培点和沸点的测定 一、实验目的 1,了解有机物熔点和沸点测定的目的和意义 2.了解有机物熔点的测定方法一提勒管法和微量熔点测定仪法 3.了解有机物沸点的测定方法一微量法和常量法 4.学会用提勒管法和微量熔点测定仪法测定周体有机物的熔点 5学会用微量法测定液体有机物的沸占 实验原理 1、熔点的测定 当固体物质加热到一定温度时,就从固体状态转变为液体状态,这是的温度是该物质的 熔点。物质的熔点就是固、液两相在大气压下成平衡时的温度。纯的固体物质,在一定的压 力下,固、液两相之间的变化非常敏锐。自初熔到全溶的温度范围不超过0.5~一10℃。测定 有机物的熔点,配合其它分析方法,可以推测其为某种化合物。对分析、鉴定有机化合物有 重要的意义。此外 从 点的测定 还可以定性了解有机物的纯度。纯物质有固定的熔点 不纯物质的熔点较纯物质低,而且熔点距(自初熔到全熔的温度范围)也较大。 2、沸点的测定 当液体的蒸气压与外界大气压下相等时,液体就沸腾,这是的温度叫做液体的沸点。测 定有机物的沸点,可以推测其为某种化合物,对分析、鉴定有机化合物有重要意义。此外, 从沸点的测定,还可以定性了解有机物的纯度。纯物质有固定的沸点 不纯物质的沸点范围 则较大(恒沸混合物除外)。通常是在蒸馏或分馏的过程中同时就测定了物质的沸点。若试 样很少,则可采用微量法来测定液体的沸点。 三、实验仪器与试剂 1、仪器 软质玻璃管(内径1cm、壁厚1mm:煤气灯 医面州提勒熔点管:温度计:微量溶点测定仪:载玻分 四、实验步骤 1、毛细管法测定熔点 (1)毛细管的拉制取一根干净又干燥的内径为1厘米、壁厚为1毫米的软质玻璃管,在 煤气灯上加热 火焰由小到大,边加热边转动,使之受热均匀,直到玻璃管完全烧红和软化 从火中取出,先慢慢地两手同方向的边转边拉,然后较快地边转边水平地向两边拉开。待拉 好的毛细管冷却后,在内径约为1毫米的部分,截取20厘米长的小段。毛细管的两头开口 处在煤气灯上用小火封口,保存好以备后用。同时可以从中间截断,即成两根毛细管(一端 开口,一端闭口) 2)样品的装入将少许干燥的待测样品放在干净的表面皿上,用玻璃钉研成极细的粉末 堆成小堆,将毛细管开口的一端垂直插入样品粉末中,然后将毛细管侧过来,开口向上,在 桌面上暾几下,再通过一根长40厘米的冷凝管(可用空气冷凝管代替),从上端使毛细管 自由落下,把装入的药品在桌面上墩实。如此反复,直到毛细管内样品装入约2~3mm高 为止。装入的样品应均匀、紧密、结实。 (3)常用的熔点管常用的熔点管是悌勒熔点管。熔点管内倒入 蜡或浓硫酸或其它无色的高沸点液体作为加热液体 液体的量不应过多,一般是不超过熔点管的上支管(应考虑 液体受热膨胀)。温度计的上端接上一个开口的软木塞温
熔点和沸点的测定 一、实验目的 1.了解有机物熔点和沸点测定的目的和意义 2.了解有机物熔点的测定方法-提勒管法和微量熔点测定仪法 3.了解有机物沸点的测定方法-微量法和常量法 4.学会用提勒管法和微量熔点测定仪法测定固体有机物的熔点 5.学会用微量法测定液体有机物的沸点 二、实验原理 1、 熔点的测定 当固体物质加热到一定温度时,就从固体状态转变为液体状态,这是的温度是该物质的 熔点。物质的熔点就是固、液两相在大气压下成平衡时的温度。纯的固体物质,在一定的压 力下,固、液两相之间的变化非常敏锐。自初熔到全熔的温度范围不超过 0.5~1.0℃。测定 有机物的熔点,配合其它分析方法,可以推测其为某种化合物。对分析、鉴定有机化合物有 重要的意义。此外,从熔点的测定,还可以定性了解有机物的纯度。纯物质有固定的熔点, 不纯物质的熔点较纯物质低,而且熔点距(自初熔到全熔的温度范围)也较大。 