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实验一:普通蒸馏及沸点的测定
记录82℃以前馏分的体 积,测定弃浓度,回收 馏分,弃去残液。
2020/5/8
实验一:蒸馏和沸点的测定思考题
1、微量法测定沸点时,如遇下列情况将会产生什么结果 ? 请说明原因.
答:(1)熔点管壁太厚,影响传热,其结果是测得的初熔温度 偏高。 (2) 熔点管不洁净,相当于在试料中掺入杂质,其结果 将导致测得的熔点偏低。 (3) 毛细管内潮湿,加入样品后,样品部分潮湿,测得 的熔点偏低 (4) 试料加入量过多,使熔程增宽 (5) 试料研得不细或装得不实,这样试料颗粒之间空隙 较大,其空隙之间为空气所占据,而空气导热系数较小, 结果导致熔距加大,测得的熔点数值偏高。
2020/5/8
【仪器及试剂】
•仪器:圆底烧瓶(100ml、50ml各1个),直形冷凝管(1支),接引管 (又称牛角管1支),锥形瓶(2个),蒸馏头(1个),温度计套管(1支), 150℃温度计(1支),沸点管(1套),提式管(1支) •试剂:60%工业酒精水溶液或工业酒精。
【物理常数】
化合物 名称
2020/5/8
实验一:蒸馏和沸点的测定思考题
3、测得某种液体有固定的沸点,能否认为液 体是单纯物质?为什么?
答:有些液体能与其它组份化合物形成二元 或三元恒沸物,它们也有恒定的沸点,但 确是混合物,而不是单纯物质。
2020/5/8
实验一:蒸馏和沸点的测定思考题
4.、微量法测沸点的沸点内管和外管如果靠 的太紧,间隙小,将会发生什么现象? 为什么 ?
2020/5/8
4.沸石的作用
•为了防止在蒸馏过程中出现“过热”及“暴沸” 现象,在蒸馏前必须加入沸石。 •沸石的作用是引入汽化中心,保证蒸馏的平稳 进行。在任何情况下切忌将助沸物加入已沸腾的 液体中,否则常因突然放出大量蒸汽而将大部分 液体从蒸馏瓶口喷出而造成危险。 • 如果蒸馏前忘加沸石,需补加时,应先移去热 源,待液体冷却至沸点温度以下,然后再加入。 如蒸馏中途需停止,再蒸馏时应在加热前重新加 入新的沸石。
•由于分子的运动,液体分子不断地从液面逸出而形成蒸汽。 同时也有蒸汽分子回到液体表面,最后使得分子由液体逸出的 速度与分子由蒸汽回到液体中的速度相等,即蒸汽对液面保持 一定的压力,此时液面上蒸汽达到了饱和,此时的蒸汽为饱和 蒸气,它对液面的压力称为饱和蒸汽压。 •饱和蒸汽压只与温度有关,即随温度的升高饱和蒸气压增大。 因此每种物质在一定温度下都有固定的饱和蒸气压。
使沸腾保持平稳。 • (2)严格控制加热,调节蒸馏速度,以从冷凝管流出液滴的速
度约1~2滴/秒为宜。 B. 观察沸点及馏分的收集: • (1)记录下第一滴馏出液滴入接收器的温度。 • (2)当温度计的读数稳定时,另换接收器集取馏分并记录下这部
分液体开始馏出时和最后一滴的温度,即是该馏分的沸点范围 (简称“沸程”),馏分的沸点范围越窄,则馏分的纯度越高;若 要集取馏分的沸点范围已有规定,即可按规定集取。 C. 蒸馏结束: • 先停止加热,再停止通水,拆下仪器。拆除仪器的顺序与装配 仪器顺序相反。
•随着温度的升高液体的饱和蒸汽压越来越大。当饱和蒸汽压与 外界压力(即大气压)相等时,液体开始沸腾,此时的温度称 之为沸点。
2020/5/8
2.蒸腾,使液体变为蒸汽。 ⑵将蒸汽冷凝为液体。
•目的:⑴将易挥发的与不易挥发的物质分离; ⑵将沸点相差30ºC以上的两种液体混合物分离
熔点 (℃)
乙醇 -114
2020/5/8
沸点 (℃)
78.3
比重 0.789
溶解度(g/100g水 )
∞
【操作要点】
1.微量法测定沸点
•在Φ=3 mm,L=70~80 mm的沸点管中吸入待测液体样品,
其液柱高度为6~8mm,并在沸点管中插入一根开口端朝下 的毛细管。 •将沸点管固定在温度计上,置于提式管中,安装要求与熔 点测定相同。
结束蒸馏,停止加热, 待冷却后放出冷却水再 拆仪器,回收馏分,弃 去残液。
2. 用简单蒸馏法分离二元混合物
装配仪器,在蒸馏烧瓶中 加 入 8mL 工 业 乙 醇 、 8mL 水 和几粒沸石
