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时间:2020-08-01
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1、第二章有机化合物的分离与纯化方法分离纯化是有机化合物分析必不可少的过程1、有机化合物样品分析,首先要进行分离纯化步骤,才能达到分析结果准确的目的。2、不同的有机化合物样品有不同的纯化方法。3、依据样品中有机化合物的性质和杂质的性质差别来选择分离纯化的方法一、固体有机物的纯化方法简介固体有机化合物一般用重结晶法提纯。1、提纯原理在某一种溶剂中,固体有机化合物的溶解度随温度变化有较大的变化。在较高温度时的饱和溶液趁热过滤除不溶性杂质。母液放冷,在较低温度时有机化合物以晶体析出,过滤,可溶性杂质留在母液中
2、而除去。(可反复重结晶直到提纯有机化合物熔点不变为止)。2、重结晶的关键因素关键:选合适溶剂。重结晶溶剂具备条件:a.不与被提纯成分发生化学反应b.被提纯物与杂质要有显著溶解度差c.被提纯物在该溶剂中溶解度随温度变化变化大d.溶剂沸点适中(不高也不低)如没有合适的纯溶剂则用混合溶剂重结晶。3、混合溶剂的选择方法1)确定两种溶剂可以互相混溶,一种是良好溶剂,一种是不良溶剂。如乙醇和水;苯和乙醇;丙酮和三氯甲烷等。2)取0.02g~0.03g样品溶解于一定量(1mL)的良好溶剂中(试管),然后在不断摇动
3、下缓慢滴加不良溶剂,直到出现浑浊为止。3)记下不良溶剂的体积,计算得到混合溶剂的组成比例,通过重复试验进行适当调整。4、重结晶的一般操作步骤1)制成饱和热溶液(接近溶剂的沸点)2)热过滤(除不溶杂质)。3)自然冷却结晶4)过滤晶体与洗涤。5)干燥(减压或常压)6)标准品多次重结晶,直到m.p不变为止5、重结晶操作要点1)制成饱和热溶液选用适当容积的烧瓶,将被提纯物质放入烧瓶,装好回流装置。热浴温度下缓慢滴加溶剂,并搅动,使溶质在接近容积沸点时刚好溶解,立刻停止滴加溶剂。记下溶剂的体积与溶质的质量。2
4、)热过滤:保温漏斗或布氏漏斗减压过滤。6、重结晶操作注意1)结晶:滤液自然冷却结晶(密闭结晶)。如果冷至室温不结晶,则放入晶种、玻棒擦容器器壁、冰箱进行结晶。2)过滤与洗涤晶体:减压、低温、少量溶剂洗涤。减压过滤应该在布氏漏斗完全没有液滴滴下为止。3)干燥方法a、低熔点不吸潮物质、不易氧化,在空气中干燥。b、高熔点,热稳定,烘箱中干燥c、热不稳定,或吸潮、或易氧化,低于m.p20~30℃,真空干燥。7、干燥程度与纯度检验1)恒重法检验,即称重后再干燥一段时间,看重量是否发生变化。2)熔点法检验干燥程
5、度。3)纯度检验用熔点法:与标准样品同时测熔点进行比较;测一次熔点后再重结晶一次,再干燥测熔点,两次熔点不变化。纯度检验还可以用薄层法检验,液相或者气相色谱。二、液体有机物分离提纯方法液体有机化合物蒸馏法蒸馏法原理:依液体混合物中各组分沸点不同而分离。关键:控制温度缓慢上升,收集不同温度范的围馏份。蒸馏方法分类:常压蒸馏适用于b.p较低,在b.p时不分解的物质。减压蒸馏适用于b.p较高,或在b.p发生分解的物质。水蒸气蒸馏适用于不与水反应,b.p较高的物质。1、常压蒸馏1)装置不扭、歪、漏2)温度计
6、水银球位置3)加沸石4)容器中液体体积5)热源选择6)馏出速度v=2~3D/S7)液体的干燥液体含水:干燥剂脱水后蒸馏(干燥剂不可进入蒸馏体系)(容量与速度)干燥剂种类及性能:CaO中、碱性化合物可用,脱水力强。CaCl2卤烃、烃、酯、醚可用(醇、酸不可用)脱水力强。Na2SO4多数溶剂可用,脱水能力不强。K2CO3碱性化合物、醇、酯 脱水力较强。P2O5卤烃、烃(醇、酸不可用),脱水力强。NaOH饱和烃、肼、胺(酸性物质不可用)分子筛 多数可用,脱水力强。2、减压蒸馏1)减压蒸馏的原理液体的沸点随
7、液面压强降低而降低。对沸点和压强进行估算。过如下途径进行估算。2)查T-P关系图A线标减压沸点数据,B线正常压强沸点C线压强刻度(mmHg).ABC沸点低压强小压强大3)用 近似公式估算用 近似公式lgP=A+B/TP蒸汽压;T绝对温度;A、B为常数(可以通过化合物物理性质手册或者化工手册查阅)4)减压蒸馏装置仪器装置带橡皮套的毛细管、容积=1/2V、不用平底接受器减压泵(水泵7-20mmHg)机械泵(油泵)0.1mmHg(要连接吸收装置)减压蒸馏装置图注意:负压与正压操作一样要带护目镜防爆!5)减
8、压蒸馏操作步骤A、查蒸馏系统可否达应有真空度开始:关安全瓶活塞,紧毛细管螺丝夹,开抽气泵,压力达要求。停止:慢慢打开安全瓶活塞,压力与外界平衡,松毛细管螺丝夹,关抽气泵。B、加液料、关活塞、开抽气、调毛细(气泡与线)、达到压力后(平衡、稳定)再加热。C、热源温高于b.p20-30℃,压力不稳调热源。馏出速度0.5~1D/SD、多组分蒸馏:馏出温度上升时转换接收器(使用多头接受器)。E、蒸馏完后先撤热源、再开活塞,压力平衡后关气泵与打开毛细管夹。可旋转多用接头3、旋转浓
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