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重结晶及过滤

实验一重结晶及过滤
一、实验目的:
1.学习通过重结晶提纯固体有机物的原理和方法;
2.掌握折叠滤纸、热过滤、抽滤等基本操作;
3.练习实验器材的使用和装卸。

二、仪器和药品:
仪器:烧杯(250mL、500mL)、保温漏斗、玻璃漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶、水泵、量筒、酒精灯、铁架台、锥形瓶、电热套等;
药品:粗乙酰苯胺、活性炭、等;
其他:滤纸(热过滤用,抽滤用)、玻棒、沸石等。

三、实验原理
1.重结晶的基本原理:
重结晶是纯化固体物质的一种方法。

它是利用在不同温度下被提纯物质与杂质在溶剂中的溶解度不同,将杂质分离出去的提纯方法。

大多数有机物的溶解度都随着温度的升高而增大。

选择溶剂,在较高温度(接近溶剂的沸点)下,制成被提纯有机物的饱和或接近饱和的浓溶液,趁热过滤后,让被提纯物从过饱和溶液中的以结晶析出,而杂质则全部或大部分仍留在溶液中,或者在热过滤时被分离出去。

重结晶时,应根据下列条件选择溶剂:
(1)不与被提纯物质起化学反应;
(2)对被提纯物质的溶解度随温度变化较大;(Why?)
(3)对杂质的溶解度非常大或非常小;(Why?)
(4)易挥发,易除去;
(5)能给出较好的结晶。

在实际的选择过程中,主要是根据相似相溶原理,查阅数据手册,选出几种溶剂用试管进行实验观察,选出符合上述五个条件的溶剂。

必要时,可使用混合溶剂。

2.折叠滤纸的折叠:(略)
3.热过滤的操作和技巧:准备充分,快速协调,趁热过滤。

四、仪器装置:
重结晶各种装置如图1,图2,图3,图4所示。

图1适用于用水做溶剂的情况,图2适用于用其他低沸点有机溶剂。

五、实验步骤:
(一)重结晶的简单过程为:
溶解→脱色→热过滤→冷却→抽滤,洗涤→干燥→称重,计算产率。

1.溶解:
100mL锥形瓶中:1g粗乙酰苯胺+20mL水+2粒沸石,用小火加热至沸,其间可用玻棒搅动。

观察样品是否完全溶解,若有未完全溶解的样品,则需补加水(记下补加水的体积),直到样品完全溶解为止。

再加入总用水量20%的水,加热至沸。

移去火源,稍冷,加入适量活性炭[2],搅拌,沸煮5 10min,待热过滤。

2.热过滤:
从烘箱中取出预热好的玻璃漏斗,将事先叠好的折叠滤纸放入其中,并用少量热水润,将上述热溶液趁热过滤。

3.结晶:
抽滤,干燥。

4.称重,计算收率。

数据记录:
六、实验注意事项:
[1]为了防止热过滤时,样品过早析出而造成损失,又不至于由于溶剂用量
过多而造成溶解损失,经验结果表明,溶剂的实际用量应为理论用量的
120%。

[2]活性炭用量过少时脱色效果不好,但用量过大时,会吸附样品,损失收
率。

一般活性炭用量为样品量的1 5%。

[3]热过滤前必须确认没有晶体析出。

[4]抽滤前将结晶混合物搅起。

确定不吸附在瓶壁和瓶底。

[5]保温漏斗注水一定要超过加热部位接口的最高位置。

七.实验结果及分析讨论
八、思考题:
1.重结晶一般包括哪几个操作步骤?各步操作的目的是什么?
2.在什么情况下需要加活性炭?应当怎样加活性炭?
3.为什么热过滤时要用折叠滤纸?
4.为什么利用重结晶只能提纯杂质含量低于5%的固体有机物?。

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