下达到标线处时,其体积即为瓶上所注明的容积数。一种规格的容量瓶只能量取一个量。常用的容量瓶有100、250、500毫升等多种规格。 使用容量瓶配制溶液的方法是:(1)使用前检查瓶塞处是否漏水。具体操作方法是:在容量瓶内装入半瓶水,塞紧瓶塞,用右手食指顶住瓶塞,另一只手五指托住容量瓶底,将其倒立(瓶口朝下),观察容量瓶是否漏水。若不漏水,将瓶正立且将瓶塞旋转180后,再次倒立,检查是否漏水,若两次操作,容量瓶瓶塞周围皆无水漏出,即表明容量瓶不漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。(2)把准确称量好的固体溶质放在烧杯中,用少量溶剂溶解。然后

17、把溶液转移到容量瓶里。为保证溶质能全部转移到容量瓶中,要用溶剂多次洗涤烧杯,并把洗涤溶液全部转移到容量瓶里。转移时要用玻璃棒引流。方法是将玻璃棒一端靠在容量瓶颈内壁上,注意不要让玻璃棒其它部位触及容量瓶口,防止液体流到容量瓶外壁上。(3)向容量瓶内加入的液体液面离标线1厘米左右时,应改用滴管小心滴加,最后使液体的弯月面与标线正好相切。若加水超过刻度线,则需重新配制。(4)盖紧瓶塞,用倒转和摇动的方法使瓶内的液体混合均匀。静置后如果发现液面低于刻度线,这是因为容量瓶内极少量溶液在瓶颈处润湿所损耗,所以并不影响所配制溶液的浓度,故不要在瓶内添水,否则,将使所配制的溶液浓度降低。使用容量瓶时应注意以

18、下几点:(1)容量瓶的容积是特定的,刻度不连续,所以一种型号的容量瓶只能配制同一体积的溶液。在配制溶液前,先要弄清楚需要配制的溶液的体积,然后再选用相同规格的容量瓶。(2)易溶解且不发热的物质可直接用漏斗到入容量瓶中溶解,其他物质基本不能在容量瓶里进行溶质的溶解,应将溶质在烧杯中溶解后转移到容量瓶里。(3)用于洗涤烧杯的溶剂总量不能超过容量瓶的标线。(4)容量瓶不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热,要待溶液冷却后再进行转移,因为一般的容量瓶是在20的温度下标定的,若将温度较高或较低的溶液注入容量瓶,容量瓶则会热胀冷缩,所量体积就会不准确,导致所配制的溶液浓度不准确。(5)容量瓶只能用于配制溶

19、液,不能储存溶液,因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀,从而使容量瓶的精度受到影响。(6)容量瓶用毕应及时洗涤干净,塞上瓶塞,并在塞子与瓶口之间夹一条纸条,防止瓶塞与瓶口粘连。四、移液管1、使用前:使用移液管,首先要看一下移液管标记、准确度等级、刻度标线位置等。 2、吸液:用右手的拇指和中指捏住移液管的上端,将管的下口插入欲吸取的溶液中,插入不要太浅或太深,一般为1020mm处,太浅会产生吸空,把溶液吸到洗耳球内弄脏溶液,太深又会在管外沾附溶液过多。左手拿洗耳球,接在管的上口把溶液慢慢吸入,先吸入该管容量的1/3左右,用右手的食指按住管口,取出,横持,并转动管子使溶液接触到刻度以上部位,以置换内壁的水

20、分,然后将溶液从管的下口放出并弃去,如此用反复洗3次后,即可吸取溶液至刻度以上,立即用右手的食指按住管口。 3、调节液面:将移液管向上提升离开液面,管的末端仍靠在盛溶液器皿的内壁上,管身保持直立,略为放松食指(有时可微微转动吸管)使管内溶液慢慢从下口流出,直至溶液的弯月面底部与标线相切为止,立即用食指压紧管口。将尖端的液滴靠壁去掉,移出移液管,插入承接溶液的器皿中。4、放出溶液:承接溶液的器皿如是锥形瓶,应使锥形瓶倾斜30,移液管直立,管下端紧靠锥形瓶内壁,稍松开食指,让溶液沿瓶壁慢慢流下,流完后管尖端接触瓶内壁约15秒后,再将移液管移去,残留在管末端的少量溶液,不可用外力强使其流出,因较准时