2、 沸点的测定 当液体的蒸气压与外界大气压下相等时,液体就沸腾,这是的温度叫做液体的沸点。测 定有机物的沸点,可以推测其为某种化合物,对分析、鉴定有机化合物有重要意义。此外, 从沸点的测定,还可以定性了解有机物的纯度。纯物质有固定的沸点,不纯物质的沸点范围 则较大(恒沸混合物除外)。通常是在蒸馏或分馏的过程中同时就测定了物质的沸点。若试 样很少,则可采用微量法来测定液体的沸点。 三、实验仪器与试剂 1、 仪器 软质玻璃管(内径 1cm、壁厚 1mm);煤气灯 表面皿;提勒熔点管;温度计;微量熔点测定仪;载玻片 2、 试剂 四、实验步骤 1、 毛细管法测定熔点 (1)毛细管的拉制 取一根干净又干燥的内径为 1 厘米、壁厚为 1 毫米的软质玻璃管,在 煤气灯上加热,火焰由小到大,边加热边转动,使之受热均匀,直到玻璃管完全烧红和软化。 从火中取出,先慢慢地两手同方向的边转边拉,然后较快地边转边水平地向两边拉开。待拉 好的毛细管冷却后,在内径约为 1 毫米的部分,截取 20 厘米长的小段。毛细管的两头开口 处在煤气灯上用小火封口,保存好以备后用。同时可以从中间截断,即成两根毛细管(一端 开口,一端闭口)。 (2)样品的装入将少许干燥的待测样品放在干净的表面皿上,用玻璃钉研成极细的粉末, 堆成小堆,将毛细管开口的一端垂直插入样品粉末中,然后将毛细管侧过来,开口向上,在 桌面上蹾几下,再通过一根长 40 厘米的冷凝管(可用空气冷凝管代替),从上端使毛细管 自由落下,把装入的药品在桌面上蹾实。如此反复,直到毛细管内样品装入约 2~3mm 高 为止。装入的样品应均匀、紧密、结实。 (3)常用的熔点管常用的熔点管是悌勒熔点管。熔点管内倒入 液体石蜡或浓硫酸或其它无色的高沸点液体作为加热液体。 液体的量不应过多,一般是不超过熔点管的上支管(应考虑 液体受热膨胀)。温度计的上端接上一个开口的软木塞温
度计的水银球在熔点管上下两叉管口的中间,将待测样品的 毛细管利用液体的粘性使之“贴”在温度计上或用小橡皮圈 套在温度计上(橡皮圈不能浸在热浴液中), 使其样品的部分 置于水银球侧面中部控制好加热速度,对准确测定熔点是 关健。加热速度开始时可稍快(开始每分钟上升10℃,以后 减为5℃),待温度上升接近其熔点时(约低于熔点10℃), 调节火焰,使温度每分钟上升1℃。这时加热不能太快, 方面是为了保证有充分的时间让热量由管外传至管内 七细官法测定俗点装置 以使固体熔化 }一方面因观察者不能同时观察温度计示数及样品变化情况,所以只有缓慢 加热,才能使此项误差减小。仔细观察毛细管内的固体变化情况,记录毛细管中周体开始熔 化时的温度和熔化完全时的温度,如134一1346C,而不是记录两个数值的平均值。 熔点管中的液体必须冷却到低于被测物质的熔点20一30℃时,方可插入样品毛细管重 新进行测定。 在测未知数的熔点时,可先 一次粗测,这时加热可稍快一点,大致确定样品熔点,然 后精测两次,这时加热速度如上所述。 注意:当被测物质的熔点较高(例如在140一150℃以上)时,在测完熔点后不能立即把温 度计从熔点管中取出。否则,由于突然冷却,温度计常会破裂或水银柱中断。 2.微量熔点仪法测定熔点 用毛细管测定熔点仪器简单,方法简便,但不能观察样品在加热过程中的转化及其它 变化过程如结晶水的失水、多晶体的变化及分解等等。微量培点测定仪(或称显微熔点测定 仪),就可观察其加热的全过程,且可测微量样品的熔点,通常在普通显微镜台上放一电热 板,由电热丝加热,用标准温度计测定其温度。 测定熔点时,先将玻璃载片洗净擦干,将微量样品放在找玻片上,用一带柄的支持器使 找玻片位于电热板中心空洞上,用一干净盖玻片盖住,放上隔热的圆玻璃片,调节镜头,使 显微镜焦点对准样品 开启加热开关,用可变电阻调节加热速度, 当温度接近样品熔点时 控制温度上升速度为1~2℃/mi,当样品结品的棱角开始变圆时,是熔化的开始,晶形完 全消失是全部熔化。 测定熔点后,停止加热,稍冷,除去热圆玻璃片、盖玻片及载玻片,将一厚圆的铅板 放在加热板上加快冷却,再清洗玻璃片备用。 显微熔点测定仪 3.温度计的校正
