基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)_第1頁(yè)
基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)_第2頁(yè)
基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)_第3頁(yè)
基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)_第4頁(yè)
基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

PAGE基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)1.天平的使用方法及稱(chēng)量 22.容量器皿的校準(zhǔn) 93.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 134.滴定分析操作練習(xí) 185.酸堿滴定法測(cè)定混合堿中各組分的含量 276.熔點(diǎn)實(shí)驗(yàn) 297.重結(jié)晶實(shí)驗(yàn) 398.蒸餾實(shí)驗(yàn) 541.天平的使用方法及稱(chēng)量1.1內(nèi)容提要稱(chēng)量是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最基礎(chǔ)的操作之一。常用的稱(chēng)量?jī)x器是天平。本實(shí)驗(yàn)主要介紹三種天平(托盤(pán)天平、半自動(dòng)電光天平、電子天平)的構(gòu)造、工作原理、性能及使用規(guī)則;闡述固定質(zhì)量稱(chēng)量法和遞減稱(chēng)量法(差減法),并運(yùn)用兩種稱(chēng)量方法進(jìn)行操作練習(xí)。1.2目的要求1.熟悉和了解天平的原理、構(gòu)造、各部件的位置與作用。2.學(xué)會(huì)差減法和固定質(zhì)量法的稱(chēng)樣方法及操作技術(shù),具體稱(chēng)出實(shí)驗(yàn)給出試樣(如K2Cr2O7、坩堝等)的質(zhì)量。3.學(xué)會(huì)正確記錄測(cè)量數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。1.3實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵嚴(yán)格遵守天平的使用規(guī)則,特別是開(kāi)啟和關(guān)閉升降樞的動(dòng)作要輕緩。1.4預(yù)備知識(shí)天平的種類(lèi)很多,但都是根據(jù)杠桿原理制成的。1.托盤(pán)天平圖1.1托盤(pán)天平托盤(pán)天平又稱(chēng)為臺(tái)秤,一般能稱(chēng)準(zhǔn)至0.1g,粗稱(chēng)樣品時(shí)常用此天平,托盤(pán)天平構(gòu)造見(jiàn)圖1.1。10g以上的砝碼依序放在砝碼盒內(nèi),10g以下的質(zhì)量由移動(dòng)天平標(biāo)尺上的游碼計(jì)量。稱(chēng)量前應(yīng)將游碼撥至標(biāo)尺的“0”位,調(diào)節(jié)托盤(pán)下面的螺絲,使指針指刻度牌中間位置,這叫天平零點(diǎn)調(diào)節(jié)。稱(chēng)量時(shí),將被稱(chēng)物置于左盤(pán),被稱(chēng)物不能直接放在托盤(pán)上,依被稱(chēng)物性質(zhì)放在紙上、表面皿上或其他容器中,然后選擇質(zhì)量合適的砝碼(指針在刻度牌中間左右擺動(dòng)情況作出判斷)放在右盤(pán)上,調(diào)節(jié)游碼使指針盡量停在刻度牌中間位置,這時(shí)指針?biāo)肝恢脼橥|c(diǎn),停點(diǎn)與零點(diǎn)之間允許相差1小格以?xún)?nèi)。讀出此時(shí)砝碼加游碼的質(zhì)量,即為被稱(chēng)物和盛放被稱(chēng)物物品的質(zhì)量之和。稱(chēng)量完畢后,臺(tái)秤與砝碼應(yīng)恢復(fù)原狀。圖1.1托盤(pán)天平2.電子天平電子天平是高精度的電子測(cè)量?jī)x器,其型號(hào)很多,大多可測(cè)準(zhǔn)至0.0001g,具有稱(chēng)量準(zhǔn)確、迅速的特點(diǎn)。例如,F(xiàn)Al604S型電子天平是多功能、上皿式分析天平,稱(chēng)量范圍為0~160g,該數(shù)精度為0.1mg/1mg,外形、顯示屏和控制板如圖1.2所示。(1)控制板上鍵功能簡(jiǎn)介①ON/OFF鍵天平接通交流電源(220V、50Hz或110V、60Hz),預(yù)熱120min后開(kāi)啟顯示器,ON/OFF鍵只對(duì)顯示起作用。輕按一下ON鍵,表開(kāi)啟顯示器,顯示屏出現(xiàn)“0.0000g";輕按OFF鍵表示關(guān)閉顯示器。②TAR鍵該鍵具有清零、去皮的功能,當(dāng)容器被置于稱(chēng)盤(pán)上時(shí),顯示出容器的質(zhì)量值,輕按TAR鍵,顯示屏出現(xiàn)全零狀態(tài),該容器質(zhì)量顯示值已去除,即已去皮重,取走容器后,出現(xiàn)容器質(zhì)量的負(fù)值,再輕按I丁ARl鍵,顯示器為全零,即天平清零。圖1.2圖1.2③CAL鍵該鍵為天平校準(zhǔn)鍵,如果天平長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)用過(guò)或天平移動(dòng)過(guò)位置應(yīng)對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn),做法是:輕按CAL鍵,顯示CAL-100字樣,表校準(zhǔn)砝碼需用100g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,將“100g"校準(zhǔn)砝碼放上稱(chēng)盤(pán),顯示……等待狀態(tài),經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間后顯示100.00g,取走校準(zhǔn)砝碼,顯示0.000g,校準(zhǔn)完畢,若不顯0.000g,則按TAR鍵清零后重復(fù)以上校準(zhǔn)操作。④RNG鍵該鍵為稱(chēng)量范圍轉(zhuǎn)換鍵,本型號(hào)天平有2種讀數(shù)精度,在0~30g稱(chēng)量范圍內(nèi)該數(shù)精度為0.1mg,若總稱(chēng)量超過(guò)30g,天平自動(dòng)轉(zhuǎn)為ling讀數(shù)精度。按住RNG鍵不松手交替顯示rng-30和rng-160宇樣,若需讀數(shù)精度為0.1mg檔,當(dāng)顯示出現(xiàn)rng-30時(shí)松手,隨即出現(xiàn)等待狀態(tài)……,最后出現(xiàn)稱(chēng)量狀態(tài)。不過(guò),也可以在總稱(chēng)量不超過(guò)160g的范圍內(nèi)分段(其分析量不超過(guò)30g)進(jìn)行讀數(shù)達(dá)0.1mg精度分析,即若容器質(zhì)量超過(guò)30g可輕按TAR鍵,去除容器質(zhì)量,然后稱(chēng)物(≤30g),其讀數(shù)精度仍為0.1mg。⑤UNT鍵該鍵為量制轉(zhuǎn)換鍵,該型號(hào)天平有克米制、克拉、金盎司3種量制,按住UNT鍵不松手,交替顯示Unt-g、Unt-~、Unt~y,國(guó)內(nèi)一般選擇克米制,當(dāng)顯示Unt-g時(shí)松手即可。⑥INT鍵該鍵為積分時(shí)間調(diào)整鍵,按此鍵,積分時(shí)間有4個(gè)依次循環(huán)的模式顯示,即:INT-0表示快速;INT-1表示短,INT-2表示較短;INT-3表示較長(zhǎng)。當(dāng)顯出你所需積分時(shí)間模式時(shí),松手即可。⑦ASDI鍵靈敏度調(diào)整鍵,靈敏度也有依次循環(huán)的4種模式,即ASD-0,表示最高,ASD-1表示高、ASD-2表示較高、ASD-3表示低,當(dāng)顯示你所需靈敏度模式時(shí),松手即可。ASD與INT搭配參考:最快稱(chēng)量速度INT-1ASD-3通常情況INT-3ASD-2環(huán)境不理想INT-3ASD-3⑧PRT鍵該鍵為輸出鍵,也分為四種不同的輸出模式,即:PRT一0表示非定時(shí),PRT-1表示0.5min輸出1次,PRT-2表示lmin輸出1次,PRT-3表示2min輸出1次。設(shè)定辦法同RNG鍵。(2)FAl604S型電子天平使用方法①檢查天平水平狀態(tài)與通電預(yù)熱。使用天平前觀察水平儀,如水平儀水泡偏移,需調(diào)整水平調(diào)節(jié)腳,使水泡位于水平儀中心。接通電源,顯示器右邊顯出一個(gè)“0”,預(yù)熱120min,按ON鍵,進(jìn)行各模式選定。