21、已考虑了末端保留的溶液的体积。化学实验用精密仪器一、分光光度计 紫外分光光度计基本工作原理:利用一定频率的紫外可见光照射被分析的有机物质,引起分子中价电子的跃迁,它将有选择地被吸收。一组吸收随波长而变化的光谱,反映了试样的特征。在紫外可见光的范围内,对于一个特定的波长,吸收的程度正比于试样中该成分的浓度,因此测量光谱可以进行定性分析,而且根据吸收与已知浓度的标样的比较,还能进行定量分析。 紫外分光光度计特点和主要用途: 紫外-可见光谱仪涉及的波长范围是0.20.8微米(对应波数50000-12500厘米-1),它在有机化学研究中得到广泛的应用。通常用作物质鉴定、纯度检查,有机分子结构的研究。在

22、定量方面,可测定结构比较复杂的化合物和混合物中各组分的含量,也可以测定物质的离解常数,络合物的稳定常数,物质分子量鉴别和微量滴定中指示终点以及在高效液相色谱中作检测器等。用途:能在紫外、可见光谱区域对样品物质作定性和定量的分析。 操作要点: 1、插上电源,打开开关,打开试样室盖,按“A/T/C/F”键,选择“T%”状态,选择测量所需波长,预热30分钟。 2、开始测量时要先调节仪器的零点,方法为: 保持在“T%”状态,当关上试样室盖时,屏幕应显示“100.0”,如否,按“OA/100%”键;打开试样室盖,屏幕应显示“000.0”,如否,按“0%”键,重复2-3次,仪器本身的零点即调好,可以开始测

23、量。 3、用参比液润洗一个比色皿,装样到比色皿的3/4处(必须确保光路通过被测样品中心),用吸水纸吸干比色皿外部所沾的液体,将比色皿的光面对准光路放入比色皿架,用同样的方法将所测样品装到其余的比色皿中并放入比色皿架中。 4、将装有参比液的比色皿拉入光路,关上试样室盖,按“A/T/C/F”键,调到“Abs”,按“OA/100%”键,屏幕显示“0.000”,将其余测试样品一一拉入光路,记下测量数值即可(不可用力拉动拉杆)。 5、测量完毕后,将比色皿清洗干净(最好用乙醇清洗),擦干,放回盒子,关上开关,拔下电源,罩上仪器罩,并打扫卫生,才可离开。 6、本操作要点只针对测量吸光度而言。 注意事项: 1

24、、仪器使用前需开机预热30分钟。 2、开关试样室盖时动作要轻缓 。 3、不要在仪器上方倾倒测试样品,以免样品污染仪器表面,损坏仪器。 4、一定要将比色皿外部所沾样品擦干净,才能放进比色皿架进行测定。二、pH计(一)原理 用酸度计进行电位测量是测量pH最精密的方法。pH计由三个部件构成: (1) 一个参比电极; (2) 一个玻璃电极,其电位取决于周围溶液的pH; (3) 一个电流计,该电流计能在电阻极大的电路中测量出微小的电位差。由于采用最新的电极设计和固体电路技术,现在最好的pH可分辨出0.005pH单位。参比电极的基本功能是维持一个恒定的电位,作为测量各种偏离电位的对照。银-氧化银电极是目前

25、pH中最常用的参比电极。玻璃电极的功能是建立一个对所测量溶液的氢离子活度发生变化作出反应的电位差。把对pH敏感的电极和参比电极放在同一溶液中,就组成一个原电池,该电池的电位是玻璃电极和参比电极电位的代数和。E电池E参比 +E玻璃,如果温度恒定,这个电池的电位随待测溶液的pH变化而变化,而测量pH计中的电池产生的电位是困难的,因其电动势非常小,且电路的阻抗又非常大(1100M );因此,必须把信号放大,使其足以推动标准毫伏表或毫安表。电流计的功能就是将原电池的电位放大若干倍,放大了的信号通过电表显示出,电表指针偏转的程度表示其推动的信号的强度,为了使用上的需要,pH电流表的表盘刻有相应的pH数值