度计的水银球在熔点管上下两叉管口的中间,将待测样品的 毛细管利用液体的粘性使之“贴”在温度计上或用小橡皮圈 套在温度计上(橡皮圈不能浸在热浴液中),使其样品的部分 置于水银球侧面中部控制好加热速度,对准确测定熔点是个 关键。加热速度开始时可稍快(开始每分钟上升 10℃,以后 减为 5℃),待温度上升接近其熔点时(约低于熔点 10℃), 调节火焰,使温度每分钟上升 1℃。这时加热不能太快,一 方面是为了保证有充分的时间让热量由管外传至管内, 毛细管法测定熔点装置 以使固体熔化,另一方面因观察者不能同时观察温度计示数及样品变化情况,所以只有缓慢 加热,才能使此项误差减小。仔细观察毛细管内的固体变化情况,记录毛细管中固体开始熔 化时的温度和熔化完全时的温度,如 134~134.6℃,而不是记录两个数值的平均值。 熔点管中的液体必须冷却到低于被测物质的熔点 20~30℃时,方可插入样品毛细管重 新进行测定。 在测未知数的熔点时,可先做一次粗测,这时加热可稍快一点,大致确定样品熔点,然 后精测两次,这时加热速度如上所述。 注意:当被测物质的熔点较高(例如在 140~150℃以上)时,在测完熔点后不能立即把温 度计从熔点管中取出。否则,由于突然冷却,温度计常会破裂或水银柱中断。 2.微量熔点仪法测定熔点 用毛细管测定熔点仪器简单,方法简便,但不能观察样品在加热过程中的转化及其它 变化过程如结晶水的失水、多晶体的变化及分解等等。微量熔点测定仪(或称显微熔点测定 仪),就可观察其加热的全过程,且可测微量样品的熔点,通常在普通显微镜台上放一电热 板,由电热丝加热,用标准温度计测定其温度。 测定熔点时,先将玻璃载片洗净擦干,将微量样品放在载玻片上,用一带柄的支持器使 载玻片位于电热板中心空洞上,用一干净盖玻片盖住,放上隔热的圆玻璃片,调节镜头,使 显微镜焦点对准样品,开启加热开关,用可变电阻调节加热速度,当温度接近样品熔点时, 控制温度上升速度为 1~2℃/min,当样品结晶的棱角开始变圆时,是熔化的开始,晶形完 全消失是全部熔化。 测定熔点后,停止加热,稍冷,除去热圆玻璃片、盖玻片及载玻片,将一厚圆的铅板 放在加热板上加快冷却,再清洗玻璃片备用。 显微熔点测定仪 3.温度计的校正
用以上方法测熔点时,温度计上的熔点读数与真实熔点之间常有一定的偏差,这可能由 于温度计的刻度存在一定的偏差。例如一般温度计中的毛细管孔径不一定很均匀,有时刻度 也不很准确,且温度计有全浸式和半浸式两种,全浸式温度计的刻度是在温度计的汞线全部 均匀 马地6 情况下刻出来的 ,而在测熔点时仅有部分汞线受 热, 因而露 汞线温度当然 全部受热者为低,另外长期使用的温度计,玻璃也可能发生体积变形而使刻度不准。为了校 正温度计,可选用一标准温度计来对比校正,将作为校正用的标淮温度计和被校正的温度计 平行插在油浴中,慢慢均匀加热,记下两支温度计的读数,画出一条校正曲线,供校正时使 用。这是一种校正方法。出外,也可采用钟有机化合物作为校正的标准。通过此法校正的温 度计,上述误差可一并除去。校正时, 只 选择几种已知熔点的纯化合物为标准,测定它们 的熔点,以观察到的熔点作纵坐标,测得的熔点与己知熔点的差数作横坐标,画成曲线,在 任一温度时的校正值可直接从曲线上读出。 