這些工作均由實(shí)驗(yàn)工作人員負(fù)責(zé)完成。②稱(chēng)量操作。對(duì)于不需除皮重的稱(chēng)量,按TAR鍵,顯示為零后,置被稱(chēng)物于稱(chēng)盤(pán),待數(shù)字穩(wěn)定,顯示器右邊“0”標(biāo)志熄滅后,所顯數(shù)字即為被稱(chēng)物的質(zhì)量,記錄稱(chēng)量結(jié)果。對(duì)于需除皮重的稱(chēng)量,置容器于稱(chēng)盤(pán)上,天平顯示容器質(zhì)量,按TAR鍵,顯示零,即去皮重,再置被稱(chēng)物于容器中,這時(shí)顯示的是被稱(chēng)物的凈重,記錄稱(chēng)量結(jié)果。③稱(chēng)量完畢,輕按OFF鍵取下被稱(chēng)物,拔下電源插頭,蓋上防塵罩,1.5實(shí)驗(yàn)原理用電子稱(chēng)量物品時(shí),可采用直接稱(chēng)量法、遞減稱(chēng)量法和固定質(zhì)量稱(chēng)量法。1.直接稱(chēng)量法稱(chēng)量原理先調(diào)節(jié)天平的零點(diǎn),將被稱(chēng)物(如坩堝)放在稱(chēng)量盤(pán)中央,關(guān)閉天平門(mén)等顯示屏上數(shù)字穩(wěn)定之后讀數(shù)。2.遞減稱(chēng)量法(差減法)稱(chēng)量原理這種方法稱(chēng)出的樣品質(zhì)量不要求某一固定的數(shù)值,只需在要求的稱(chēng)量范圍內(nèi)即可(讀數(shù)仍要求準(zhǔn)確至萬(wàn)分之一克),適于稱(chēng)取多份易吸水、易氧化或易與CO2反應(yīng)的物質(zhì),方法如下:圖1.3取樣操作從天平室的干燥器中,用紙條套住裝有試樣的稱(chēng)量瓶,將其置于天平盤(pán)稱(chēng)取質(zhì)量。假設(shè)為21.8947g,若要求稱(chēng)取試樣0.4~0.6g,用左手取出稱(chēng)量瓶,移到燒杯口上方,右手以小紙片捏取稱(chēng)量瓶蓋,將稱(chēng)量瓶口向下傾斜,在燒杯口上方,用瓶蓋輕輕敲擊稱(chēng)量瓶口上緣,使試樣慢慢地落人燒杯中(如圖1.3),估計(jì)倒出的試樣量已夠0.4g時(shí),在一面輕輕敲擊的情況下,慢慢地豎起稱(chēng)量瓶,使瓶口不留一點(diǎn)試樣,蓋上蓋子,再將稱(chēng)量瓶放回天平盤(pán)上,讀數(shù)。若此時(shí)倒出試樣少于0.4g,再重復(fù)以上操作。直至倒出的試樣在0.4~0.6g的范圍內(nèi),符合要求,準(zhǔn)確稱(chēng)取稱(chēng)量瓶的剩余質(zhì)量假設(shè)為21.3562g,那么燒杯中試樣的質(zhì)量是:21.8947g-21.3562g:0.5385g。若需再稱(chēng)一份試樣,則仍按上述方法進(jìn)行稱(chēng)量,第2次質(zhì)量與第3次質(zhì)量之差,即為第2只燒杯中試樣質(zhì)量,燒杯應(yīng)編號(hào),以免混亂。記錄如下:圖1.3取樣操作3.固定質(zhì)量稱(chēng)量法稱(chēng)量原理除了以上兩種稱(chēng)量方法外,工業(yè)生產(chǎn)中還經(jīng)常使用的另一種方法是“固定質(zhì)量稱(chēng)量法”。這種方法是稱(chēng)取某一固定質(zhì)量的試樣,要求試樣本身不吸水并在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定,如金屬、礦石等,其方法如下:先稱(chēng)取容器的質(zhì)量,如指定要稱(chēng)取樣品0.4000g時(shí),用藥匙往稱(chēng)盤(pán)的容器中加入略少于0.4g的試樣,然后用牛角匙輕輕振動(dòng),使試樣慢慢落入容器中,直至平衡點(diǎn)與稱(chēng)量容器時(shí)的平衡點(diǎn)剛好一致。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是稱(chēng)量操作簡(jiǎn)單,計(jì)算方便,因此在工業(yè)生產(chǎn)分析中廣泛采用這種稱(chēng)量方法。1.6儀器、藥品及材料電子天平,稱(chēng)量瓶,表面皿,坩堝,藥勺;工業(yè)純K2Cr2O7(研細(xì))。1.7實(shí)驗(yàn)步驟使用電子天平進(jìn)行稱(chēng)量練習(xí)。1.固定質(zhì)量稱(chēng)量法稱(chēng)量為便于試樣的定量轉(zhuǎn)移,稱(chēng)樣時(shí)常采用表面皿、小燒杯等器皿,特殊情況也可以置于油光紙上稱(chēng)量。固定質(zhì)量稱(chēng)量法操作步驟如下:(1)準(zhǔn)備兩只潔凈、干燥的表面皿(或小燒杯),做好記號(hào),在臺(tái)秤上粗略稱(chēng)其質(zhì)量。(2)將一塊表面皿置于分析天平的左盤(pán)上,準(zhǔn)確稱(chēng)取其質(zhì)量(準(zhǔn)確至0.1mg)。(3)用藥匙將試樣加到表面皿中央,開(kāi)始時(shí)加入少量試樣,一直到接近所需的藥品量時(shí),用左手拇指和中指及手心拿穩(wěn)藥勺,伸向表面皿中心部分上方,食指慢慢輕敲藥勺柄,讓試樣慢慢落人表面皿中,享至達(dá)到要求稱(chēng)取質(zhì)量(0.5884g)時(shí),立即停止加入試樣(誤差<0.2mg),正確記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。(4)同步驟(2)、(3),稱(chēng)取第2份試樣于第2個(gè)表面皿中。2.遞減稱(chēng)量法(差減法)稱(chēng)量分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常采用遞減法稱(chēng)量試樣,其操作步驟如下:(1)準(zhǔn)備兩個(gè)干燥、潔凈的瓷坩堝或小燒杯,做好記號(hào)。在臺(tái)稱(chēng)上粗稱(chēng)其質(zhì)量,然后在分析天平上準(zhǔn)確稱(chēng)量至0.1mg,設(shè)稱(chēng)得空坩堝I、H的質(zhì)量分別為m0,m0'。(2)用一折好的無(wú)毛邊、寬1~1.5cm、長(zhǎng)約15cm的紙條套住一支裝有1~2gK2Cr2Q7試樣的稱(chēng)量瓶,先在臺(tái)稱(chēng)上粗稱(chēng),然后在分析天平上準(zhǔn)確稱(chēng)取其質(zhì)量。設(shè)稱(chēng)量瓶加試樣的質(zhì)量為m1。(3)從天平上取出稱(chēng)量瓶,拿在已稱(chēng)量的空坩堝I上方,右手用另一折好的小紙條包住稱(chēng)量瓶蓋的柄,將蓋打開(kāi),慢慢傾斜稱(chēng)量瓶的同時(shí),用瓶蓋輕敲瓶口,使試樣慢慢傾人坩堝I中。轉(zhuǎn)移約0.4~0.5g試樣后,邊將稱(chēng)量瓶慢慢扶正,邊用瓶蓋輕輕敲擊稱(chēng)量瓶口,使瓶口附著的試樣落人稱(chēng)量瓶或坩堝I中,蓋好瓶蓋,置于天平左盤(pán)上,準(zhǔn)確稱(chēng)量余下的稱(chēng)量瓶和試樣質(zhì)量。設(shè)倒出后稱(chēng)得的試樣和稱(chēng)量瓶總質(zhì)量為m2。再依上述步驟,傾出第二份試樣于坩堝II中,稱(chēng)出稱(chēng)量瓶與試樣的質(zhì)量和為m3。(4)分別稱(chēng)出兩個(gè)坩堝加試樣質(zhì)量m4、m5。(5)結(jié)果檢查檢查(m1-m2)之質(zhì)量是否等于第1只坩堝增加的試樣質(zhì)量(m4-m0);檢查(m2-m3)之質(zhì)量是否等于第2只坩堝增加的試樣質(zhì)量(m5-m0')。如不等,允許稱(chēng)量的絕對(duì)誤差不大于0.4mg。3.天平稱(chēng)量后的檢查工作每次做完實(shí)驗(yàn)后,都必須做好如下檢查工作:(1)天平是否關(guān)好。(2)天平盤(pán)內(nèi)的物品是否已取出。盤(pán)上和底座上如有臟物應(yīng)用毛刷刷凈。(3)天平室內(nèi)的電源是否已切斷。4.實(shí)驗(yàn)記錄及結(jié)果處理(參考)稱(chēng)量數(shù)據(jù)記錄和計(jì)算結(jié)果表稱(chēng)稱(chēng)量次序記錄項(xiàng)目III稱(chēng)量瓶+試樣質(zhì)量(倒出前)稱(chēng)量瓶+試樣質(zhì)量(倒出前)稱(chēng)出試樣質(zhì)量坩堝+倒入試樣質(zhì)量空坩堝質(zhì)量倒入試樣質(zhì)量絕對(duì)誤差注:初次使和分析天平者,操作不熟練且對(duì)物質(zhì)質(zhì)量估計(jì)缺乏經(jīng)驗(yàn),可在臺(tái)秤上粗稱(chēng),等稱(chēng)量較熟練時(shí),可直接在分析天平上進(jìn)行準(zhǔn)確稱(chēng)量。1.8思考題1.如何調(diào)節(jié)天平的零點(diǎn)?2.