绝对乙醇的制备
一、 实验目的
掌握回流及蒸馏操作技术,了解乙醇的纯化原理。
二、 实验原理
在有机合成中,溶剂纯度对反应速度及产率有很大影响。
有些反应,必须在绝对干燥条件下进行,在反应产物的最后纯化过程中,为避免某些产物与水生成水合物,也需要较纯的无水有机溶剂。
一般常用溶剂的纯化方法详见附录五。
由于乙醇和水形成共沸物,故含量为95.5%的工业乙醇尚含有4.5%的水。
若要得到含量较高的乙醇,在实验室中用加入氧化钙(生石灰)加热回流。
使乙醇中的水与氧化钙作用,生成不挥发的氢氧化钙来除去水分。
这样制得的无水乙醇,其纯度最高可达99.5%,已能满足一般实验使用。
如要得到纯度更高的绝对乙醇,可用金属镁或全属钠进行处理。
2C
2H 5OH +Mg (C 5H 5O)2Mg H 2+(C 2H 5O)2Mg +H 22C 2H 2OH MgO
+
或C 2H 5OH +Na C 2H 5ONa 12+H 2
(C 2H 5ONa +H 2O CH 2H 5OH NaOH)+
三、实验仪器与药品
⑴仪器
圆底烧瓶(250ml ) 回流冷凝管 干燥管 蒸馏头 温度计
⑵药品
99.5%乙醇110ml 镁条或镁屑0.6g 碘片
四、实验操作
使用回流装置,冷凝管上方加装干燥管。
在圆底烧瓶中放置0.6克干燥的镁条(或镁屑)和10毫升99.5%乙醇。
在水浴上微热后,移去热源,立即投入几小粒碘片(注意此时不要摇动),不久碘粒周围即发生反应,慢慢扩大,最后可达到相当激烈的程度。
当全部镁条反应完毕后,加入100毫升99.5%乙醇和几粒沸石,回流加热1小时。
冷却后取下冷凝管,换上装有温度计和蒸馏头(或蒸馏瓶),改成蒸馏装置。
用干燥的吸滤瓶或蒸馏瓶作接受器,其支管接一氯化钙干燥管,使与大气相通,然后进行蒸馏。
称量无水乙醇的重量或量其体积,计算回收率。
纯粹乙醇的沸点为78.5℃,折光率n D 20 1.3611。
五、注意事项
[1]本实验中所用仪器均需彻底干燥。
由于无水乙醇具有很强的吸水性,故操作过程中和存放时必须防止水分浸入。
[2]镁条需要防止氧化,密闭保存。
取用时避免与水接触。
[3]所用乙醇的水分不能超过0.5%,否则反应相当困难。
[4]碘粒可加速反应进行,如果加碘粒后仍不开始反应,可再加几粒,若反应仍很缓慢,可适当加热促使反应进行。
加入碘粒之后不要立刻摇动,避免反应剧烈。