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实验一 熔点、沸点的测定讲解


3.测定熔点
• 粗测:以每分钟约5℃的速度升温,记录当 管内样品开始塌落即有液相产生时(始熔)和 样品刚好全部变成澄清液体时(全熔)的温度, 此读数为该化合物的熔程。
• 待热浴的温度下降大约30℃时,换一根样 品管,再作精确测定。
•精 测
开始升温可稍快(每分钟上升约10℃),待热浴温 度离粗测熔点约15℃时,改用小火加热(或将酒精灯 稍微离开Thiele管一些),使温度缓缓而均匀上升(每 分钟上升1一2℃)。当接近熔点时,加热速度要更慢, 每分钟上升0.2~0.3℃。
实验一 熔点、沸点的测定
一、实验目的
1.掌握测定有机化合物熔点和沸点的操 作方法。
2.了解熔点测定和沸点测定的意义。
二、实验原理
(一)熔点测定 1. 熔点 :在大气压下,固体化合物加热到由固态
转变为液态,并且固、液两相处于平衡时的温 度就是该化合物的熔点。 2. 熔距 :被加热的纯固体化合物从始熔至全熔的 温度变化范围为熔距(或熔点范围或熔程)。 3. 纯固体化合物熔距不超过0.5~1℃ ,若含有杂 质时,则其熔点比纯固体化合物的熔点低,且 熔距变宽。
曲线SM表示物质固相的蒸
气压与温度的关系,曲线ML
表示液相的蒸气压与温度的
关系,曲线SM的变化速率(即
固相蒸气压随温度的变化速
率)大于曲线LM的变化速率,
两曲线相交于M点,此时固液
两相蒸气压相等,且固液两
相平衡共存,这时的温度(T)
为该物质的熔点 。
温 度
熔点
固体
固体和液体
液体
时间 图2 固体熔化相随着时间和温度而变化
80.55
3,5-二硝基苯甲酸 205
90.02

216.2~216.4
95~96
酚酞
262~263
114.3
(二)微量法测定沸点
1.仪器安装 • 置2~4滴无水乙醇于沸点管中,再在管中放
入上端封闭的毛细管;将此沸点管用小橡皮 圈固定于温度计旁,使沸点管中液体试样部 位与温度计水银球位置平齐。 • 把温度计放入提勒管中,放入的位置与测定 熔点装置相同。
3. 通常用蒸馏或分馏的方法来测定液体的沸 点,称为常量法;但若仅有少量试样时, 则用微量法测定可以得到满意的结果。
三、实验步骤
(一)毛细管法测定熔点 1.样品的填装:将毛细管的一端封口,把 待测物研成粉末,将毛细管未封口的一端插 入粉末中,使粉末进入毛细管,再将其开口 向上的从大玻璃管中滑落,使粉末进入毛细 管的底部。重复以上操作,直至有2~3mm 粉末紧密装于毛细管底部。
测定熔点的方法有毛细管熔点测定法和显 微熔点测定法,一般实验室常用的方法是毛 细管熔点测定法。现在还可用数字熔点仪测 定熔点。
(二)沸点
1. 沸点:当液态物质受热时,液体的饱和蒸 气压增大,待蒸气压增大到和大气压或所 给压力相等时,液体沸腾,此时的温度即 为液体的沸点。
2. 每种纯液态有机化合物在一定压力下具有 固定的沸点。
2.仪器的安装
•将提勒(Thiele)管(又叫b形管或 熔点测定管)夹在铁架台上,装 入浴液,使液面高度达到提勒管 上侧管时即可。
•温度计水银球恰好在提勒管的 两侧管中部为宜5。
•温度计水银球恰好在提勒管的 两支管中部为宜6 。
•用橡皮圈将毛细管紧附在温度 计上,样品部分应靠在温度计水 银球的中部7。
• 数字温度显示最小读数 0.1℃
• 线性升温速率℃/min 0.2、0.5、1、1.5、
2、3、4±0.5℃
200℃~300℃范围内:±0.8℃
2.工作原理
仪器的工作原理基于如下事实:物质在 结晶状态时反射光线,在熔融状态时透射 光线。因此,物质在熔化过程中随着温度 的升高会产生透光度的跃变。
4.应用:利用此性质,可通过熔点测定所得 数据,推断被测物质为何种化合物,也可 以初步判断被测物质的纯度。
例如:A和B两种物质的熔点是相同的,可用 混合熔点法检验A和B是否为同一种物质。 若A和B不为同一物质,其混合物的熔点比 各自的熔点降低很多,且熔距增大。
5.纯粹的有机化合物有固定而又敏锐
的熔点 .
加热纯固体化合物的过程 中,有一段时间温度不变, 即固体开始熔化直至固体全 部转化为液体时,固体全部 转化为液体之后继续加热温 度就会线性上升。以上说明 纯粹的有机化合物有固定而 又敏锐的熔点,同时要想精 确测定熔点,则在接近熔点 时升温的速度不能太快,必 须严格控制加热速度,以每 分钟升高1~2℃为宜。
• 将热浴慢慢加热,使温度均匀上升,当毛 细管中气泡呈一连串逸出时,停止加热, 让热浴慢慢冷却,气泡逸出速度也渐渐减 慢;当气泡停止逸出,液体开始进入毛细 管时,即最后一个气泡刚欲缩回至毛细管 内时,记录下此刻的温度,即为该试样的 沸点。
微量法测沸点
(1)刚开始加热一段时间,毛细管内 少量空气受热膨胀, P空气>P0,逐渐放 出气泡; (2)随着加热进行,液浴温度升高, 乙醇蒸气压增大, Px=P0,乙醇沸腾, 间断有气泡放出;当Px>P0时,放出大 量连续的气泡; (3)停止加热,液浴温度下降,Px减 小,放出气泡速度变慢; (4)当Px=P0时,此时放出的气泡在 毛细管口预进预出,这时对应的温度即 为乙醇的沸点。
沸点测定 数据记录:
测定内容
样品 无水乙醇
第一次 (℃)
微量法
第二次 (℃)
平均值 (℃)
注意:温度计读数——最小刻度值后面估读一位。
【数字熔点仪测定熔点】(示教)
1.规格及主要技术参数
• 熔点测定范围
室温~300℃
• “起始温度”设定速率 50℃-300℃ 不大于3min
300℃一50℃ 不大于5min
记录刚有小滴液体出现和样品恰好完全熔融时 的两个温度读数。这两者的温度范围即为被测样品 的熔程。
初熔
终熔
• 重复测熔点时都必须用新的熔点管重新装 样品。
4.实验内容 测定萘、苯甲酸苯酯及混合物的熔点。
毛细管熔点测定法 数据记录:
测定内容 样品
苯甲酸 苯酯
粗测 (℃)
初熔 全熔
精测 (℃)
初熔 全熔
熔点距 (℃)

苯甲酸苯酯 和萘的混合

表1 一些标准样品的熔点
标准样品 水-冰 α-萘胺 二苯胺 对二氯苯 苯甲酸苯酯 萘 间二硝基苯 二苯乙二酮 乙酰苯胺
熔点(℃) 标准样品
熔点(℃)
0
苯甲酸
122.4
50
尿素
132.7
54~55 二苯基羟基乙酸 151
53.1
水杨酸
159
71
对苯二酚
173~174
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