開(kāi)著天平門(mén)進(jìn)行稱(chēng)量會(huì)有什么影響?3.為什么在做同一實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)使用同一臺(tái)天平?2.容量器皿的校準(zhǔn)2.1內(nèi)容提要本實(shí)驗(yàn)采用絕對(duì)校準(zhǔn)法(稱(chēng)量法)和相對(duì)校準(zhǔn)法對(duì)滴定分析中用到的滴定管、移液管和容量瓶三種量器進(jìn)行體積校正。2.2實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步熟悉滴定管、移液管及容量瓶的正確使用方法。2.學(xué)會(huì)容量器皿的校準(zhǔn)方法。2.3實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵由滴定管中放出純水時(shí),控制流速為3~4滴/s。操作時(shí),不能將水沾濕玻璃塞、磨口處或瓶頸。校準(zhǔn)稱(chēng)量時(shí)只準(zhǔn)確至0.01g即可。2.4實(shí)驗(yàn)原理1.絕對(duì)校準(zhǔn)法測(cè)定容器實(shí)際容積的方法稱(chēng)為絕對(duì)校準(zhǔn)法。具體方法是:在分析天平上稱(chēng)出標(biāo)準(zhǔn)容器容納或放出純水的質(zhì)量,除以測(cè)定溫度下水的密度,即得實(shí)際容積,稱(chēng)量水的質(zhì)量時(shí)必須考慮下列因素的影響:(1)

水的密度隨溫度而變化;(2)

玻璃容器的體積隨溫度而變;(3)

盛有水的器皿是在空氣中稱(chēng)量的,空氣浮力對(duì)稱(chēng)量水量的影響。首先必須選擇一個(gè)固定溫度作為玻璃量器的標(biāo)準(zhǔn)溫度,此標(biāo)準(zhǔn)溫度應(yīng)接近使用該儀器的實(shí)際平均溫度。因而許多國(guó)家將20°C定為標(biāo)準(zhǔn)溫度,即為容器上所標(biāo)示容積的溫度。不同溫度下水的密度均為真空中水的質(zhì)量,而實(shí)際上稱(chēng)量出的水質(zhì)量是在空氣中稱(chēng)量的,因此除知道水的密度外,還需知道空氣密度和黃銅砝碼的密度,以便將水的密度進(jìn)行空氣浮力的校正。求出1mL水在空氣中稱(chēng)得的質(zhì)量即密度ρt’,校正公式為ρt’=ρt/(1+0.0012/ρt+0.0012/8.4)校正時(shí),通常實(shí)驗(yàn)室的溫度不是恰好為20°C,因而還需加上玻璃容器隨溫度變化的校正值,得出考慮3個(gè)方面因素的總校正公式為:ρt’’=ρt/(1+0.0012/ρt+0.0012/8.4)+0.00025×(t-20)ρt式中:ρt’為t°C時(shí)在空氣中用黃銅砝碼稱(chēng)量1mL水的質(zhì)量(g),即密度;ρt’’為t°C時(shí)空氣中用黃銅砝碼稱(chēng)量1mL水(校正玻璃容器隨溫度變化后)的質(zhì)量(g),即密度;ρt為水的密度;t為校正時(shí)的溫度;0.0012為空氣的相對(duì)密度;8.4為黃銅砝碼的密度;0.00025為玻璃的體膨系數(shù)。為方便起見(jiàn),將不同溫度時(shí)的ρt’和ρt’’值列于表1。根據(jù)表1可計(jì)算任一溫度下,一定質(zhì)量的純水所占的實(shí)際容積,例如,21°C時(shí)由滴定管放出10.03mL水,稱(chēng)得其純水質(zhì)量為10.04g,由表1查得21°C時(shí)每1mL水的質(zhì)量為0.9970g,故實(shí)際容積為10.04g/0.9970g·mL-1=10.07mL滴定管的容積誤差為:10.07mL-10.03mL=0.04mL移液管、滴定管、容量瓶都可應(yīng)用表1中的數(shù)據(jù)采用絕對(duì)校準(zhǔn)法進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)后的器皿應(yīng)在20°C標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)使用才是正確的,如果不是20°C時(shí)使用,量取的溶液體積亦需進(jìn)行體積校正。表1不同溫度時(shí)的ρt’和ρt’’值溫度/°Cρt’/g·mL-1ρt’’/g·mL-1溫度/°Cρt’/g·mL-1ρt’’

/g·mL-157891011121314151617180.999940.999900.999850.999780.999700.999610.999500.999380.999250.999100.998940.998780.998600.998530.998520.998490.998450.998390.998330.998240.998150.998040.997920.997780.997640.997491920212223242526272829300.998410.998210.997990.997770.997540.997300.997050.996790.996520.996240.995950.995650.997330.997150.996950.996760.996550.996340.996120.995880.995660.995390.995120.994852.相對(duì)校準(zhǔn)法在實(shí)際分析工作中,有時(shí)并不需要容器的準(zhǔn)確容積,而只要知道兩種容器之間有一定的比例關(guān)系,故采用相對(duì)校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)即可。例如,校正250mL容量瓶與25mL移液管的方法為:將容量瓶晾干,用25mL移液管連續(xù)往容量瓶中注入10次25mL蒸餾水,如發(fā)現(xiàn)容量瓶液面與標(biāo)度刻度線不符,在液面處作一記號(hào),并以此記號(hào)為標(biāo)線。用這一支移液管吸取此容量瓶中溶液一管,即為該溶液體積的1/10。2.5儀器和試劑滴定管,帶磨口塞錐形瓶,移液管,容量瓶;蒸餾水。2.6實(shí)驗(yàn)步驟1.滴定管的校準(zhǔn)(絕對(duì)校準(zhǔn)法)(1)將已洗凈的滴定管盛滿蒸餾水,調(diào)至零刻度后,以10mL·min-1速度(4滴/s)放出10mL水于已稱(chēng)量且干燥的50mL帶磨口塞的錐形瓶中。每次放出蒸餾水的體積稱(chēng)為表觀體積。根據(jù)滴定管大小不同,表觀體積大小可分為1、5、10mL,用同一架分析天平稱(chēng)其質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.01g。(注意:每次滴定管放出的表觀體積不一定是準(zhǔn)確的10mL,但相差不超過(guò)0.1mL,錐形瓶?jī)?nèi)水不必倒出,可連續(xù)校完。)(2)測(cè)量水溫根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù),算得蒸餾水質(zhì)量,用此質(zhì)量除以表1中所示該溫度水的密度,得實(shí)際容積,最后求其校準(zhǔn)值。2.移液管的校準(zhǔn)(絕對(duì)校準(zhǔn)法)(1)將校準(zhǔn)的50mL或25mL移液管洗凈后,吸取與室溫相同的蒸餾水,調(diào)整至刻度線,然后放入已稱(chēng)質(zhì)量并且洗凈和干燥過(guò)的50mL錐形瓶中,蓋緊瓶塞,準(zhǔn)確稱(chēng)量至0.01g。重復(fù)校準(zhǔn)1次、2次測(cè)得水的質(zhì)量,相差不應(yīng)超過(guò)0.02g。(2)測(cè)量水溫,查該溫度時(shí)水的密度,計(jì)算移液管的實(shí)際體積。3.移液管和容量瓶的相對(duì)校正用25.00mL移液管與250mL容量瓶相對(duì)校正。事先將容量瓶洗凈晾干,用已校準(zhǔn)的25.00mL移液管移取10次蒸餾水放入容量瓶中。放入時(shí),注意不要沾濕瓶頸。觀察容量瓶液面與刻度線相切的位置。如與標(biāo)線一致,則合乎要求;如不符合,則應(yīng)在瓶頸上另作一記號(hào)為標(biāo)線。以后的實(shí)驗(yàn)中,此容量瓶與此移液管相配使用時(shí),以新標(biāo)記號(hào)作容量瓶的標(biāo)線,以減少誤差。2.7思考題1.容量?jī)x器校正的主要影響因素有哪些?2.為什么用稱(chēng)量法校準(zhǔn)滴定管或移液管時(shí),錐形瓶和水的質(zhì)量只須準(zhǔn)確到0.01g?為什么滴定管讀數(shù)要準(zhǔn)確到0.01mL?3.為什么滴定分析要用同一支滴定管或移液管?滴定時(shí)為什么每次都從零刻度或零刻度以下附近開(kāi)始?3.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制3.1內(nèi)容提要在介紹標(biāo)注溶液配制容量?jī)x器使用方法的基礎(chǔ)上,練習(xí)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的基本操作。