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文档简介
重结晶和熔点测定第一页,共二十五页,2022年,8月28日1,学习重结晶法提纯固体物质的原理和方法。2,掌握抽滤、热过滤操作和折叠滤纸的方法。3,掌握用熔点仪测定熔点的原理和方法。一、实验目的2第二页,共二十五页,2022年,8月28日二、实验原理固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度升高而增大,将固体在热溶剂中溶解得到饱和溶液,冷却时会因过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质和杂质的溶解度不同,可以使被提纯物从过饱和溶液中析出,而杂质大部分留在溶液中(若杂质溶解度小,则在配成饱和溶液后热过滤除去),达到提纯的目的。3第三页,共二十五页,2022年,8月28日三、仪器和药品仪器:150mL烧杯(或锥形瓶)、抽滤瓶、布氏漏斗、酒精灯、石棉网、无尾漏斗、滤纸、玻棒、表面皿、量筒等。药品:2g乙酰苯胺、活性碳。第四页,共二十五页,2022年,8月28日四、实验装置第五页,共二十五页,2022年,8月28日五、实验操作步骤1,选择溶剂2,溶解固体3,除去杂质4,晶体析出5,晶体的收集与洗涤6,晶体的干燥第六页,共二十五页,2022年,8月28日(1)与被提纯的有机物不起化学反应;(2)对被提纯有机物在热溶剂中溶解度大,而在冷溶剂中溶解度小;(3)对杂质的溶解度应很大或很小;(4)能得到很好的晶体;(5)溶剂的沸点适中;(6)价格低廉,毒性低,回收率高,操作安全。1、选择溶剂的条件7第七页,共二十五页,2022年,8月28日避免溶解过程中出现油珠状物产生,应注意下列两方面的问题:(1)所选择溶剂的沸点应低于溶质的熔点;(2)如不能选择沸点较低的溶剂时,应在比熔点低的温度下溶解固体。(3)固体全部溶解后,补加已经加入的溶剂量的20%左右的相同溶剂。2、固体溶解过程8第八页,共二十五页,2022年,8月28日(1)热过滤:除去不溶性杂质。(2)活性碳煮沸5-10分钟后热过滤,除去溶液的颜色、树脂状物质、悬浮状微粒,适合用于极性溶剂如水、乙酸、醇类等。活性炭用量:溶质量的1-5%。活性炭必须等固体物质全部溶解后加入,不能在沸腾时加入,应在沸腾后稍加冷却加入。(3)热过滤方法:折叠滤纸过滤或减压过滤。93、除去不溶物或杂质第九页,共二十五页,2022年,8月28日10第十页,共二十五页,2022年,8月28日热过滤的注意事项1,热过滤用玻璃漏斗、布氏漏斗、锥形瓶、抽滤瓶在烘箱中预先加热。2,用折叠滤纸过滤时,将热溶液沿玻棒引入滤纸上,及时补充使溶液保持在一定高度。3,布氏漏斗用圆滤纸直径应当略小于漏斗内径。4,布氏漏斗过滤时,先用过滤溶剂将圆滤纸润湿,抽气吸紧后再加入溶液,如果滤液中含有活性炭应当重做。11第十一页,共二十五页,2022年,8月28日要求晶体粒度大小适度。滤液静置,缓慢冷却,可避免晶体过细;若晶体过大,可轻轻摇动。如果达到饱和后晶体不析出,可采取的方法有:冷却、玻璃棒刮壁和接入晶种等。124、晶体析出第十二页,共二十五页,2022年,8月28日5、晶体收集和洗涤收集:抽气过滤。洗涤:用少量纯溶剂洗掉晶体表面的母液。注意事项:1,润湿滤纸,抽气吸紧,过滤后,可以用母液转移容器中残留固体,挤压吸滤至基本上无液体滴下。2,拔开抽气管,用少量同种溶剂润湿,再连接抽气至基本上无液体滴下。