26、;而数字式pH计则直接以数字显出pH值。 (二) 调试 实验室常用的pH计有老式的国产雷磁25型酸度计(最小分度0.1单位)和pHS-2型酸度计(最小分度0.02单位),这类酸度计的pH值是以电表指针显示。新式数字式pH计有国产的科立龙公司的KL系列,其设定温度和pH值都在屏幕上以数字的形式显示。无论哪种pH计在使用前均需用标准缓冲液进行二重点校对。 首先阅读仪器使用说明书,接通电源,安装电极。在小烧杯中加入pH值为7.0的标准缓冲液,将电极浸入,轻轻摇动烧杯,使电极所接触的溶液均匀。按不同的pH计所附的说明书读取溶液的pH值,校对pH计,使其读数与标准缓冲液(pH7.0)的实际值相同并稳定;

27、然后再将电极从溶液中取出并用蒸馏水充分淋洗,将小烧杯中换入pH4.01或0.01的标准缓冲液,把电极浸入,重复上述步骤使其读数稳定。这样就完成了二重点校正;校正完毕,用蒸馏水冲洗电极和烧杯。校正后切勿再旋转定位调节器,否则必须重新校正。 (三)使用 所测溶液的温度应与标准缓冲液的温度相同。因此,使用前必须调节温度调节器或斜率调节旋钮。先进的pH计在线路中安插有温度补偿系统,仪器经初次较正后,能自动调整温度变化。 测量时,先用蒸馏水冲洗两电极,用滤纸轻轻吸干电极上残余的溶液,或用待测液洗电极。然后,将电极浸入盛有待测溶液的烧杯中,轻轻摇动烧杯,使溶液均匀,按下读数开关,指针所指的数值即为待测溶液

28、的pH值,重复几次,直到数值不变(数字式pH计在约10s内数值变化少于0.01pH值时),表明已达到稳定读数。测量完毕,关闭电源,冲洗电极,玻璃电极要浸泡在蒸馏水中。 (四)保养及注意事项 玻璃电极在初次使用前,必须在蒸馏水中浸泡一昼夜以上,平时也应浸泡在蒸馏水中以备随时使用。玻璃电极不要与强吸水溶剂接触太久,在强碱溶液中使用应尽快操作,用毕立即用水洗净,玻璃电极球泡膜很薄,不能与玻璃杯及硬物相碰;玻璃膜沾上油污时,应先用酒精,再用四氯化碳或乙醚,最后用酒精浸泡,再用蒸馏水洗净。如测定含蛋白质的溶液的pH时,电极表面被蛋白质污染,导致读数不可靠,也不稳定,出现误差,这时可将电极浸泡在稀HCl(

29、0.1mol/L)中46分钟来矫正。电极清洗后只能用滤纸轻轻吸干,切勿用织物擦抹,这会使电极产生静电荷而导致读数错误。甘汞电极在使用时,注意电极内要充满氯化钾溶液,应无气泡,防止断路。应有少许氯化钾结晶存在,以使溶液保持饱和状态,使用时拨去电极上顶端的橡皮塞,从毛细管中流出少量的氯化钾溶液,使测定结果可靠。 另外,pH测定的准确性取决于标准缓冲液的准确性。酸度计用的标准缓冲液,要求有较大的稳定性,较小的温度依赖性。实验一 中和法食醋总酸度的测定一、实验目的1、掌握标准溶液的配制方法与标定方法2、熟悉滴定分析操作和滴定终点的判断3、了解电子天平的操作二、实验原理NaOH固体易吸收空气中的水分和二

30、氧化碳,不能作为一级标准物质直接配制成标准溶液,值能现配制成近似浓度,然后进行标定。氢氧化钠溶液常用草酸(H2C2O4 2H2O)或邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)作为一级标准物质进行直接标定,也可以用标准酸溶液与之比较,进行间接标定。本实验使用邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钠溶液反应如下:KHC8H4O4 + NaOH = KNaC8H4O4 + H2O计量点时溶液弱碱性PH=9.1,可用酚酞做指示剂(变色范围8.0-9.6)。本实验用中和法测定食醋总酸度。食醋中大约含醋酸3%-5%,此外还有其他有机酸,忽略不计。因此测定结果用醋酸的含量来代表食醋的总酸度。用标定的氢氧化钠直接滴定,反应为: N

