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实验三 重结晶和熔点测定(2020级生科,4月9、10日)

实验三  重结晶(固体有机化合物的分离纯化)(117

和熔点测定

实验目的:  1.了解常用固体有机物的精制方法。

2.掌握重结晶法精制固体有机物的基本原理。

3.掌握重结晶的操作过程,包括溶剂的选择、热饱和溶液的配制、脱色及减压过滤等操作。

4.掌握用水、有机溶剂重结晶有机物的操作方法。

实验药品:  含杂质乙酰苯胺1.0 g乙醇10mL,(与20mL的水配成33%的乙醇溶液)

仪器设备: 循环水泵,电热套及标准玻璃仪器

实验原理:利用溶剂对被提纯物质和杂质的溶解度的不同,使杂质在热滤时被除去或冷却后被留在母液中,从而达到提纯的目的

重结晶提纯一般过程

1、溶剂的选择,选择条件见教材。

2、固体物质的溶解——用有机溶剂作溶剂,常用圆底烧瓶或锥型瓶,上接球型冷凝管,防止溶剂蒸发;用水做溶剂时,也可考虑在烧杯中完成加热溶解过程。

3、杂质的除去——(1)趁热过滤:短颈径粗漏斗、折叠滤纸、热水漏斗、抽滤

2)如果溶液颜色较深,需要用活性炭脱色处理:用量约是被提纯物的5%;注意不能加到沸腾的溶液中。

    4、冷却析出结晶——静置、缓慢冷却;难析出结晶时可加晶种或磨擦引导。

5、抽滤收集结晶——布氏漏斗、抽滤瓶、滤纸;用母液把固体全部转移到布氏漏斗,使固体与母液分离。

6、洗涤——加入少量新鲜溶剂(停止抽气)洗涤固体,除净固体表面的母液(二次)。

    7、干燥——空气晾干、加热烘干(温度低于固体熔点10℃以上)、干燥器干燥等。

实验操作:(本实验热过滤也用布氏漏斗,教师讲解时应把布氏漏斗放入100℃的烘箱中预热,热仪器应带上棉手套取出

称取1g乙酰苯胺粗品,加入100mL圆底烧瓶中,加入33%的乙醇水约10mL,加入1~2粒沸石,安上回流冷凝管,慢慢加热至溶剂沸腾,并保持回流数分钟,观察固体是否完全溶解。若有不溶固体或油状物,从冷凝管上口补加5mL溶剂,再加热回流数分钟,逐次补加溶剂,直至固体或油状物不再溶解,制得热的饱和溶液。再过量3~5mL溶剂。移去水浴,溶液稍冷后,加入适量活性炭,继续水浴加热,回流煮沸10~15min。期间将布氏漏斗和吸滤瓶预热。安装好预热的抽滤装置(讲解滤纸的裁剪及热过滤注意事项,应两个同学配合热过滤),将热溶液趁热过滤,并尽快将滤液倒入一只洁净的烧杯中。让滤液慢慢冷却至室温,晶体析出,抽滤,用少量水洗涤晶体,抽干得白色片状结晶。产品晾干、称重,计算重结晶收率。精制产物留待下次实验测熔点

注意事项:

1、加活性炭时,一定不能加到正在沸腾的溶液中。

2、抽滤完毕,先打开缓冲瓶阀门,以免倒吸。

3、洗涤溶剂不宜过多,避免溶解部分产品,导致产率下降。

4、特别注意抽滤泵的使用和保护。(需要教师示范并检查。)

 

思考题:P119 题目2 3.

 

熔点的测定(119

 

实验目的:1.理解熔点测定的原理、应用。

2.掌握毛细管和显微熔点仪测定熔点的方法。

实验原理:

1.熔点:任何纯净的固体有机物均有一恒定的熔点,其定义为固液两态在大气压成平衡的温度。一个纯化合物从开始(始熔)至完全融化(全熔)的温度范围叫做熔点距(熔程),且熔点距一般不超过1℃。但含有杂质时,熔点一般会下降,熔点距也会加宽。所以通过测定熔点可以鉴别未知固态有机物和判断有机物的纯度。

实验药品:乙酰苯胺纯品

实验设备:熔点仪

实验方法:见教材

    1. 毛细管测定法:测定苯甲酸和苯甲酸粗品的熔程

    1)按照图2-13安装装置,温度计用套管固定,b形管中装入甘油

2)测定操作:(示范)

a.样品的干燥和研磨;

b. 装样(把一头封闭长度约7-8cm的熔点管的开口端插入样品粉末中,装样约高3-4mm,倒转填紧后,样高2-3mm);

c.把装样品的毛细管附于温度计上(样品部分在水银球中部);

d.放入b形管(水银球恰在b形管两侧管的中部);

e.酒精灯加热,控温(开始升温可快,接近熔点10℃时,控制升温速度1-2℃/min)

f.观察熔点(始熔:固体收缩,当样品开始塌落并出现液相时,即为始熔;全熔:固体完全消失而成透明的液体时,即为全熔);

g.记录结果(熔点距,即始熔至全熔温度)。

h.要有二次以上重复的数据,第二次要用新装样品的熔点管,浴温要低于熔点20℃以上才放入。毛细管测定法主要用于没有显微熔点仪的地方,本实验只做显微熔点仪测定法,但应讲解毛细管装样的方法和注意事项

2、显微熔点仪测定法:测定精制乙酰苯胺的熔程

取少量待测样品放入两片载玻片之间,前后搓压使样品压细后放到加热托盘上。调节显微观测镜使视场清晰并能观测到样品晶体。然后开始加热,在显微镜下观察样品熔化过程,从数值仪上记下初熔和全熔的温度。(两位同学一组,测定两次

注意事项:

     1. 仪器因素:a  温度计要校正; b  熔点管(载玻片)要干净,管壁要薄。

2. 操作因素:a  样品必须干燥并研磨细、装填紧密; b 严格控制升温速度观察准确。

 

思考题:P120T13