3.2目的要求1.初步掌握容量瓶和移液管等容量?jī)x器的使用方法。2.學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法。3.3實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法的掌握3.4預(yù)備知識(shí)1.移液管與吸量管移液管與吸量管都是準(zhǔn)確移取一定量溶液的量器。移液管是一根細(xì)長(zhǎng)而中間膨大的玻璃管,管頸的上端有一環(huán)形標(biāo)線,膨大部分標(biāo)有它的容積和標(biāo)定時(shí)的溫度,如圖3.1(1)所示。在標(biāo)定溫度下,使溶液的彎月面與移液管標(biāo)線相切,讓溶液按一定的方式自由流出,則流出的體積與管上標(biāo)示的體積相同。圖3.圖3.2吸取與放出溶液圖3.1移液管和吸量管 吸量管是具有分刻度的玻璃管,如圖3.1(2)所示。它一般只用于量取小體積的溶液,吸量管的準(zhǔn)確度不及移液管。一種吸量管的刻度是一直刻到管口,使用這種吸量管時(shí),必須把所有的溶液放出,體積才符合標(biāo)示數(shù)值;另一種的刻度只刻到距離管口尚差1-2cm處,使用時(shí),只需將液體放至液面落到所需刻度即可。移液管的操作方法為;移取溶液前,用小濾紙片將管尖端內(nèi)外的水吸凈,然后用待移取的溶液將移液管潤(rùn)洗2~3次,以保證待移取的溶液濃度不變。管經(jīng)潤(rùn)洗后移取溶液時(shí),一般用右手大拇指和中指拿住管頸標(biāo)線上方,將管直接插入待移液體液面約1~2cm深處。管尖不要插入液面太淺,以免液面下降時(shí)造成空吸,也不應(yīng)伸人太深,以免移液管外壁附有過(guò)多的溶液。左手握住洗耳球,排除球內(nèi)空氣,將球尖端對(duì)準(zhǔn)移液管管口,慢慢松開(kāi)洗耳球,溶液被吸人管內(nèi)。吸液時(shí),應(yīng)注意管尖與液面的位置,應(yīng)使管尖隨液面下降而下伸,當(dāng)管內(nèi)液面上升到刻線以上時(shí),移去洗耳球,迅速用右手食指堵住管口。左手改拿盛待移液的容器,將其傾斜成約45°,把移液管提離液面,管的末端靠在容器的內(nèi)壁上(移液管應(yīng)直立),略松食指,用拇指和中指來(lái)回捻動(dòng)移液管,使管內(nèi)液面慢慢下降,直至溶液的彎月面和標(biāo)線相切時(shí),立即用食指壓緊管口,取出移液管。左手拿盛接溶液的器皿并略?xún)A斜,使內(nèi)壁與插人的移液管管尖成40°左右。此時(shí)移液管應(yīng)垂直,松開(kāi)食指,讓管內(nèi)溶液自然地全部沿管壁流下(如圖3.2所示)。待液面下降到管尖后,等15s左右,取出移液管,應(yīng)注意,切勿把殘留在管尖部分的溶液吹出,因?yàn)楣S生產(chǎn)檢定移液管時(shí)已考慮了末端保留溶液的體積(如果移液管上標(biāo)明“吹”字,則應(yīng)將末端保留溶液吹出)。但應(yīng)注意,由于一些管口尖端做得不很圓滑,因而管尖部分不同方位靠著容器內(nèi)壁時(shí)殘留在管尖部分體積稍有差異,為此,可等15s后,將管身往左右旋動(dòng)一下,這樣,管尖部分每次存留的體積仍基本相同,不會(huì)導(dǎo)致平行測(cè)定時(shí)的過(guò)大誤差。吸量管的操作方法與移液管相同,用吸量管時(shí),總是使液面從某一分度(通常是最高線)落到另一分度,使兩分度間的體積剛好等于所需體積。因此,很少把溶液直接放到吸量管的底部。同一實(shí)驗(yàn)中,盡量使用吸量管的同一管,且盡量使用上部分而不采用末端收縮部分,以減少誤差。移液管與吸量管使用后,應(yīng)洗凈放在移液管架上。2.容量瓶容量瓶是用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或稀釋一定量溶液到一定體積的器皿,常用于測(cè)量容納液體的體積。它是一種細(xì)頸梨形的平底玻璃瓶,帶有玻璃塞,其頸上有一標(biāo)線,在指定溫度下,當(dāng)溶液充滿至彎月液面與標(biāo)線相切時(shí),所容納的溶液體積等于瓶上所示的體積。a.容量瓶的準(zhǔn)備使用容量瓶前必須檢查容量瓶是否漏水或標(biāo)線位置距離瓶口是否太近,漏水或標(biāo)線離瓶口太近(不便混勻溶液)的容量瓶不能使用。檢查是否漏水的方法如下:將自來(lái)水加入瓶?jī)?nèi)至標(biāo)度刻線,塞緊磨口塞,右手手指托住瓶底,左手食指按住塞子,其余手指拿住瓶頸標(biāo)線以上部分(如圖3.3所示),將瓶倒立2min,觀察有無(wú)滲水現(xiàn)象。如不漏水,再將瓶直立,轉(zhuǎn)動(dòng)瓶塞180°后倒立2min,如仍不漏水,即可使用。用橡皮筋或細(xì)繩將瓶塞系在瓶頸上。容量瓶應(yīng)洗滌干凈,洗滌方法同前。圖3.3圖3.3檢查漏水和圖3.4轉(zhuǎn)移溶液的操作混勻溶液操作b.操作方法如果是用固體物質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或分析試液時(shí),先將準(zhǔn)確稱(chēng)取的物質(zhì)置于小燒杯中溶解后,再將溶液定量轉(zhuǎn)入容量瓶中,定量轉(zhuǎn)移方法如圖3.4所示。右手拿玻璃棒,左手拿燒杯,使燒杯嘴緊靠玻璃棒,而玻璃棒則懸空伸入容量瓶口中,棒的下端靠住瓶頸內(nèi)壁,慢慢傾斜燒杯,使溶液沿著玻璃棒流下,傾完溶液后,將燒杯嘴沿玻璃棒慢慢上移,同時(shí)將燒杯直立,然后將玻璃棒放回?zé)小S孟雌看党錾倭空麴s水沖洗玻璃棒和燒杯內(nèi)壁,依上法將洗出液定量轉(zhuǎn)入容量瓶中,如此吹洗、定量轉(zhuǎn)移5次以上,以確保轉(zhuǎn)移完全。然后加水至容量瓶2/3容積處(如不進(jìn)行初步混勻,而是用水調(diào)至刻度,那么當(dāng)濃溶液與水在最后搖勻混合時(shí),會(huì)發(fā)生收縮或膨脹,彎月面不能再落在刻度上),將干的瓶塞塞好,以同一方向旋搖容量瓶,使溶液初步混勻。但此時(shí)切不可倒轉(zhuǎn)容量瓶,繼續(xù)加水至距離刻線lcm處后,等1~2min,使附在瓶頸內(nèi)壁的溶液流下,用滴管滴加水至彎月下緣與標(biāo)線相切,蓋上瓶塞,以左手食指壓住瓶塞,其余手指拿住標(biāo)度刻線上瓶頸部分,右手全部指尖托住瓶底邊緣,將瓶倒轉(zhuǎn),使氣泡上升到頂部,搖蕩溶液,再將瓶直立,如此倒轉(zhuǎn)讓氣泡上升到頂部、搖蕩溶液……如此反復(fù)10余次后,將瓶直立,由于瓶塞部分的溶液未完全混勻,因此打開(kāi)瓶塞使瓶塞附近溶液流下,重新塞好塞子,再倒轉(zhuǎn),搖蕩3~5次,以使溶液全部混勻。如果把濃溶液定量稀釋?zhuān)瑒t用移液管吸取一定體積的濃溶液移人瓶中,按上述方法稀釋至刻線,搖勻。使用容量瓶應(yīng)注意下列事項(xiàng):不可將其玻璃磨口塞隨便取下放在桌面上,以免玷污或搞錯(cuò),可用右手的食指和中指夾住瓶塞的扁頭部分,當(dāng)須用兩手操作不能用手指夾住瓶塞時(shí),可用橡皮筋或細(xì)繩將瓶塞系在瓶頸上。不可用容量瓶長(zhǎng)期存放溶液,應(yīng)轉(zhuǎn)移到試劑瓶中保存,試劑瓶應(yīng)先用配好的溶液蕩洗2~3次后,才可盛放配好的溶液。熱溶液應(yīng)冷卻至室溫后,才能定量轉(zhuǎn)移到容量瓶中,容量瓶不可在烘箱中烘烤,也不可在電爐等加熱器上加熱,如需使用干燥的容量瓶,可用乙醇等有機(jī)物蕩洗晾干或用電吹風(fēng)的冷風(fēng)吹干。如長(zhǎng)期不用容量瓶,應(yīng)將磨口塞部分擦干并用小紙片將磨口隔開(kāi)。3.5實(shí)驗(yàn)原理標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法有間接配制和直接配制兩種。間接配制是不能得到符合基準(zhǔn)物條件的物質(zhì)(如NaOH、HCl),先配置近似濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,再用基準(zhǔn)物質(zhì)或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)標(biāo)定它的濃度。直接配制法是用基準(zhǔn)物質(zhì)(如K2Cr2O7)來(lái)直接配置標(biāo)準(zhǔn)溶液。因?yàn)檫@些基準(zhǔn)物質(zhì)能夠符合基準(zhǔn)物質(zhì)條件,容易得到。此法溶液濃度由計(jì)算而得,濃度不必標(biāo)定。3.6儀器、藥品及材料量筒,試劑瓶,容量瓶,移液管。NaOH(s),HCl,NaCl(s)。3.7實(shí)驗(yàn)步驟1.