實(shí)驗(yàn)四重結(jié)晶與熔點(diǎn)的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)四重結(jié)晶及熔點(diǎn)的測(cè)定預(yù)習(xí)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)教材P48、53 , P5458。一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 學(xué)習(xí)通過(guò)重結(jié)晶提純固體有機(jī)物的原理和方法;2. 掌握折疊濾紙、熱過(guò)濾、抽濾等基本操作；3學(xué)習(xí)并掌握毛細(xì)管法測(cè)熔點(diǎn)的方法。二. 儀器和藥品儀器：燒杯（250mL）、表面皿、無(wú)頸漏斗、烘箱（公用）、減壓水泵（公用）、 熔點(diǎn)管、水銀溫度計(jì)等；藥品：粗苯甲酸、活性炭、液體石蠟等；其他：濾紙（熱過(guò)濾用，抽濾用）、玻棒、沸石等。三、實(shí)驗(yàn)原理及教師講解要點(diǎn)：1. 重結(jié)晶的基本原理：重結(jié)晶是純化固體物質(zhì)的一種方法。它是利用在不同溫度下被提純物質(zhì)與 雜質(zhì)在溶劑中的溶解度不同，將雜質(zhì)分離出去的提純方法。大多數(shù)有機(jī)物的溶解

2、度都隨著溫度的升高而增大。選擇溶劑，在較高溫度 （接近溶劑的沸點(diǎn)）下，制成被提純有機(jī)物的飽和或接近飽和的濃洛液，趁熱 過(guò)濾后，讓被提純物從過(guò)飽和溶液中的以結(jié)晶析出，而雜質(zhì)則全部或大部分仍 留在溶液中，或者在熱過(guò)濾時(shí)被分離出去。重結(jié)晶只適用于提純雜質(zhì)含量在5%以下的固體有機(jī)物。（Why?）重結(jié)晶時(shí)，應(yīng)根據(jù)下列條件選擇溶劑：（1）不與被提純物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)；（2）對(duì)被提純物質(zhì)的溶解度隨溫度變化較大：（Why?）（3）對(duì)雜質(zhì)的溶解度非常大或非常??；（Why?）（4）易揮發(fā)，易除去；（5）能給出較好的結(jié)晶。在實(shí)際的選擇過(guò)程中，主要是根據(jù)相似相溶原理，查閱數(shù)據(jù)手冊(cè)，選岀兒 種溶劑用試管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，選岀符

3、合上述五個(gè)條件的溶劑。必要時(shí)，可 使用混合溶劑。2. 折疊濾紙的折疊：（略）3熱過(guò)濾的操作和技巧：準(zhǔn)備充分，快速協(xié)調(diào)，趁熱過(guò)濾。4 測(cè)熔點(diǎn)的原理和方法：一般認(rèn)為固態(tài)物質(zhì)受熱后變?yōu)橐后w時(shí)的溫度，就是該物質(zhì)的熔點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)證明，同一物質(zhì)在不同的壓力下，熔化溫度并不完全相同。熔點(diǎn)的嚴(yán)格定義為：物質(zhì)的固液兩態(tài)在大氣壓力下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度。有機(jī)物的熔點(diǎn)通常用毛細(xì)管法來(lái)測(cè)定。實(shí)際上山此法測(cè)得的熔點(diǎn)數(shù)據(jù) 不是一個(gè)溫度點(diǎn)，而是一個(gè)熔程，即樣品從開始熔化到完全熔化為液體的 溫度范圉。純的固態(tài)物質(zhì)通常都有固定的熔點(diǎn)（熔程約。C）。如有其他物質(zhì)混入， 則對(duì)其熔點(diǎn)有顯著的影響：熔點(diǎn)降低，熔程拉長(zhǎng)。因此，可借助熔點(diǎn)的測(cè)

4、 定來(lái)定性地判斷固體樣品的純度。四、儀器裝置：重結(jié)晶各種裝置如圖1,圖2,圖3,圖4所示。圖1適用于用水做溶劑的情況，圖2適用于用其他低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑。測(cè)熔點(diǎn)的裝置見圖5。五、操作步驟：（-）重結(jié)晶的簡(jiǎn)單過(guò)程為：溶解T脫色T熱過(guò)濾T冷卻T抽濾，洗滌T干燥T稱重，計(jì)算產(chǎn)率。最后，還要用測(cè)熔點(diǎn)的方法檢查產(chǎn)品純度是否達(dá)到要求。1. 溶解：250mL燒杯中：3g粗苯屮酸+80mL水+2粒沸石，蓋上表面皿，用小火加熱 至沸，其間可用玻棒攪動(dòng)。觀察樣品是否完全溶解，若有未完全溶解的樣品， 則需補(bǔ)加水（記下補(bǔ)加水的體積），直到樣品完全溶解為止。再加入總用水量12% 的水山，加熱至沸。移去火源，稍冷，加入適量活

