有机化学实验一普通蒸馏和沸点测定

一、实验目的

(1)学习普通蒸馏的基本操作

(2)学习蒸馏的基本原理

二、基本原理

(1)沸点与沸点测定

什么是沸点?常用的沸点测定方法有哪些?

沸点:液体温度升高,蒸汽压增大,当液体蒸汽压与外界压力相等时,即有气泡从液体内部逸出而对应温度。

测定沸点的方法:常量法和微量法。

常量法:普通蒸馏法测定沸点。

微量法:适用于液体样品很少时采用。

(2)蒸馏

蒸馏:将液体加热至沸腾,新生的蒸汽经冷凝后再结成液体。基于待分离化合物沸点的差异,分离提纯有机物。可分为普通蒸馏、分馏及减压蒸馏几种。当混合液中各物质的沸点差大于30℃时可利用普通蒸馏分离。

三、实验步骤

1、常量法测定乙醇的沸点安装仪器,安装顺序一般是先从热源处开始,然后“由下而上”,由左到右,依次安装。具体操作如下:取一铁架台放正,放好电热套,取一洗净、干燥的50ml蒸馏瓶,用套有橡皮的夹子,将蒸馏瓶固定在加热套内,蒸馏瓶底不能接触到电热套。取水冷凝器,安上两根橡皮管。固定住冷凝器夹在铁支架上的位置与方向。调节冷凝器的斜度,使其中心线与蒸馏瓶支管中心线相重合。旋开水冷凝器上的夹子,将水冷凝器与蒸馏支管连接,并使冷凝器夹正好在中部。冷凝器末端安装一接引管,接引管末端应进入接收器(洗干净、干燥的50mL锥形瓶)。然后,在蒸馏瓶上插一通过塞孔的温度计,温度计水银球的上端应与蒸馏瓶支管下边缘在一个平面上,温度计应垂直并位于瓶颈中心线上。仪器安装完毕后,取下温度计,用一长颈漏斗加入25mL工业乙醇于蒸馏瓶中,再加入2-3粒沸石(沸石的作用是形成气化中心,防止爆沸。如果忘记放沸石,绝不能在液体加热接近沸腾时补加,否则引起爆沸。应待液体冷却后,再行补加。中途停止蒸馏,沸石失效,再次蒸馏应重新加入沸石)。插上温度计,慢慢通冷凝水(冷凝器上端出水口应向上,水下进上出,保证管中充满水)。小火加热(加热太猛往往在瓶颈造成过热,温度计读数偏高;加热不足,瓶颈部蒸汽部分冷凝,温度计读数偏低),待开始沸腾时,观察蒸气在蒸馏瓶中上升的情况和温度的变化,记录第一滴液体进入接收瓶时的温度T1。调整电炉加热程度,正常蒸馏速度约为每秒1-2滴,温度计水银球常见有半滴液滴,此时的温度即液体与蒸气平衡的温度,温度计读数代表该液体的沸点。当瓶内只剩少量液体时,若维持原来的加热速度,温度计的读数会突然下降,即可停止蒸馏,记录此时的温度T2,T1到T2即为液体的沸程。T2-T1=ΔT为沸程差,纯物质的沸程差一般为1-2℃,不纯物质的沸程差较大。收集蒸出的馏分,记录沸程。蒸馏完毕,应先停止加热。然后停止通水,拆下仪器。拆除仪器的顺序和装配的程序相反,先取下接受器,然后拆下接受管、冷凝器和蒸馏瓶。量馏出液体积,计算回收率。

图1简单蒸馏装置

2、微量法测定乙醇沸点取上述蒸馏得到的乙醇于沸点管中,液柱高约1-2cm,按图安装仪器。测定方法:将热浴慢慢加热,温度均匀升高,当温度比沸点稍高时,内管会有小气泡排出。当管内排出大量连续气泡时,停止加热,使液体自行冷却,气泡逸出的速度即渐渐减慢,至液体不再冒出气泡,最后一个气泡刚欲缩回至毛细管的瞬间记录温度,即为该液体的沸点。因为此时毛细管内的蒸气压与外界压力相等。为校正起见,待温度下降几摄氏度后,可重新加热再重复1次。记录测得数据与常量法进行比较。

图2微量法测沸点

四、数据记录与处理

常量法:T1=℃、T2=℃、ΔT=℃,

记录项目

数据

工业乙醇的体积,mL

馏出液的体积,mL

回收率,%

微量法:T=℃

五、思考题(1)、物质的沸点范围如何确定?沸程大小与物质纯度的关系怎样?(2)、蒸馏瓶装入的液体量不得少于其容量的1/3和大于2/3,为什么?(3)、蒸馏时加沸石的目的是什么?应何时加入为宜?沸石可否重复使用?(4)、蒸馏乙醇时为何选用水冷凝器?冷凝水为何从冷凝器的下端进入?为何用水浴(或电热套)加热?能否用电炉或煤气灯为热源在石棉网上直接加热?预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


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