酸、堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(1)0.1mol/LHCl溶液的配制用量筒量取1:1HCl約8.5mL,倒入500mL試劑瓶中,加水稀釋至500mL,蓋好玻璃塞,充分搖勻,貼上標(biāo)簽,注明名稱(chēng)、日期。(2)0.1mol/LNaOH溶液的配制在臺(tái)秤上稱(chēng)取2g固體NaOH于小燒杯中,加100mL水,使之完全溶解,轉(zhuǎn)入500mL試劑瓶中,稀釋至500mL,用橡皮塞塞緊,充分搖勻。貼上標(biāo)簽。2.鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(1)0.0500mol/L鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱(chēng)取基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀1.02g于小燒杯中,加入少量水溶解后,定量轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶,稀釋至刻度并搖勻。(2)0.00500mol/L鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確移取0.0500mol/L鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL于100mL容量瓶中,稀釋至刻度并搖勻。3.8思考題1.量筒在使用之前需要潤(rùn)洗嗎?2.能不能使用容量瓶直接配制準(zhǔn)確濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液?3.0.0500mol/L鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液在配制過(guò)程中,稱(chēng)量固體鄰苯二甲酸氫鉀時(shí)應(yīng)保留幾位有效數(shù)字?應(yīng)采用何種方法稱(chēng)量?4.刻度移液管的使用應(yīng)注意哪些問(wèn)題?4.滴定分析操作練習(xí)4.1內(nèi)容提要在介紹滴定分析所用容量?jī)x器使用方法的基礎(chǔ)上,練習(xí)酸堿滴定法的基本操作。4.2目的要求1.初步掌握滴定管和移液管等容量?jī)x器的使用方法。2.學(xué)會(huì)酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與滴定方法。4.3實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵滴定終點(diǎn)的觀察及判斷4.4預(yù)備知識(shí)溶液體積的測(cè)量是容量分析中誤差的主要來(lái)源。一般情況下,體積測(cè)量誤差要比稱(chēng)量誤差大,而分析結(jié)果的準(zhǔn)確度是由誤差最大的因素決定的,因而,為了使分析結(jié)果符合所要求的準(zhǔn)確度,應(yīng)準(zhǔn)確地測(cè)量溶液的體積,保證體積測(cè)量誤差不大于0.2%,否則,其他操作即使再準(zhǔn)確也是徒勞的。體積測(cè)量的準(zhǔn)確度與所用容器的容積是否準(zhǔn)確有關(guān),但更重要的是取決于容器的使用是否正確。測(cè)量溶液的準(zhǔn)確體積可用已知容量的玻璃器皿,例如使用滴定管、移液管測(cè)量放出溶液的體積,使用容量瓶測(cè)定容納液體的體積。下面分別討論這些儀器的準(zhǔn)備和使用。1.滴定分析容量?jī)x器的洗滌方法滴定分析所用的儀器,使用前必須按規(guī)定認(rèn)真洗干凈,洗凈的器皿應(yīng)是內(nèi)壁能被水均勻潤(rùn)濕而不粘附水珠。燒杯、錐形瓶、試劑瓶等一般器皿,可用毛刷蘸取肥皂水或合成洗滌劑直接刷洗其內(nèi)外表面,用自來(lái)水沖洗干凈后,再用少量蒸餾水蕩洗2~3次即可。若器皿有油污,可用溫?zé)徙t酸鉀洗液浸泡數(shù)分鐘,再用自采水、蒸餾水沖洗干凈。移液管、吸量管可先用自來(lái)水凈洗一次,再用鉻酸洗液洗滌。洗滌時(shí),用左手持洗耳球,右手的拇指和中指拿住移液管或吸量管標(biāo)線以上部分,其余手指輔助拿住移液管,將洗耳球的尖端對(duì)準(zhǔn)移液管口,管尖貼在小濾紙片上,用洗耳球壓氣,吹去移液管中殘留水分。再將管尖伸人洗瓶中,擠去洗耳球內(nèi)空氣,將洗耳球尖端對(duì)準(zhǔn)移液管管口,吸人洗液至移液管球部約1/4處或吸量管的1/4處,移開(kāi)洗耳球,同時(shí)用右手食指堵住管口,將管略橫放,左手扶住管下端,松開(kāi)食指,邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊使管口降低,使洗液布滿全管。然后,從管的尖端將洗液放回原瓶。再用洗耳球吸取自來(lái)水、蒸餾水各2~3次潤(rùn)洗整個(gè)管的內(nèi)壁,最后用洗瓶吹洗管的外壁。滴定管若無(wú)油污,可用自來(lái)水沖洗。若有油污,可用滴定管刷蘸肥皂液或合成洗滌液洗刷,如仍未洗凈,可用鉻酸洗液洗滌。此時(shí),可將5~l0mL洗液加到酸式滴定管內(nèi),轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使洗液布滿全管內(nèi)壁,放置數(shù)分鐘,必要時(shí),可將鉻酸洗液加滿滴定管浸泡一段時(shí)間。對(duì)于堿式滴定管的洗滌,鉻酸洗液不能接觸橡皮管,可將橡皮管取下,用塑料乳頭堵住堿管下口進(jìn)行洗滌。如需要用鉻酸洗液浸泡,可將堿管倒立于裝有洗液的瓶中,將橡皮管聯(lián)接抽氣泵,打開(kāi)水龍頭,輕捏玻璃珠,待洗液徐徐上升淹沒(méi)刻度部分為止。浸泡幾分鐘后,手捏玻璃珠,讓洗液流回原瓶,然后用自來(lái)水沖洗堿管,再用蒸餾水潤(rùn)洗幾次,洗凈的滴定管內(nèi)壁應(yīng)完全被水均勻潤(rùn)濕而不掛水珠。2.滴定分析儀器的使用(1)滴定管滴定管是滴定時(shí)用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量流出的操作溶液體積的量器。常量分析最常用的是容積為50mL的滴定管,其最小刻度是0.1mL,因此,讀數(shù)可達(dá)小數(shù)點(diǎn)后第2位,一般讀數(shù)誤差為土0.02mL。另外,還有容積為10、5、2、lmL的微量滴定管。滴定管一般分為兩種:一種是下端帶有玻璃旋塞的酸式滴定管,用于盛放酸類(lèi)溶液或氧化性溶液;另一種是堿式滴定管,其下端連接一段醫(yī)用乳膠管,內(nèi)放一玻璃珠,以控制溶液的流速,橡皮管下端再連接一個(gè)尖咀玻璃管,堿式滴定管用于盛放堿類(lèi)溶液。一般而言,酸式滴定管不能盛放堿類(lèi)溶液,因其磨口玻璃旋塞會(huì)被堿類(lèi)溶液腐蝕,放置久了,旋塞打不開(kāi)。而堿式滴定管也不能盛放氧化性溶液,如KMn04、12等。當(dāng)然,酸式滴定管是最常用的滴定管,在平常的滴定分析中(而不是久置溶液),除了強(qiáng)堿溶液外,一般均可以采用酸式滴定管進(jìn)行滴定。①滴定前的準(zhǔn)備a.洗滌見(jiàn)1。圖圖4.1活塞涂油方法b.玻璃活塞涂凡士林為了使玻璃活塞轉(zhuǎn)動(dòng)靈活并防止漏水現(xiàn)象,需將活塞涂上凡士林。先用濾紙將活塞和活塞套擦干,然后采用下列兩種方法之一涂凡士林:一是用手指將少量凡士林涂潤(rùn)活塞的大頭,即圖4.1中(1)部分,再用玻璃棒將少量凡士林涂潤(rùn)在相當(dāng)于活塞(2)的滴定管活塞套內(nèi)壁部分;另一種方法是用手指蘸上少量凡士林后,均勻地在活塞(1)、(2)兩部分涂上薄薄一層(注意不要堵塞活塞孔),將涂好凡士林的活塞小心地插入活塞套中,朝同一方向旋轉(zhuǎn),直至活塞呈全部透明為止。最后將橡皮圈套在活塞小頭部分的溝槽上,以防止滴定過(guò)程中活塞脫出。如不慎將凡士林掉進(jìn)管口尖,產(chǎn)生管口堵塞現(xiàn)象時(shí),可將它插入熱水中溫?zé)崞?,打開(kāi)活塞使管內(nèi)水突然流下,將軟化凡士林排出?;蜃饕桓睆叫∮诠芸诘募?xì)鐵絲,從管尖處插入凡士林中,轉(zhuǎn)動(dòng)后取出包裹有凡士林的鐵絲,然后將管尖插入四氯化碳中,此時(shí)附在壁內(nèi)的凡士林隨即溶解,片刻后用自來(lái)水洗凈。涂好凡士林的活塞應(yīng)呈均勻透明狀態(tài),旋轉(zhuǎn)靈活自如。c.檢漏用水充滿滴定管,置于滴定架上直立2min,觀察有無(wú)漏水現(xiàn)象,然后再將活塞旋轉(zhuǎn)180°,再靜置2min,觀察有無(wú)漏水現(xiàn)象。對(duì)堿式滴定管,應(yīng)檢查一下橡皮管是否老化,玻璃珠大小是否恰當(dāng),玻璃珠過(guò)大,操作不方便,溶液流出速度太慢;玻璃珠過(guò)小,則會(huì)漏水。如玻璃珠不合要求,應(yīng)及時(shí)更換。d.