31、aOH+HAc=NaAc+H2O计量点时,PH=8.7课选用酚酞作为指示剂。三、实验仪器与药品电子天平、碱式滴定管(25ml)、移液管(10ml、20ml)、容量瓶(100ml)、锥形瓶(250ml)、量筒(100ml)、滴定台、洗瓶、洗耳球、滴管。邻苯二甲酸氢钾、NaOH、酚酞指示剂、食用白醋。四、实验步骤1、0.10 mol/L的NaOH溶液的配制用电子天平称量1.2g固体氢氧化钠,防止在成有100ml蒸馏水的烧杯中溶解,导入塑料瓶中,用200ml蒸馏水分数次清洗烧杯,洗液倒入塑料瓶中,摇匀,备用。2、0.10 mol/L的NaOH溶液的标定准确称取2g左右的在105C干燥至恒重的邻苯二甲

32、酸氢钾,至于小烧杯中,加适量蒸馏水溶解,定量转移至100ml容量瓶中用蒸馏水定容摇匀。用20ml移液管移取20.00ml上述溶液于250ml的锥形瓶中,加酚酞指示剂1-2滴,用氢氧化钠滴定至溶液呈淡红色,并在30s内不褪色即为终点。记录消耗的NaOH溶液的体积,平行操作三次。3、食醋总酸度的测定用移液管移取食醋10.00ml置于100ml的容量瓶中,用蒸馏水定容摇匀。准确吸取上述溶液20.00ml于250ml锥形瓶中,加1-2滴酚酞指示剂,用NaOH溶液滴定至溶液呈淡红色,并在30s内不褪色即为终点。记录消耗的NaOH溶液的体积,平行操作三次。五、数据处理 (MKHC8H4O4=204.22)

33、 (MHAc=60.05)Vs为实际参加滴定的稀释前的HAc体积。六、思考题1、移液管的使用有哪些注意事项? 2、在本次实验滴定过程中,锥形瓶是否要用待装液润洗?为什么?3、测定食醋总酸度为什么用酚酞作为指示剂而不用甲基橙?实验二 邻二氮菲分光光度法测定微量铁一、实验目的与要求1、掌握用邻二氮菲分光光度法测定微量铁的原理及方法2、熟悉吸收曲线和标准曲线的绘制方法3、了解754型分光光度计的构造及使用方法二、实验原理分光光度法的理论基础是朗伯-比尔定律,其数学表达式为:A=bCA:吸光度,:摩尔吸光系数,C:吸光物质的量浓度(mol/L),b:溶液液层厚度(cm)。由于在入射波长一定时,对某一吸

34、光物质是一个常数。当有色溶液的液层厚度(b)一定时,溶液的吸光度只与溶液的浓度成正比。用邻二氮菲测定微量铁,方法准确度高,重现性好。在pH=29的溶液中,Fe2+与邻二氮菲反应生成橙红色配合物,其lgK稳=21.3,吸光摩尔系数=1.0105,反应式如下:利用分光光度计测出溶液的吸光度,就可以算出溶液的浓度。三、实验仪器与药品722型分光光度计,容量瓶(50ml 8个/组),吸量管(1ml、2ml、5ml)铁标准溶液(100g/ml):准确称取0.7022g(NH4)2Fe(SO4)26H2O置烧杯中,加入20ml 1:1HCl及少量蒸馏水溶解,移至1 000 ml容量瓶定容,摇匀。10%盐酸