标准样品的熔点如下,校正时可选用: 一冰 0℃ 苯甲酸 1224℃ a 尿素 胺 水杨酸 159℃ 80.550 对苯二酚173~174℃ 间一硝基苯 90.020 216.2-216.4℃ 乙酰苯胺 114.3℃ 酚酞 262-263℃ 温度计零点的测定 个15X2.5cm的试管中放人蒸馏水20m 将试管浸在冰盐浴中冷却至蒸馏水部分 结冰,用玻棒搅动使之成冰水混合物。将试管从冰盐浴中移出,然后将温度计插入冰水中, 轻轻搅动混合物到温度恒定后(2~3min)读数。 4、沸点的测定 (1)常量法测定沸点 在125毫升蒸馏瓶中 ,放置80毫升95%工业乙醇。加料时用玻璃漏斗或沿着面 对蒸馏瓶支管口的瓶颈壁将蒸馏液体小心 倒入,注意勿使液体从支管流出。加入2 3粒沸石,塞好装有温度计的塞子,通入冷凝水,然后用电热套加热,注意观察蒸馏瓶 中的现象和温度计读数的变化。当瓶内液体开始沸腾时,蒸气前沿逐渐上升,待达到温 度计时,温度计读数急制上升。这时应适当调节电压,使温度路为下降,让水银球上的 (2) 微量法 取一段既干净又干燥的薄壁软质粗玻璃管或一支打破了的软质试管, 拉制成毛细管。截 取一段内径约3mm、长约7~8cm的毛细管,将一端封闭,管底要薄,作为装试样的外管 再截取一段内径约lmm的毛细管,在中间部位封闭,自封闭处一端截取约5mm(作为沸点管 的下端),另一端约8m,总长约为9厘米作为内管。由此两根粗细不同的毛细管组成沸点 管。定时将试样滴入外管中高度约为1一1,5m,放入内管,姚后将沸点管用小皮圈 于温度计旁,沸点管底部在温度计水银球中间,将附有沸点管的温度计放人悌勒管中,其位 置与测熔点时相同。 液滴和蒸气达到平衡,然后再稍为加大火焰进行蒸馏。调节电压控制流出的液滴以每秒针 1~2滴为宜。当温度计读数上升77℃时,换一个己称量过的干燥的锥形瓶作接受器。收集 77~79℃的馏分。当瓶内只剩下少量(约0.5一1毫升)液体时若维持原米的加热速度,温度计 读数会突然下降,即可停止蒸馏不应将瓶内液体完全蒸干 。称量所收集馏分的重量或量其体 积并计算回收率 95%乙醇的沸点为782℃。 五、思考题
用以上方法测熔点时,温度计上的熔点读数与真实熔点之间常有一定的偏差,这可能由 于温度计的刻度存在一定的偏差。例如一般温度计中的毛细管孔径不一定很均匀,有时刻度 也不很准确,且温度计有全浸式和半浸式两种,全浸式温度计的刻度是在温度计的汞线全部 均匀受热的情况下刻出来的,而在测熔点时仅有部分汞线受热,因而露出的汞线温度当然较 全部受热者为低,另外长期使用的温度计,玻璃也可能发生体积变形而使刻度不准。为了校 正温度计,可选用一标准温度计来对比校正,将作为校正用的标准温度计和被校正的温度计 平行插在油浴中,慢慢均匀加热,记下两支温度计的读数,画出一条校正曲线,供校正时使 用。这是一种校正方法。此外,也可采用纯有机化合物作为校正的标准,通过此法校正的温 度计,上述误差可一并除去。校正时,只要选择几种已知熔点的纯化合物为标准,测定它们 的熔点,以观察到的熔点作纵坐标,测得的熔点与已知熔点的差数作横坐标,画成曲线,在 任一温度时的校正值可直接从曲线上读出。 标准样品的熔点如下,校正时可选用: 水一冰 0℃ 苯甲酸 122.4℃ α 一萘胺 50℃ 尿素 135℃ 二苯胺 53℃ 水杨酸 159℃ 萘 80.55℃ 对苯二酚 173~174℃ 间二硝基苯 90.02℃ 蒽 216.2~216.4℃ 乙酰苯胺 114.3℃ 酚酞 262~263℃ 温度计零点的测定 在一个 15X 2.5cm 的试管中放人蒸馏水 20ml,将试管浸在冰盐浴中冷却至蒸馏水部分 结冰,用玻棒搅动使之成冰水混合物。