检查仪器不漏气后,接通冷却水加热,当蒸 汽环上升到温度计水银球附近时调节火焰大 小,使流出液下滴速度1-2滴/s,每隔1min 记录一次馏液的温度,温度高于95℃时停止 蒸馏(82℃以后换另一量筒作接收器)。
2020/5/8
记录82℃以前馏分的体 积,测定弃浓度,回收 馏分,弃去残液。
3. 用分馏法分离二元混合物
装配仪器,在蒸馏烧瓶 中 加 入 8mL 工 业 乙 醇 、 8mL水和几粒沸石
检查仪器不漏气后,接通冷却水加热,当蒸 汽环上升到温度计水银球附近时调节火焰大 小,使流出液下滴速度1滴/2-3s,每隔1min 记录一次馏液的温度,温度高于95℃时停止 蒸馏(82℃以后换另一量筒作接收器)。
大于80℃时用空气浴、油浴或砂浴。
5.接收器:接收瓶两个,一个接收低馏分,另一个接收产品的 馏分。可用锥形瓶或圆底烧瓶。蒸馏易燃液体时(如乙醚),应 在接引管的支管处接一根橡皮管将尾气导至水槽或室外。 6.安装仪器步骤,一般是从下→上、从左(头)→右(尾), 蒸馏装置严禁安装成封闭体系;拆仪器时则相反,从尾→头,从 上→下。
•注意:不能分离二元或三元共沸混合物
2020/5/8
3.沸点与物质纯度的关系
•在压力一定时,凡纯净的化合物必有一个固定的沸点, 因此可以用测定沸点来鉴别化合物是否纯净。 •但具有固定沸点的液体不一定是纯净的化合物,因为 某些有机化合物常常和其他组分形成二元或三元共沸 混合物,它们也有固定的沸点。例如:乙醇和甲苯形 成二元共沸化合物,在76.7℃沸腾。在共沸混合物中 含有68%的乙醇和32%的甲苯。乙醇与水形成二元共沸 化合物,在共沸混合物中含有95.5%的乙醇和4.5%的水。 以上两种液体用常压蒸馏是不能分开的。它们虽有固 定的沸点,但不是纯净化合物。 •因此蒸馏手段并不是万能的,有些可以用蒸馏分离, 而有些则不能。
2020/5/8
【实验内容】
1. 95%工业乙醇的蒸馏和常量法测定沸点
装 配 仪 器 , 在 60mL 干 燥蒸馏烧瓶中加入 15mL95 % 工 业 乙 醇 和 几粒沸石
2020/5/8
检查仪器不漏气后,接通冷却水加 热,当蒸汽环上升到温度计水银球 附近时调节火焰大小,使流出液下 滴速度1-2滴/s,每隔1min记录一 次馏出液的温度。
2020/5/8
【常压蒸馏装置】
出水
进水
2020/5/8
【装置中的有关问题】
1.选择合适容量的仪器 :液体量应与仪器配套,瓶内 液体的体积量应不少于瓶体积的1/3,不多于2/3。 2.温度计的位置:温度计水银球上线应与蒸馏头侧管 下线对齐。 3.冷凝管的选用:当蒸馏液体的沸点小于130℃时用水冷凝管, 大于130℃时用空气冷凝管。 4.热源的选用:当待蒸馏液体的沸点小于80℃时一般用水浴,
答:微量法测沸点的沸点内管和外管如果靠 的太紧,间隙小,会产生暴沸现象,主要是由 于产生的气泡无法快速的逸出。
2020/5/8
实验一:蒸馏和沸点的测定思考题
5、是否可以使用第一次测定熔点时已经熔化 了的试料使其固化后做第二次测定?
答:不可以。因为有时某些物质会发生部分 分解,有些物质则可能转变为具有不同熔 点的其它结晶体。
2020/5/8
实验一:蒸馏和沸点的测定思考题
2.、测量法测定沸点时,如遇与下列情况如何 ? 为什么?
答:(1) 沸点内管空气未排除干净,则内管内样 品的蒸气压变小,测出沸点偏低。 (2) 沸点内管未封好,导致内外连通,无法 测量。 (3) 样品量少,加热太快,不断影响温度的 准确性还可能导致还没有测得结果液体已全部 汽化。
2020/5/8
具体操作
A.加热:用酒精灯加热,随着温度的升高,因气体膨胀,在 毛细管口会有小气泡逸出,待有气泡连续生成时,停止加热 B.沸点温度的记录:停止加热后,因温度下降,气泡逸出速 度减慢,待最后一个气泡即难以逸出,又难以缩回管内的瞬 间,此时的温度即为沸点。
2020/5/8
2.蒸馏(常量法测定沸点)
A. 加热: • (1)加热前在蒸馏烧瓶中加入2~3粒沸石,以防止液体暴沸,
实验一:普通蒸馏及沸点的测定
【实验目的】
1.了解蒸馏和沸点测定的基本原理和意义; 2.了解分离和提纯液体有机化合物的方法及其分离
效率; 3.学习通过测定沸点鉴别液体有机化合物纯度的方
法; 4.掌握简单蒸馏、分馏和常量法测定沸点的基本操
作。
2020/5/8
【实验原理】——蒸馏原理
1.饱和蒸汽压和沸点的概念