3,一般情况下重复洗涤两次即可。13第十三页,共二十五页,2022年,8月28日根据化合物的性质选择适当的干燥方法,常用的干燥方法有:晾干、加热干燥、红外线干燥、干燥器干燥、减压恒温干燥。6、晶体干燥14第十四页,共二十五页,2022年,8月28日1.水重结晶乙酰苯胺活性炭脱色后用折叠滤纸热过滤,析出晶体后用布氏漏斗抽滤2.水重结晶苯甲酸(不做)热过滤和晶体过滤均用布氏漏斗抽滤。实验内容15第十五页,共二十五页,2022年,8月28日1,使用酒精灯注意安全。2,热滤操作时注意垫上湿布,防烧伤和烫伤。3,注意控制好重结晶水的用量。4,热过滤时注意不要穿滤漏出活性炭。5,样品在蒸发皿中保存,下周称量干重,计算收率交实验报告。16六、实验注意事项第十六页,共二十五页,2022年,8月28日熔点的测定熔点:物质在大气压下固态和液态平衡共存的温度。熔程:自初熔至全熔的温度范围。纯固体有机物有固定的熔点,熔程不超过0.5-1℃。熔点是物质重要的物理性质,可作为鉴定纯度的参数之一。第十七页,共二十五页,2022年,8月28日如两物质熔点相同,其混合物一般熔点降低。可作为鉴别方法。测定熔点的关键是在接近熔点的温度范围内升温不可太快,一般低于熔点5-7℃,控制升温速度在1-2℃/分钟。原因是传热过程和观察的准确性。第十八页,共二十五页,2022年,8月28日传统测定熔点方法第十九页,共二十五页,2022年,8月28日熔点仪的原理由固体变为液体时透光率突然变大。将样品放置在光路上由光电元件感知透光率变化,自动确定初熔和全熔温度。第二十页,共二十五页,2022年,8月28日熔点仪的控制面板1,电源开关2,温度显示单元3,起始温度设定单元4,调零单元5,速率选择单元6,线性升温控制单元7,毛细管插口第二十一页,共二十五页,2022年,8月28日操作步骤1,打开电源,在50℃预热至少20分钟。2,设定起始温度为107℃,按输入按纽,温度很快升至107℃。3,调整升温速率为1℃/分钟。4,插入样品管(乙酰苯胺,mp:114-115℃),校正调零。5,按升温钮,初熔时红灯会亮,全熔时显示温度值,记录,取出样品。6,按起始温度输入钮,降温后,再次放入样品毛细管,校正仪器调零,按升温钮测定记录,以后各组循环。第二十二页,共二十五页,2022年,8月28日样品管的制备用内径约1mm长5cm的毛细管,在酒精灯上熔封一端(将毛细管接近垂直,将一端在酒精灯外焰处熔封)。将样品用研钵研成细粉,用开口端向下压入样品,在30-40cm的玻璃管中在玻璃或金属表面上使其下落跳动几次,使样品压实。样品高度2-3mm。第二十三页,共二十五页,2022年,8月28日注意事项1,毛细管熔封时不要使熔封处膨胀,歪斜,否则不易插入到样品孔中,容易折断影响仪器的正常使用。2,放入时防止折断,并应插到底,使光路穿过样品。3,样品一定要研细压实,样品管外壁要擦干净。4,拨盘与显示之间有小的差距是正常的。4,样品放入样品调零后,不可再动。第二十四页,共二十五页,2022年,8月28日思考题1.重结晶提纯固体有机物时,有哪些步骤?简单说明每一步的目的。2.进行重结晶时,理想溶剂必须具备那些条件?3.用低沸点易燃溶剂进行重结晶时,怎样操作才安全?4.重结晶时活性炭为什么要在固体物质全溶后加入?又为什么不能在溶液沸腾时加入?5.用布氏漏斗进行晶体的滤集和
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