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时间:2019-09-25
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1、1.5有机化学反应的实施方法一、加热方法某些化学反应在室温下难以进行或进行得很慢。为了加快反应速度,要采用加热的方法。温度升高反应速度加快,一般温度每升高io°c,反应速度增加1倍。有机实验常用的热源是电热套或煤气灯。直接用火焰加热玻璃器皿很少被采用,因为玻璃对于剧烈的温度变化和这种不均匀的加热是不稳定的。由于局部过热,可能引起有机化合物的部分分解。此外,从女全的角度来看,因为有许多有机化台物能燃烧甚至爆炸,应该避免用火焰直接接触被加热的物质。对根据物料及反应特性釆用适当的间接加热方法。授简单的方法是通过石棉网进行加热。当
2、用明火电炉加热,烧杯(瓶)受热血扩大,且受热鮫均匀。用灯焰加热时,灯焰要对准石棉块,以免铁丝网被烧断,或局部温度过高。1.水浴当所加热温度在100°C以下时,可将容器浸入水浴中,使川水浴加热。但是,必须强调指出,当用到金屈钾或钠的操作时,决不能在水浴上进行。使用水浴时,热浴液血应略高于容器中的液面,勿使容器底触及水浴锅底。控制温度稳定在所需要范围内。若反时间加热,水浴中的水会汽化蒸发,适当时要添加热水,或者在水而上加儿片石蜡,石蜡受热熔化铺在水而上,可减少水的蒸发。电热多孔恒温水浴,用起來较为方便。如果加热温度稍高T1OO
3、°C,则可选用适当无机盐类的饱和溶液作为热浴液,它们的沸点列于表1・1。表1-1某些无机盐作热浴液盐类饱和水溶液的沸点/X?NaCl109MgSO4108kno3116CaCb•1802.油浴加热温度在100〜250°C之间可用油浴,也常用电热套加热。油浴所能达到的最高温度取决于所用油的种类。(1)廿油可以加热釦40〜150°C,温度过高时则会分解。廿油吸水性强,放置过久的卄油,使用前应首先加热蒸去所吸的水分,之后再用于油浴。(2)甘油和邻苯二甲酸二丁酯的混合液适用于加热到140〜180°C,温度过高则分解。(3)植物油如
4、菜油、篦麻油和花牛油等,可以加热到220°Co若在植物油中加入1%的对苯二酚,可增加油在受热时的稳定性。(4)液体石蜡可加热到220°C,温度稍高虽不易分解,但易燃烧。(5)固体石蜡也可加热到220°C以上,其优点是室温下为固体,便于保存。(6)硅油在250°C时仍较稳定,透明度好,安全,是目前实验室中较为常用的油浴Z—。用汕浴加热吋,要在汕浴中装置温度计(温度计感温头如水银球等,不应放到汕浴锅底),以便随时观察和调节温度。加热完毕取出反应容器时,仍川铁夹夹住反应容器离开液面悬置片刻,待容器壁上附着的油滴完后,用纸或十布拭
5、干。油浴所用的油中不能溅入水,否则加热时会产牛泡珠或爆溅。使用油浴时,要特别注油蒸气污染环境和引起火灾。为此,可用一块中间有圆孔的石棉板覆盖油锅。3.空气浴空气浴就是让热源把局部空气加热,空气再把热能传导给反应容器。电热套加热就是简便的空气浴加热,能从室温加热到200°C左右。安装电热套吋,要使反应瓶外壁与电热套内壁保持2cm左右的距离,以便利用热空气传热和防止局部过热等。3.砂浴加热温度达200°C或300°C以上时,往往使用砂浴。将清洁而又干燥的细砂平铺在铁盘上,把盛有被加热物料的容器埋在砂中,加热铁盘。由丁•砂对热的
6、传导能力较差而散热却较快,所以容器底部与砂浴接触处的砂层要薄些,以便于受热。由于砂浴温度上升较慢,H不易控制,因而使用不广。除了以上介绍的儿种加热方法外,还可川熔盐浴、金属浴(合金浴)、电热法等更多的加热方法,以适于实验的需要。无论用何法加热,都要求加热均匀而稳定,尽量减少热损失。二、冷却方法有时在反应屮产生大量的热,它使反应温度迅速升高,如果控制不当,可能引起副反应。它还会使反应物蒸发,茯至会发主冲料和爆炸事故。要把温度控制在一定范围内,就要进行适当的冷却。有时为了降低溶质在溶剂中的溶解度或加速结晶析出,也要采用冷却的方
7、法;1.冰水冷却可用冷水在容器外壁流动,或把反应器浸在冷水屮,交换走热量。也可用水和碎冰的混合物作冷却剂,其冷却效果比单用冰块好,可冷却至0〜・5°C。进行时,也可把碎冰直接投入反应器中,以更有效地保持低温。2.冰盐冷却要在0°C以下进行操作吋,常用按不同比例混合的碎冰和无机盐作为冷却剂。可把盐研细,把冰砸碎(或用冰片花)成小块,使盐均匀包在冰块上。冰■食盐混合物(质量比3:1),可冷至_5〜-18r,其它盐类的冰-盐混合物冷却温度见表1-2。表1-2冰盐混介物的质吊.分数及温度盐名称盐的质量分数冰的质量分数温度/匸六水氯
8、化钙100246-9100123-21.510070-5510081-40.3硝酸拔45100-16.8硝酸钠50100-17.8祺化钠661002:3.干冰或干冰与有机溶剂混合冷却干冰(固体的二氧化碳)和乙醇、异丙醇、丙酮、乙瞇或氯仿混合,可冷却到・50°C〜-78°C,当加入时会猛烈起泡。应将这种冷
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