標(biāo)準(zhǔn)溶液的裝人為避免標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入后被稀釋?zhuān)瑧?yīng)先用待裝入的標(biāo)準(zhǔn)溶液5~l0mL洗滌滴定管2~3次(第1次l0mL,第2、3次各5mL),具體操作方法如下:左手前三指持滴定管上部無(wú)刻度處,略?xún)A斜,右手拿住試劑瓶,往滴定管中倒人約5~l0mL標(biāo)準(zhǔn)液,然后兩手平端滴定管,慢慢轉(zhuǎn)動(dòng),使標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗全部?jī)?nèi)壁,第1次潤(rùn)洗后,大部分溶液可由上口放出,第2、3次潤(rùn)洗后,應(yīng)將出口活塞打開(kāi)放出溶液,且盡量排出殘留液。對(duì)于堿式滴定管的洗滌,應(yīng)注意橡皮管部分的洗滌。在裝入標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),應(yīng)直接倒人,不可借助于其他任何器皿,以免改變標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度或造成污染。裝好標(biāo)準(zhǔn)溶液后,注意檢查下端管口部分是否完全充滿溶液,不能留有氣泡,否則,滴定過(guò)程中,氣泡逸出會(huì)影響溶液體積的準(zhǔn)確測(cè)量。對(duì)于酸式滴定管,右手拿住滴定管上部沒(méi)有刻度處;左手托住活塞,將滴定管傾斜30°角,用左手迅速打開(kāi)活塞,使溶液很快沖出,將氣泡趕出去,使卞端管口充滿溶液。對(duì)于堿式滴定管,氣泡易滯留在橡皮管部位,可把橡皮管向上彎曲,使管口斜向上,兩手指擠壓玻璃珠兩邊,使溶液從管口噴出(如圖4.2所示),隨之把氣泡帶出管口。氣泡排除后,加入標(biāo)準(zhǔn)溶液(操作液),使之在“0”刻度以上,再調(diào)節(jié)液面在“0.00"mL刻度處,如液面不在“0.00"mL處,應(yīng)記住初讀數(shù)。②滴定管的操作使用滴定管時(shí),一般將酸式滴定管夾在滴定架右邊,堿式滴定管夾在左邊。酸式滴定管的使用方法如下:左手控制滴定管活塞,大拇指在前,食指與中指在后,手指均略彎曲,輕輕向內(nèi)扣住活塞,無(wú)名指與小指輕輕頂住與管端相交的直角(如圖4.3所示)。注意:切勿用手心頂住活塞小頭部分,否則造成活塞松動(dòng)、漏水。圖4圖4.2堿式滴定管排氣方法圖4.4堿式滴定管的操作圖4.4堿式滴定管的操作圖4..3酸式滴定管的操作使用堿式滴定管時(shí),用左手大拇指和食指捏擠橡皮管中玻璃珠所在部位稍上一點(diǎn)的地方,其余三指輔助夾住出口管,使出口管垂直而不擺動(dòng)(如圖4.4所示)。注意:切勿捏擠玻璃珠以下部分,否則放開(kāi)手時(shí),乳膠管管尖部分會(huì)產(chǎn)生氣泡。a.滴定滴定操作可在錐形瓶或燒杯中進(jìn)行。在錐形瓶中進(jìn)行時(shí),左手按操作法控制滴定管活塞,右手的大拇指、食指和中指夾住錐形瓶瓶口,其余兩指輔助在下側(cè),使錐形瓶底離滴定臺(tái)高約2~3cm,滴定管下端伸人瓶口內(nèi)約1cm(如圖4.5所示),左手按前述方法滴加溶液,右手持錐形瓶運(yùn)用腕力以同一方向作圓形搖動(dòng),搖瓶時(shí)速度不可太慢,以免影響化學(xué)反應(yīng)速度。一般來(lái)說(shuō),開(kāi)始滴定速度可稍快,但應(yīng)呈“見(jiàn)滴成線”狀,接近終點(diǎn)時(shí),指示劑的作用使溶液局部變色,但錐形瓶轉(zhuǎn)動(dòng)l~2次后,顏色完全消失。此時(shí)應(yīng)改為加一滴搖一搖,等到必須搖2~3次顏色才能消失肘,表示終點(diǎn)已接近,此時(shí)用洗瓶沖洗錐形瓶?jī)?nèi)壁,將轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)留在壁上的溶液洗下,然后左手微微轉(zhuǎn)動(dòng)活塞,使標(biāo)準(zhǔn)溶液流出半滴懸掛在出口管咀上,用洗瓶把這半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液洗落在溶液中,搖動(dòng)錐形瓶,如此重復(fù),直到溶液剛剛呈現(xiàn)終點(diǎn)顏色而不消失為止。圖4圖4.6在燒杯中的滴定操作圖4.5兩手操作姿勢(shì)進(jìn)行滴定操作時(shí)應(yīng)注意:每次滴定最好從“0.00”mL開(kāi)始,或接近“0”的任一刻度開(kāi)始,這樣可減少滴定誤差。滴定時(shí),要觀察落點(diǎn)周?chē)芤侯伾兓胁豢芍挥^察滴定管上部溶液體積變化而不顧滴定反應(yīng)的進(jìn)行。使用帶磨口玻璃塞的碘量瓶進(jìn)行滴定時(shí),玻璃塞應(yīng)夾在右手的中指和無(wú)名指之間。使用燒杯滴定時(shí),滴定管下端伸人燒杯內(nèi)約1cm,并處在燒杯中心的左后方處,不要離杯壁過(guò)近,右手持玻璃棒攪拌溶液,左手操縱滴定管,使溶液逐滴滴下(如圖4.6所示),攪棒應(yīng)作圓周攪動(dòng),不要碰到燒杯壁和底部,近終點(diǎn)時(shí),沖洗杯壁,再加半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液。此時(shí),可用玻璃棒下端輕觸懸掛的液滴下部(注意:攪棒不能觸及管尖!),將液滴引下后再將玻棒伸入溶液中攪動(dòng),必要時(shí)多次重復(fù),直到終點(diǎn)為止。b.讀數(shù)方法由于滴定管讀數(shù)不準(zhǔn)確而引入的誤差,常為定量分析誤差來(lái)源之一。因此正確的讀數(shù)方法是:將滴定管從滴定架上取下,用右手大拇指和食指捏住滴定管上部無(wú)刻度處,其他手指從旁輔助,使滴定管保持垂直進(jìn)行讀數(shù),對(duì)無(wú)色溶液,應(yīng)讀取彎月面下層最低點(diǎn),即視線與彎月面下層實(shí)線的最低點(diǎn)在一水平面上(如圖4.7所示)。對(duì)于有色溶液,其彎月不夠清晰,讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)與液面兩側(cè)最高點(diǎn)相切。為了能正確讀數(shù),一般應(yīng)遵守下列原則:注入溶液或放出溶液后,需等l~2min,使附著在內(nèi)壁上的溶液流下后才能讀數(shù),如果放出溶液的速度較慢(例如,接近化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近),那么等0.5~lmin后即可讀數(shù)。讀數(shù)必須讀到小數(shù)點(diǎn)后第2位,即要估計(jì)到0.0lmL,滴定管上兩小刻度中間為0.1mL。分析工作者必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練,才能估計(jì)出0.1mL的1/10值,一般可這樣估計(jì):當(dāng)液面在兩小刻度中間為0.05mL;在兩小刻度的1/3處為0.03mL或0.07mL;當(dāng)液面在兩小刻度1/5處為0.02mL。圖4圖4.7讀數(shù)視線的位置使用“藍(lán)帶”滴定管時(shí),液面呈現(xiàn)三角交叉點(diǎn),應(yīng)讀取交點(diǎn)與刻度相交之點(diǎn)的讀數(shù)。初學(xué)者練習(xí)讀數(shù)時(shí),可借助讀數(shù)卡練習(xí)準(zhǔn)確讀數(shù),讀數(shù)卡是用貼有黑紙或涂有黑色長(zhǎng)方形(約3cm×l.5cm)的白紙板制成。讀數(shù)時(shí)將讀數(shù)卡放于滴定管后面,使黑色部分在彎月面下約1mm左右,此時(shí)可看到彎月面反射成為黑色,讀取彎月面下緣的最低點(diǎn)。對(duì)于有色溶液,可用讀數(shù)卡的白紙部分附在滴定管背后,讀出液面兩側(cè)最高點(diǎn)的讀數(shù)。4.5實(shí)驗(yàn)原理滴定分析是將一種巳知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴如到被測(cè)試樣的溶液中,直到化學(xué)反應(yīng)按化學(xué)計(jì)量定量反應(yīng)完全為止,然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和體積求得被測(cè)試樣中組分含量的一種方法。酸堿滴定中常用稀HCl、稀H2SO4、稀NaOH等溶液作標(biāo)準(zhǔn)溶液,由于濃HCl、濃H2SO4易揮發(fā),固體NaOH易吸收空氣中水分和二氧化碳,故酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液一般不宜直接配制,而是先配成近似濃度,然后用合適的基準(zhǔn)物標(biāo)定其濃度。用0.1mo1.L-1NaOH溶液滴定0.1mo1.L-1HCl溶液,pH突躍范圍為4.3~9.7;如果用0.1mol.L-1HCl溶液滴定0.1mo1.L-1NaOH溶液,pH突躍范圍為9.7~4.3。