将试管从冰盐浴中移出,然后将温度计插入冰水中, 轻轻搅动混合物到温度恒定后(2~3min)读数。 4、沸点的测定 (1) 常量法测定沸点 在 125 毫升蒸馏瓶中,放置 80 毫升 95%工业乙醇。加料 时用玻璃漏斗或沿着面 对蒸馏瓶支管口的瓶颈壁将蒸馏液体小心 倒入,注意勿使液体从支管流出。加入 2~ 3 粒沸石,塞好装有温度计的塞子,通入冷凝水,然后用电热套加热,注意观察蒸馏瓶 中的现象和温度计读数的变化。当瓶内液体开始沸腾时,蒸气前沿逐渐上升,待达到温 度计时,温度计读数急剧上升。这时应适当调节电压,使温度略为下降,让水银球上的 (2) 微量法 取一段既干净又干燥的薄壁软质粗玻璃管或一支打破了的软质试管,拉制成毛细管。截 取一段内径约 3mm、长约 7~8cm 的毛细管,将一端封闭,管底要薄,作为装试样的外管。 再截取一段内径约 lmm 的毛细管,在中间部位封闭,自封闭处一端截取约 5mm(作为沸点管 的下端),另一端约 8cm,总长约为 9 厘米作为内管。由此两根粗细不同的毛细管组成沸点 管。测定时将试样滴入外管中高度约为 1~1.5cm,放入内管,然后将沸点管用小橡皮圈附 于温度计旁,沸点管底部在温度计水银球中间,将附有沸点管的温度计放人悌勒管中,其位 置与测熔点时相同。 液滴和蒸气达到平衡,然后再稍为加大火焰进行蒸馏。调节电压控制流出的液滴以每秒钟 1~2 滴为宜。当温度计读数上升 77℃时,换一个已称量过的干燥的锥形瓶作接受器。收集 77~79℃的馏分。当瓶内只剩下少量(约 0.5~1 毫升)液体时若维持原来的加热速度,温度计 读数会突然下降,即可停止蒸馏不应将瓶内液体完全蒸干。称量所收集馏分的重量或量其体 积并计算回收率。 95%乙醇的沸点为 78.2℃。 五、 思考题
1、分别测得样品A及B的熔点各为100℃将它们按任何比例混合后测得的熔点仍为 100℃,这说明什么9 2、测定熔点时,若遇下列情况,将产生什么结果 ①熔点管壁太厚。 ②熔点管底部未完全封闭,尚有一针孔。 ③熔点管不洁净。 ④样品未完全干燥或含有杂质 ⑥样品研得不细或装得不紧密 ⑥加热太快 3、什么叫沸点?液体的沸点和大气压有什么关系?文献上记载的某物质的沸点温度是 否即为你们那里的沸点温度? 4、蒸馏时为什么蒸馆瓶所盛液体的量不应超过其容积的2/3,也不应少于1/3? 5、蒸馏时加入沸石的作用是什么?如果蒸馏前忘加沸石,能否立即沸石加至将近沸腾的 液体中?当重新进行蒸缩时 ,用过的沸石能否继续使用? 6、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为1一2滴/秒? 7、如果液体具有恒定的沸点,那么能否认为它是单纯物质?
1、分别测得样品 A 及 B 的熔点各为 100℃将它们按任何比例混合后测得的熔点仍为 100℃,这说明什么? 2、测定熔点时,若遇下列情况,将产生什么结果? ①熔点管壁太厚。. ②熔点管底部未完全封闭,尚有一针孔。 ③熔点管不洁净。 ④样品未完全干燥或含有杂质。 ⑤样品研得不细或装得不紧密。 ⑥加热太快。 3、什么叫沸点?液体的沸点和大气压有什么关系?文献上记载的某物质的沸点温度是 否即为你们那里的沸点温度? 4、蒸馏时为什么蒸馏瓶所盛液体的量不应超过其容积的 2/3,也不应少于 1/3? 5、蒸馏时加入沸石的作用是什么?如果蒸馏前忘加沸石,能否立即沸石加至将近沸腾的 液体中?当重新进行蒸馏时,用过的沸石能否继续使用? 6、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为 1—2 滴/秒? 7、如果液体具有恒定的沸点,那么能否认为它是单纯物质?