35、羟胺溶液(临用时现配制);0.15%邻二氮菲溶液(临用时现配制,先用少量乙醇溶解后,再以水稀释);6mol/L1:1HCl 溶液。HAcNaAc缓冲液:pH=4.6称取136g A.R NaAc,加入120ml冰醋酸,加水稀释成500ml。四、实验步骤1、配制铁标准系列及未知样溶液铁标准系列的配制取6个50ml容量瓶,分别加入铁标准溶液(100g/ml)0.00,0.40,0.80,1.20,1.60,2.00ml,每个容量瓶中分别加入10%的盐酸羟胺1ml,HAcNaAc缓冲液5ml,0.15%邻二氮菲溶液2ml。注意每加入一种试剂后,应摇匀再加入另一种试剂,最后用蒸馏水稀释至刻度,摇匀放置

36、10分钟后测定。试样溶液配制取2个50ml容量瓶,移取1.00ml未知样溶液,按上述配制方法进行。2、绘制吸收曲线并选择吸收波长取铁标准系列中3号溶液于1cm比色皿中(比色皿用待装液润洗3次)放入分光光度计中,用试剂空白作参比,在波长460,480,500,510,520,530处测吸光度值,以入射光波长为横坐标,吸光度为纵坐标绘制吸收曲线。选择最大吸光度对应的波长为测量波长,即max。3、绘制标准曲线及铁的测定用1cm比色皿,以试剂空白溶液为参比,在选定的测量波长(max)处,依次测定各标准溶液的吸光度,以铁的质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。在相同条件下测定样品的吸光度。五、数

37、据处理根据样品溶液的吸光度,在标准曲线上查出对应的浓度值,然后乘以稀释倍数,即为原未知样品的原始浓度。六、思考题1、实验中盐酸羟胺、HAc-NaAc缓冲溶液的作用?2、什么是吸收曲线?在本实验中测定吸收曲线的目的是什么?3、什么是标准曲线?实验三 阿司匹林的制备一、实验目的1、 掌握乙酰化反应原理、操作2、 掌握固体有机化合物的重结晶提纯方法3、 熟悉乙酰化反应的条件4、 了解有机物分离鉴定方法二、实验原理阿司匹林学名为乙酰水杨酸,是白色晶体,易溶于乙醇、氯仿和乙醚,微溶于水。因具有解热、镇痛和消炎作用,可用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等,也用于预防心脑血管疾病。常用退

38、热镇痛药APC中A即为阿司匹林。实验室通常采用水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的催化下发生酰基化反应来制取。反应式如下:水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸 乙酸反应温度应控制在7580左右,温度过高易发生下列副反应:生成的阿司匹林粗品,用乙醇溶液进行重结晶将其纯化。其操作流程如下:三、实验仪器与药品烧杯(50ml)、温度计、锥形瓶(100ml)、吸滤瓶、量筒(50ml、100ml)、真空泵、表面皿、布氏漏斗、电子天平、水浴锅、剪刀、安全瓶、红外灯、滤纸水杨酸、乙酸酐、浓硫酸、乙醇(95%)、三氯化铁(20g/L)四、实验方法1、酰化 在干燥的250ml的圆底烧瓶中加入6.3g水杨酸和9mL乙酸酐,再滴入10滴浓

39、硫酸,连好冷凝管,混匀后置于水浴中加热,在充分振摇,在反应温度为80的水浴中,反应20min,使反应进行完全。2、抽滤 反应毕,用量筒量取50ml的蒸馏水加入到反应液中,然后冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤。用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干后转移到100mL烧杯中。为了检验水杨酸是否反应完全,取少量制品溶于几滴乙醇中,加1-2滴三氯化铁,观察颜色变化。3、重结晶 在盛有粗产品的烧杯中加入10mL乙醇,置于水浴中加热,使其迅速溶解。若产品不能完全溶解,可酌情补加少量的乙醇溶液。然后静置到室温,冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤。用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干。为了检验是否反应完全除杂,取

40、少量制品溶于几滴乙醇中,加1-2滴三氯化铁,观察颜色变化。将结晶转移至表面皿中,自然晾干后称量,计算产率。五、思考题1、在制备乙酰水杨酸时,如果水浴加热的温度过高,将会有何影响?2、 实验过程中,前后两次用三氯化铁溶液检验,有何现象?其结果说明了什么?3、 写出制备阿斯匹林反应方程式4、 在本实验中浓硫酸的作用是什么?实验四 常压蒸馏及沸点的测定一、实验目的1、掌握蒸馏和测定沸点的操作要领和方法2、熟悉蒸馏和测定沸点的原理3、了解蒸馏和测定沸点的意义二、实验原理液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向,这种倾向随着温度的升高而增大,进而在液面上部形成蒸气。当分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回

