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时间:2020-09-22
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1、实验六乙酰苯胺的制备(二)———熔点的测定一、实验目的1.掌握熔点测定的原理和方法(齐列管法和显微熔点测定法)2.学会制毛细管二、基本原理1.熔点:熔点是固体有机化合物固液两态在大气压力下达成平衡的温度,纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点,固液两态之间的变化是非常敏锐的,自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0.5~1℃。图1相随时间和温度的变化图2物质蒸气压随温度变化曲线加热纯固体有机化合物,当温度接近其熔点范围时,升温速度随时间变化约为恒定值,此时用加热时间对温度作图(如图1)。化合物温度不到熔点时以固相存在,加热使温度上升,达到熔点。开始有少量液体出现,
2、而后固液相平衡。继续加热,温度不再变化,此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相,两相间仍为平衡,最后的固体熔化后,继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时,加热速度一定要慢,每分钟温度升高不能超过2℃,只有这样,才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件,测得的熔点也越精确。当含杂质时(假定两者不形成固溶体),根据拉乌耳定律可知,在一定的压力和温度条件下,在溶剂中增加溶质,导致溶剂蒸气分压降低(图2中M´L´),固液两相交点M´即代表含有杂质化合物达到熔点时的固液相平衡共存点,TM´为含杂质时的熔点,显然,此时的熔点较纯粹者低。2.混合熔点:在鉴定某未知物时
3、,如测得其熔点和某已知物的熔点相同或相近时,不能认为它们为同一物质。还需把它们混合,测该混合物的熔点,若熔点仍不变,才能认为它们为同一物质。若混合物熔点降低,熔程增大,则说明它们属于不同的物质。故此种混合熔点试验,是检验两种熔点相同或相近的有机物是否为同一物质的最简便方法。多数有机物的熔点都在400℃以下,较易测定。但也有一些有机物在其熔化以前就发生分解,只能测得分解点。三、实验药品乙酰苯胺,浓H2SO4或液体石蜡。四、实验仪器1.加热浴:测熔点常用的浴液有石蜡(220℃以下),浓H2SO4(220℃),硅油等。2.b形管(也叫齐列管,Thiele管):为了使
4、热量传导均匀,测熔点时,盛浴液的容器设计成了b形,使用时在侧管加热。3.温度计:测量浴液的温度。4.毛细管:盛样品用,毛细管长70~75mm,外径1~1.2mm。5.热源:油精灯五、实验操作(一)毛细管法1.样品的装入将少许样品放于干净表面皿上,用玻璃塞将其研成细末,将毛细管开口一端垂直插人样品中,使一些样品进入管内,然后,将毛细管管口向上,放入长约50~60cm垂直桌面的玻璃管中,管下可垫一表面皿,使之从高处落于表面皿上,如此反复几次后,可把样品装实,样品高度2~3mm。熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。装入的样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果
5、。2.测熔点按图安装装置,放入加热液(浓硫酸或液体石蜡),用温度计水银球蘸取少量加热液,小心地将熔点管粘附于水银球壁上,或剪取一小段橡皮圈套在温度计和熔点管的上部。将粘附有熔点管的温度计小心地插入加热浴中,以小火在图示部位加热。开始时升温速度可以快些,当传热液温度距离该化合物熔点约10~15℃时,调整火焰使每分钟上升约1~2℃,愈接近熔点,升温速度应愈缓慢,每分钟约0.5℃。为了保证有充分时间让热量由管外传至毛细管内使固体熔化,升温速度是准确测定熔点的关键。记下试样开始有液珠产生时(初熔)和固体完全消失时(全熔)的温度读数,即为该化合物的熔程。(要注意在加热过
6、程中试祥是否有变色、发泡、升华、碳化等现象,均应如实记录)。熔点测定,至少要有两次的重复数据。每一次测定必须用新的熔点管另装试样,不得将已测过熔点的熔点管冷却,使其中试样固化后再做第二次测定。因为有时某些化合物部分分解,有些经加热会转变为具有不同熔点的其他结晶形式。如果测定未知物的熔点,应先对试祥粗测一次,加热可以稍快,知道大致的熔程.待浴温冷至熔点以下30℃左右,再另取一根装好试样的熔点管做准确的测定。测定结束后,一定要等加热浴冷却后,方可将硫酸(或液体石蜡)倒回瓶中。温度计冷却后,用纸擦去硫酸方可用水冲洗,以免硫酸遇水放热温度计水银球破裂。(二)显微法(显
7、微熔点测定仪)这种仪器的特点是所需测试样品的量很少,而且清楚地看到样品的晶形和熔化过程。显微熔点测定仪主要由附有电热装置的显微镜组成,利用可变电阻控制升温速度。测定时,将被测样品研细放在两片载玻片之间,然后将载玻片置于加热台中心位置,盖上隔热玻璃,形成隔热封闭腔体。调节镜头,使显微镜焦点对准样品,开启加热器,用变压器调节加热速度,当温度接近熔点时,控制温度上升的速度为每分钟1~2℃。记录当样品的结晶棱角开始变圆并出现液珠时温度(初熔温度)以及结晶完全消失的温度(全熔温度)。六、注意事项安装仪器时:⑴加热浴不宜过多或过少,以稍超过b形管的侧管为宜。⑵温度计用带豁
8、口的塞子固定,使水银球处在b形管的上、
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