在這一范圍內(nèi)可采用甲基橙(變色范圍pH8.0~9.6)等指示劑來(lái)指示終點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)采用甲基橙、酚酞作指示劑,通過(guò)測(cè)定HCl和NaOH的體積比,學(xué)會(huì)配制酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法和檢測(cè)滴定終點(diǎn)的方法。4.6儀器、藥品及材料量筒,堿式滴定管,酸式滴定管,錐形瓶;酚酞(0.2%乙醇溶液),甲基橙(0.2%水溶液),0.1molL-1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液,0.1molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。4.7實(shí)驗(yàn)步驟1.NaOH滴定HCl(1)用0.1molL-1NaOH溶液洗滌滴定管2~3次,每次5~10mL,然后將溶液裝入滴定管,液面調(diào)至“0.00"刻度。(2)用0.1molL-1HCl溶液潤(rùn)洗移液管2~3次,然后用移液管吸取25.00mL0.1molL-1HCl溶液于250mL錐形瓶中,加入25mL去離子水和2~3滴酚酞指示劑,用0.1molL-1NaOH溶液滴至溶液呈微紅色,此微紅色保持30s不褪色為終點(diǎn)。平行測(cè)定3份,計(jì)算VHCl/VNaOH。滴定的平均相對(duì)偏差不應(yīng)超過(guò)0.2%,否則重做。2.HCl滴定NaOH(2)用0.1molL-1HCl溶液洗滌滴定管2~3次,每次5~10mL,然后將溶液裝入滴定管,液面調(diào)至“0.00”刻度。(3)用0.1molL-1NaOH溶液將移液管潤(rùn)洗2~3次,然后用移液管移取25.00mL0.1molL-1NaOH于250mL錐形瓶中,加入25mL去離子水和1~2滴0.2%甲基橙指示劑,搖勻,用0.1molL-1HCl溶液滴至溶液由黃色變?yōu)槌壬?,即到達(dá)終點(diǎn)。讀準(zhǔn)最后所用的HCl溶液的體積(mL)數(shù),并求出滴定時(shí)兩溶液的體積比VHCl/VNaOH。平行滴定3份,計(jì)算平均結(jié)果和平均相對(duì)偏差。要求平均相對(duì)偏差不大于0.2%,否則應(yīng)重做。2.實(shí)驗(yàn)記錄與結(jié)果處理(1)HCl溶液滴定NaOH溶液指示劑次次數(shù)項(xiàng)目IIIIIIHCl最后讀數(shù)/mLHCl開(kāi)始讀數(shù)/mLVHCl/mLVNaOH/mLVHCl/VNaOH平均值平均相對(duì)偏差/%①(2)NaOH溶液滴定HCl溶液指示劑次次數(shù)項(xiàng)目IIIIIINaOH最后讀數(shù)/mLNaOH開(kāi)始讀數(shù)/mLVNaOH/mLVHCl/mLVHCl/VNaOH平均值平均相對(duì)偏差/%①注釋4.8思考題1.在滴定分析中,滴定管、移液管為什么要用操作溶液潤(rùn)洗2~3次?滴定使用的錐形瓶與燒杯是否也要用操作溶液潤(rùn)洗?為什么?2.從滴定管中流出半滴溶液的操作要領(lǐng)是什么?5.酸堿滴定法測(cè)定混合堿中各組分的含量5.1內(nèi)容提要根據(jù)甲基橙和酚酞兩種指示劑所示終點(diǎn)時(shí)消耗的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,計(jì)算混合堿中各組分的含量。5.2目的要求了解雙指示劑法測(cè)定混合堿各組分含量的原理。5.3實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵掌握不同指示劑終點(diǎn)時(shí)消耗的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積與各種堿的量之間的關(guān)系。5.4預(yù)備知識(shí)當(dāng)多元堿cKb1≥10-8、cKb2≥10-8、cKb1/cKb2≥104時(shí),可用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液分步滴定,形成兩個(gè)滴定突躍,第一化學(xué)計(jì)量點(diǎn)選用堿性范圍變色的指示劑,第二化學(xué)計(jì)量點(diǎn)選用酸性范圍變色的指示劑。5.5實(shí)驗(yàn)原理混合堿是指Na2CO3與NaOH或Na2CO3與NaHCO3的混合物,采用雙指示劑的測(cè)定原理和測(cè)定過(guò)程如下:用酚酞作指示劑,HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液剛好褪色,此為第一化學(xué)計(jì)量點(diǎn),消耗的HCl體積為V1/mL,有關(guān)的反應(yīng)有NaOH+HCl=NaCl+H2ONa2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl繼續(xù)用甲基橙為指示劑,用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈橙色,此為第二化學(xué)計(jì)量點(diǎn),消耗的HCl體積為V2/mL,有關(guān)的反應(yīng)為NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O可見(jiàn),當(dāng)混合堿組成為NaOH與Na2CO3時(shí),V1>V2,V2>0;當(dāng)混合堿組成為Na2CO3與NaHCO3時(shí),V2>V1,V1>0。由HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和消耗的體積,可計(jì)算混合堿中各組分含量。5.6儀器、藥品及材料0.1molL-1HCl溶液,混合堿溶液,0.2%酚酞指示劑,0.2%甲基橙指示劑。5.7實(shí)驗(yàn)步驟準(zhǔn)確移取混合堿試液25.00mL于250mL錐形瓶中,加25mL去離子水,酚酞指示劑1~2滴,用0.1molL-1HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,邊滴邊充分搖動(dòng)①,滴定至酚酞恰好褪色,即為終點(diǎn),記下所用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1。然后再加1滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬?,即為終點(diǎn),記下所用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2,計(jì)算混合堿各組分的含量。注釋搖動(dòng)是為了避免局部Na2CO3直接被滴定至H2CO3。5.8思考題滴定混合堿是,如果①V1=V2;②V1=0,V2>0;③V2=0,V1>0,試樣的組成如何?6.熔點(diǎn)實(shí)驗(yàn)熔點(diǎn)測(cè)定及溫度計(jì)校正熔點(diǎn)是固體化合物在大氣壓下固液兩態(tài)達(dá)到平衡時(shí)的溫度。純粹的固體有機(jī)化合物一般都有固定的熔點(diǎn),即在一定壓力下,固液兩態(tài)之間的變化是非常敏銳的,自初熔至全熔(熔點(diǎn)范圍稱(chēng)為熔程),溫度不超過(guò)0.55~1℃。如該物質(zhì)含有雜質(zhì),則其熔點(diǎn)往往較純粹者為低,且熔程也較長(zhǎng)。這對(duì)于鑒定純粹的固體有機(jī)化合物來(lái)講具有很大價(jià)值,同時(shí)根據(jù)熔程長(zhǎng)短又可定性地看出該化合物的純度。1.基本原理純物質(zhì)的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)是一致的。從圖6.1可以看到,當(dāng)加熱純固體化合物時(shí),在一段時(shí)間內(nèi)溫度上升,固體不熔。當(dāng)固體開(kāi)始熔化時(shí),溫度不會(huì)上升,直至所有固體都轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w,溫度才上升。反過(guò)來(lái),當(dāng)冷卻一種純液體化合物時(shí),在一段時(shí)間內(nèi)溫度下降,液體未固化。當(dāng)開(kāi)始有固體出現(xiàn)時(shí),溫度不會(huì)下降,直至液體全部固化后,溫度才會(huì)再下降。如果在一定溫度和壓力下,將某物質(zhì)的固液兩相置于同一容器中,一這時(shí)可能發(fā)生三種情況:固相迅速轉(zhuǎn)化為液相(固體熔化);液相迅速轉(zhuǎn)化為固相(液體固化);固相液相同時(shí)并存。