41、到液体中的速度相等,液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气。它对液面所施加的压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的蒸气压只与温度有关。即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。 当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力(通常是大气压力)相等时,就有大量气泡从液体内部逸出,即液体沸腾。这时的温度称为液体的沸点。 但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物,它们也有一定的沸点。 蒸馏是将液体有机物加热到沸腾状态,使液体变成蒸汽,又将蒸汽冷凝为液体的过程。 通过蒸馏可除去不挥发性杂质,可分离沸点差大于30 oC的液体混合物,还可以测定纯液体有机物的沸点

42、及定性检验液体有机物的纯度。三、实验仪器和药品蒸馏瓶(2个)、温度计(100)、直型冷凝管、尾接管、锥形瓶、量筒、长颈漏斗、加热套、胶皮管、蒸馏头、铁架台乙醇、沸石 四、实验装置主要由气化、冷凝和接收三部分组成 ,如下图所示:1、蒸馏瓶:蒸馏瓶的选用与被蒸液体量的多少有关,通常装入液体的体积应为蒸馏瓶容积1/3-2/3。液体量过多或过少都不宜。(为什么)?在蒸馏低沸点液体时,选用长颈蒸馏瓶;而蒸馏高沸点液体时,选用短颈蒸馏瓶。2、温度计:温度计应根据被蒸馏液体的沸点来选,低于100oC,可选用100oC温度计;高于100oC,应选用250-300oC水银温度计。3、冷凝管:冷凝管可分为水冷凝管

43、和空气冷凝管两类,水冷凝管用于被蒸液体沸点低于140 oC;空气冷凝管用于被蒸液体沸点高于140 oC(为什么)。 4、尾接管及接收瓶:尾接管将冷凝液导入接收瓶中。常压蒸馏选用锥形瓶为接收瓶,减压蒸馏选用圆底烧瓶为接收瓶。仪器安装顺序为:先下后上,先左后右。卸仪器与其顺序相反。五、实验步骤1、加料:将待蒸乙醇40ml小心倒入蒸馏瓶中,不要使液体从支管流出。加入几粒沸石(为什么),塞好带温度计的塞子,注意温度计的位置。再检查一次装置是否稳妥与严密。2、加热:先打开冷凝水龙头,缓缓通入冷水,然后开始加热。注意冷水自下而上,蒸汽自上而下,两者逆流冷却效果好。当液体沸腾,蒸气到达水银球部位时,温度计读

44、数急剧上升,调节热源,让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡,使蒸馏速度以每秒12滴为宜。此时温度计读数就是馏出液的沸点。蒸馏时若热源温度太高,使蒸气成为过热蒸气,造成温度计所显示的沸点偏高;若热源温度太低,馏出物蒸气不能充分浸润温度计水银球,造成温度计读得的沸点偏低或不规则。3、收集馏液:准备两个接受瓶,一个接受前馏分或称馏头,另一个(需称重)接受所需馏分,并记下该馏分的沸程:即该馏分的第一滴和最后一滴时温度计的读数。在所需馏分蒸出后,温度计读数会突然下降。此时应停止蒸馏。即使杂质很少,也不要蒸干,以免蒸馏瓶破裂及发生其它意外事故。4、拆除蒸馏装置:蒸馏完毕,先应撤出热源,然后停止通水,最后拆除蒸

45、馏装置(与安装顺序相反)。六、思考题1、什么是蒸馏?什么是沸点?2、在进行蒸馏实验时,有哪些注意事项?3、在蒸馏过程中沸石的作用是什么?说明蒸馏过程中温度计所处位置? 实验五 薄层色谱法一、实验目的1、掌握薄层色谱的操作技术2、熟悉湿法铺板的操作3、了解薄层色谱的基本原理和应用二、实验原理色谱法的基本原理是利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能的不同,或和其它亲和作用性能的差异,使混合物的溶液流经该种物质,进行反复的吸附或分配等作用,从而将各组份分开。薄层层析是一种微量、快速和简便的色谱方法。由于各种化合物的极性不同,吸附能力不相同,在展开剂上移动,进行不同程度的解析,根据原点至主斑点