5、性炭已 攪拌，沸煮5lOmim 待熱過(guò)濾。對(duì)易揮發(fā)性溶劑要用回流裝置。2. 熱過(guò)濾：從烘箱中取出預(yù)熱好的無(wú)頸漏斗，將事先疊好的折疊濾紙放入其中，并用少 量熱水潤(rùn)濕I叫將上述熱溶液趁熱過(guò)濾。熱過(guò)濾時(shí)，無(wú)頸漏斗上可加蓋表面皿，以防止溶劑揮發(fā)，并有保溫作用。 使用有機(jī)溶劑重結(jié)晶時(shí)，周圍火源要熄滅。3 結(jié)晶：驟冷得小顆粒，自然冷卻得大顆粒。有時(shí)有油狀物或膠狀物存在，結(jié)晶不 易析出，可采用攪拌、加入晶種、磨擦儀器內(nèi)壁、過(guò)濾等辦法使晶體析出。4. 抽濾，干燥。5. 稱重，計(jì)算收率。數(shù)據(jù)記錄：刃集逕延址返S赳擔(dān)儀2蟲劉0 乂粗苯甲酸重/g重結(jié)晶后苯甲酸重/g收率（二）測(cè)熔點(diǎn)：毛細(xì)管法測(cè)熔點(diǎn)的主要過(guò)程為：準(zhǔn)備

6、熱浴T裝樣T加熱，觀察T讀數(shù)。1-準(zhǔn)備熱浴:設(shè)訃熔點(diǎn)浴的原則是使樣品受熱均勻，通常有b形管和雙浴式，本實(shí)驗(yàn)采 用雙浴式。首先，選擇大小合適的橡皮塞，在中心處用打孔器打孔以插入溫度計(jì)，并 在邊緣開一小槽以接通大氣。然后，在b形管中倒入適量的浴液。常用的浴液 有：濃硫酸、液體石蠟、甘油、機(jī)油、硅油等。本實(shí)驗(yàn)釆用腐蝕性小的液體石 蠟做浴液。2.裝樣：將O.lg樣品在表面IIIL上研細(xì)叫 堆起來(lái)，將事先準(zhǔn)備好的熔點(diǎn)管的管口朝 下，插入樣品粉未中，然后管口朝上利用自山落體運(yùn)動(dòng)使樣品粉未落入并填實(shí) 管底如此反復(fù)兒次，裝樣高度為23mm。最后擦去管外粘附的粉未，將熔 點(diǎn)管固定在水銀溫度計(jì)上，注意使樣品處于水

7、銀球的中部。3 測(cè)定熔點(diǎn)：將帶有樣品的溫度計(jì)插入b形管中，其水銀球位于b形管上、下兩義口的 中間。用小火加熱b形管遠(yuǎn)離樣品的一端，浴液開始對(duì)流循環(huán)，溫度計(jì)讀數(shù)上 升。加熱速度開始可稍快，接近熔點(diǎn)時(shí)必須調(diào)整火焰，放慢升溫速度（約每分 鐘上升1°C）,直到樣品全部熔化。記錄樣品的萎縮溫度、初熔溫度、全熔溫度。平行兩次實(shí)驗(yàn)。對(duì)未知樣品，先要進(jìn)行粗測(cè)，以知道樣品的大致熔點(diǎn)，再按已知樣進(jìn)行兩 次平行實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)記錄：萎縮溫度初熔溫度全熔溫度粗測(cè)第一次測(cè)定第二次測(cè)定六. 注釋：1為了防止熱過(guò)濾時(shí)，樣品過(guò)早析出而造成損失，乂不至于曲于溶劑用量 過(guò)多而造成溶解損失，經(jīng)驗(yàn)結(jié)果表明，溶劑的實(shí)際用量應(yīng)為理論

8、用量的 120%o2活性炭用量過(guò)少時(shí)脫色效果不好，但用量過(guò)大時(shí)，會(huì)吸附樣品，損失收 率。一般活性炭用量為樣品量的15%。3使用有機(jī)溶劑時(shí)，則要用相應(yīng)的熱溶劑潤(rùn)濕濾紙。4樣品一定要研細(xì)，否則裝樣時(shí)不易填緊。習(xí) 若裝樣時(shí)未填緊，會(huì)在樣品中產(chǎn)生小的空氣室，使樣品受熱不均勻，熔 程拉長(zhǎng)。6每次測(cè)定都必須用新的熔點(diǎn)管重新裝樣測(cè)定；每次測(cè)定時(shí)浴液溫度都要 降至熔點(diǎn)30弋以下。七、回答思考題：1. 重結(jié)晶一般包括哪兒個(gè)操作步驟？各步操作的目的是什么？ 答：重結(jié)晶一般包括：溶解、脫色、熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶、抽濾、干燥等操作步 驟。各步操作的目的如下:熔解：配制接近飽和的熱溶液；脫色：使樣品中的有色雜質(zhì)吸附于活炭上，便于在熱過(guò)濾時(shí)將其分離； 熱過(guò)濾：除去樣品中的不溶性雜質(zhì)；冷卻結(jié)晶：使樣品結(jié)晶析出，而可溶性雜質(zhì)仍留在溶液中；抽濾：使樣品可溶性雜質(zhì)與樣品分離。干燥：使樣品結(jié)晶表面的溶劑揮發(fā)。2. 在什么情況下需要加活性炭？應(yīng)當(dāng)怎樣加活性炭？答：樣品顏色較深時(shí)，需要加入活性炭進(jìn)行脫色。為了防止爆沸，加活性炭時(shí) 應(yīng)將熱溶液取