46、中心及展开剂前沿的距离,计算比移值(f):化合物的吸附能力与它们的极性成正比,具有较大极性的化合物吸附较强,因此Rf值较小。在给定的条件下(吸附剂、展开剂、板层厚度等),化合物移动的距离和展开剂移动的距离之比是一定的,即Rf值是化合物的物理常数,其大小只与化合物本身的结构有关,因此可以根据Rf值鉴别化合物。薄层层析可适用小量样品(几到几十微克甚至0.01g)的分离:也可用于多达500mg样品的分离,是近代有机化学中用于定性,定量的一种重要手段。特别适用于那些挥发性小的化合物,以及在高温下易发生化学变化而不能用气相色谱分析的物质。三、实验仪器与药品层析槽、玻璃板、毛细管、量筒、铅笔、尺硅胶G、甲

47、基黄溶液、罗丹明B溶液、无水乙醇四、实验操作步骤1、吸附剂的选择薄层色谱的吸附剂最常用的是氧化铝和硅胶。 1)、硅胶: “硅胶H”不含粘合剂;“硅胶G”含煅石膏粘合剂;其颗粒大小一般为260目以上。颗粒太大,展开剂移动速度快,分离效果不好;反之,颗粒太小,溶剂移动太慢,斑点不集中,效果也不理想。化合物的吸附能力与它们的极性成正比,具有较大极性的化合物吸附较强,因而Rf值较小。酸和碱 醇、胺、硫醇 酯、醛、酮 芳香族化合物 卤代物、醚 烯 饱和烃本实验选择的吸附剂为薄层色谱用硅胶G。2、薄层板的制备(湿板的制备)薄层板制备的好坏直接影响色谱的结果。薄层应尽量均匀且厚度要固定。否则,在展开时前沿不

48、齐,色谱结果也不易重复。在烧杯中放入8g硅胶G,加入20ml 0.5%的羧甲基纤维素钠水溶液,调成糊状。将配制好的浆料倾注到清洁干燥的载玻片上,拿在手中轻轻的左右摇晃,使其表面均匀平滑,在室温下晾干后进行活化。本实验用此法制备薄层板4片。3、薄层板的活化将涂布好的薄层板置于室温凉干后,放在烘箱内加热活化,活化条件根据需要而定。硅胶板一般在烘箱中渐渐升温,维持105110活化30min。氧化铝板在200烘4h可得到活性为级的薄板,在150160烘4h可得活性为级的薄板。活化后的薄层板放在干燥器内保存待用。4、点样先用铅笔在距薄层板一端1cm处轻轻划一横线作为起始线,然后用毛细管吸取样品,在起始线

49、上小心点样,斑点直径一般不超过2mm。若因样品溶液太稀,可重复点样,但应待前次点样的溶剂挥发后方可重新点样,以防样点过大,造成拖尾、扩散等现象,而影响分离效果。若在同一板上点几个样,样点间距离应为1cm。点样要轻,不可刺破薄层。5、展开薄层色谱的展开,需要在密闭容器中进行。为使溶剂蒸气迅速达到平衡,可在展开槽内衬一滤纸。在层析缸中加入配好的展开溶剂,使其高度不超过1cm。将点好的薄层板小心放入层析缸中,点样一端朝下,浸入展开剂中。盖好瓶盖,观察展开剂前沿上升到一定高度时取出,尽快在板上标上展开剂前沿位置。晾干,观察斑点位置,计算Rf值。6、显色被分离物质如果是有色组分,展开后薄层色谱板上即呈现

50、出有色斑点。如果化合物本身无色,则可用碘蒸气熏的方法显色。还可使用腐蚀性的显色剂如浓硫酸、浓盐酸和浓磷酸等。对于含有荧光剂的薄层板在紫外光下观察,展开后的有机化合物在亮的荧光背景上呈暗色斑点。五、思考题1、简述薄层色谱法的操作过程?2、写出色谱法的分类?3、简述薄层色谱法的分离原理?4、制备薄层板时,厚度对样品展开有何影响?5、点样时斑点为什么不能过大?实验六 乙酸乙酯的制备一、实验目的1、掌握乙酸乙酯的制备方法2、掌握回流、洗涤、干燥等的操作方法以及产率的计算方法3、熟悉分液漏斗的使用4、了解酯化反应原理二、实验原理以乙醇和冰醋酸反应制备乙酸乙酯,醇和有机酸在H+存在下发生酯化反应生成酯。

51、主反应:CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O副反应:EtOH + EtOH EtOEt + H2O反应按如下历程进行该反应的特点:(1)反应速度慢(2)反应是可逆的采取的措施(1)增加反应物乙醇的浓度(2)减少生成物酯和水的浓度在反应中,应用酸作催化剂的目的 由机理是:使羰基质子化,促进醇的亲核氧(醇的氧上有孤队电子)向羰基的碳进行亲核加成,而形成平衡的四面体,为了使酯化反应产率高,平衡必须向所需的酯及水的方向移动,这是因为生成的水引起酯的水解,并且由于可逆反应形成了具有特定系数的动态平衡。三、实验仪器与药品圆底烧瓶(50ml)、冷凝管、蒸馏瓶、烧杯、锥形瓶、分液漏斗、长

52、颈漏斗、量筒、温度计冰醋酸、浓硫酸、无水乙醇、碳酸钠(100g/L)、无水硫酸钠、饱和氯化钠水溶液、饱和氯化钙水溶液四、实验步骤1、合成在50 mL圆底烧瓶中加入15mL(15.75 g)冰醋酸和19mL(15.2g)无水乙醇,在摇动下滴入30滴浓硫酸,充分摇匀后加入几粒沸石,装上回流1冷凝管。在加热套上加热2回流30min,稍冷后,改为蒸馏装置,用水浴加热蒸馏,直至沸水浴上也无馏出物为止。2、精制将馏出液3用10ml饱和碳酸钠溶液中和至无气泡放出或者使红色的石蕊试纸变蓝,将液体转入分液漏斗,分出有机相并依次用10ml饱和氯化钠4、5mL 饱和氯化钙溶液洗涤2次,然后用2g的无水硫酸钠干燥。静

53、置10分钟。将干燥后的粗产物滤入50 mL烧瓶中,加入几粒沸石,用水浴加热蒸馏,收集7378的馏分5,称量并计算产率。纯乙酸乙酯为具有芳香气味的无色透明液体,b.p:77.06 C,d: 0.9003注释 1 与乙酸乙酯制备有关的共沸物有:(i) 乙酸乙酯/水 91.9/8.1 , b.p70.4 C;(ii) 乙酸乙酯/乙醇 69/31,b.p71.8 C;(iii) 乙酸乙酯/乙醇/水 82.6/8.4/9.0,b.p70.2 C;(iv)乙醇/水 95.6/4.4,b.p78.2 C。2 反应温度应不超过120,否则会使生成乙醚的副反应增加。 3 馏出液中除了乙酸乙酯外,还有水、 少量未

54、反应的乙醇及醋酸、副产物乙醚。4 目的是既洗去碳酸钠,又降低了乙酸乙酯在水中的溶解度。5 由于乙酸乙酯的沸点(77.06)与有关的共沸物及其醋酸的沸点之间的差距不大,故只靠一次简单蒸馏是无法将它们完全分离的,少量杂质的存在使产物的沸程较宽。因此在中和、洗涤及干燥操作中,一定要保证质量,否则将会由于共沸物的形成致使馏分的沸点降低,馏头增加。五、思考题1、在本实验中先后用了饱和碳酸钠溶液、饱和食盐水、饱和氯化钙溶液做洗涤液,它们各起了什么作用?2、蒸馏液为什么具有酸性?3、实验中,浓硫酸的作用是什么?在合成中,乙醇过量的原因是什么?附录一 实验计算中有效数字运算规则所谓有效数字:具体地说,是指在分析工作中实际能够测量到的数字。所谓能够测量到的是包括最后一位估计的,不确

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