為了決定在某一溫度時(shí)哪一種情況占優(yōu)勢(shì),我們可以從物質(zhì)的蒸氣壓與溫度的曲線圖來(lái)理解。圖6.2(1)表示固體的蒸氣壓隨溫度升高而增大的曲線。圖6.2(2)表示該液態(tài)物質(zhì)的蒸氣壓一溫度曲線。如將曲線(1)和(2)加合,即得到圖6.2(3)曲線。由于固相的蒸氣壓隨溫度。圖6.1相隨著時(shí)間和溫度的變化變化的速率較相應(yīng)的液相大,最后兩曲線就相交,在交叉點(diǎn)M處(只能在此溫度時(shí))固液兩相可同時(shí)并存,此時(shí)的溫度TM即為該物質(zhì)的熔點(diǎn)。當(dāng)溫度高于TM時(shí),這時(shí)固相的蒸氣壓已較液相的蒸氣壓大,因而就可使所有的固相全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵蝗舻陀赥M時(shí),則由液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?;只有?dāng)溫度為T(mén)M時(shí),固液兩相的蒸氣壓才是一致的,此時(shí)固液兩相方可同時(shí)并存。這就是純粹晶體物質(zhì)所以有固定和敏銳熔點(diǎn)的原因。一旦溫度超過(guò)TM,甚至只有幾分之一度時(shí),如有足夠的時(shí)間,固體就可全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。所以要精確測(cè)定熔點(diǎn),在接近熔點(diǎn)時(shí)加熱速度一定要慢,溫度的升高每分鐘不能超過(guò)1~2℃。只有這樣,才能使整個(gè)熔化過(guò)程盡可能接近于兩相平衡的條件。圖6.2物質(zhì)的溫度與蒸氣壓曲線圖當(dāng)有雜質(zhì)存在時(shí)(假定兩者不形成固溶體),根據(jù)拉烏耳(Raoult)定律可知,在一定的壓力和溫度下,在溶劑中增加溶質(zhì)的物質(zhì)的量,導(dǎo)致溶劑蒸氣分壓降低,化合物的熔點(diǎn)比較純粹者為低。將出現(xiàn)新的液體曲線M1L1,如圖6.3所示,在M1點(diǎn)建立新的平衡,相應(yīng)的溫度為T(mén)M1,即發(fā)生熔點(diǎn)下降。應(yīng)當(dāng)指出,當(dāng)有雜質(zhì)存在時(shí),熔化過(guò)程中固相和液相平衡時(shí)的相對(duì)量在不斷改變,因此兩相平衡不是一個(gè)溫度點(diǎn)TM1,,而是從最低的熔點(diǎn)(與雜質(zhì)共同結(jié)晶或共混合物,其熔化的溫度稱(chēng)之為最低共熔點(diǎn))到TM1段。這說(shuō)明雜質(zhì)的存在不僅是初熔溫度降低,而且會(huì)使熔程變長(zhǎng),故測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)一定要記錄初熔和全熔的溫度。將雜質(zhì)加入純化合物中產(chǎn)生熔點(diǎn)下降的方法可用于化合物的鑒定。通常把熔點(diǎn)相同或相近的兩個(gè)化合物混合后測(cè)定的熔點(diǎn)稱(chēng)為混合熔點(diǎn)。如混合熔點(diǎn)仍為原來(lái)的熔點(diǎn),一般可說(shuō)為兩個(gè)化合物相同;如果混合熔點(diǎn)下降,且熔程較長(zhǎng),則可確定為不是相同的化合物。測(cè)定時(shí)一般將兩個(gè)樣品以1:9,I:I,9:1三種不同比例的混合樣品分別測(cè)其熔點(diǎn),從而比較測(cè)得的結(jié)果。圖6.3固體混有少量雜質(zhì)時(shí)蒸氣壓降低圖圖6.3固體混有少量雜質(zhì)時(shí)蒸氣壓降低圖2.實(shí)驗(yàn)操作(1)熔點(diǎn)管的制備見(jiàn)“簡(jiǎn)單玻璃工操作”一節(jié)。(2)樣品的裝入放少許待測(cè)熔點(diǎn)的干燥樣品于干凈的表面皿上,用玻璃棒或不銹鋼刮刀將它研成粉末并集成一堆。將熔點(diǎn)管開(kāi)口端向下插入粉末中,然后把熔點(diǎn)開(kāi)口端向上,輕輕地在桌面上敲擊,以使粉末落入和填緊管底。最好取一支長(zhǎng)約30~40cm的玻璃管,垂直于一干凈的表面皿上,將熔點(diǎn)管從玻璃管上端自由落下,可更好地達(dá)到上述目的。為了要使管內(nèi)裝入高約2~3mm緊密結(jié)實(shí)的樣品,一般需如此重復(fù)數(shù)次。一次不宜裝入太多,否則不易夯實(shí)。沾于管外的粉末須拭去,以免玷污加熱浴液。要測(cè)得準(zhǔn)確的熔點(diǎn),樣品一定要研得極細(xì),裝得結(jié)實(shí),使熱量的傳導(dǎo)迅速均勻。對(duì)于蠟狀的樣品,為了解決研細(xì)及裝管的困難,只得選用較大口徑(2mm左右)的熔點(diǎn)管。樣品的裝入見(jiàn)圖6.4。(3)熔點(diǎn)浴熔點(diǎn)浴的設(shè)計(jì)最重要的是要使受熱均勻,便于控制和觀察溫度。下面介紹兩種在實(shí)驗(yàn)室中最常用的熔點(diǎn)浴。①提勒(Thiele)管又稱(chēng)b形管,如圖6.5(1)所示。管口裝有開(kāi)口軟木塞,溫度計(jì)插入其中,刻度應(yīng)面向木塞開(kāi)口,其水銀球位于b形管上下兩叉管口之間,裝好樣品的熔點(diǎn)管,借少許浴液黏附于溫度計(jì)下端,使樣品的部分置于水銀球側(cè)面中部[見(jiàn)圖6.5(3)]。b形管中裝入加熱液體(浴液),高度達(dá)上叉管處即可。在圖示的部位加熱,受熱的浴液做沿管上升運(yùn)動(dòng),從而促成了整個(gè)b形管內(nèi)浴液呈對(duì)流循環(huán),使得溫度較為均勻。②雙浴式如圖6.5(2)所示。將試管經(jīng)開(kāi)口軟木塞插入250mL平底(或圓底)燒瓶?jī)?nèi),直至離瓶底約lcm處,試管口也配一個(gè)開(kāi)口橡膠塞或軟木塞,插入溫度計(jì),其水銀球應(yīng)距試管底0.5cm。瓶?jī)?nèi)裝入約占燒瓶2/3體積的加熱液體,試管內(nèi)也放人一些加熱液體,使在插入溫度計(jì)后,其液面高度與瓶?jī)?nèi)相同。熔點(diǎn)管黏附于溫度計(jì)水銀球旁,與在b形管中相同。在測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)凡是樣品熔點(diǎn)在220℃以下的,可采用濃硫酸作為浴液。但在高溫時(shí),濃硫酸將分解放出三氧化硫及水。長(zhǎng)期不用的熔點(diǎn)浴應(yīng)先漸漸加熱去掉吸入的水分,如加熱過(guò)快,就有沖出的危險(xiǎn)。當(dāng)有機(jī)物和其他雜質(zhì)混入硫酸時(shí),會(huì)使硫酸變黑,影響熔點(diǎn)的觀察,此時(shí)可加少許硝酸鉀晶,體共熱后使之脫色。6.4熔點(diǎn)管樣品的裝填6.5測(cè)熔點(diǎn)的裝置除濃硫酸以外,亦可采用磷酸(可用于300℃以下)、石蠟油或有機(jī)硅油等。如將7份濃硫酸和3份硫酸鉀或5.5份濃硫酸和4.5份硫酸鉀在通風(fēng)櫥中一起加熱,直至固體溶解,這樣的溶液可應(yīng)用在220~320℃的范圍。若以6份濃硫酸和4份硫酸鉀混合,則可使用至365℃。但此類(lèi)加熱液體不適用于測(cè)定低熔點(diǎn)的化合物,因?yàn)樗鼈冊(cè)谑覝叵鲁拾牍虘B(tài)或固態(tài)。(4)熔點(diǎn)的測(cè)定①毛細(xì)管熔點(diǎn)測(cè)定法將提勒管垂直夾于鐵架上,按前述方法裝配完備,以濃硫酸作為加熱液體,用溫度計(jì)水銀球蘸取少許硫酸滴于熔點(diǎn)管上端外壁上,即可使之黏著?;蚣羧∫恍《蜗鹉z管,將此橡皮圈套在溫度計(jì)和熔點(diǎn)管的上部[圖6.5(4)]。將黏附有熔點(diǎn)管的溫度計(jì)小心地伸人浴中,以小火在圖示部位緩緩加熱。開(kāi)始時(shí)升溫速度可以較快,到距離熔點(diǎn)10~15℃時(shí),調(diào)整火焰使每分鐘上升約1~2℃。愈接近熔點(diǎn),升溫速度應(yīng)愈慢(掌握升溫速度是準(zhǔn)確測(cè)定熔點(diǎn)的關(guān)鍵)。這一方面是為了保證有充分的時(shí)間讓熱量由管外傳至管內(nèi),以使固體熔化,另一方面因觀察者不能同時(shí)觀察溫度計(jì)所示度數(shù)和樣品的變化情況。只有緩慢加熱,才能使此項(xiàng)誤差減小。記下樣品開(kāi)始塌落并有液相(俗稱(chēng)出汗)產(chǎn)生時(shí)(初熔)和固體完全消失時(shí)(全熔)的溫度計(jì)讀數(shù),即為該化合物的熔程。要注意,在初熔前是否有萎縮或軟化、放出氣體以及其他分解現(xiàn)象。例如一物質(zhì)在120℃時(shí)開(kāi)始萎縮,在121℃時(shí)有液滴出現(xiàn),在122℃時(shí)全部液化,應(yīng)記錄如下:熔點(diǎn)121~122℃,120℃時(shí)萎縮。固體的熔化過(guò)程見(jiàn)圖6.6。6.6固體樣品的熔化過(guò)程熔點(diǎn)測(cè)定,至少要有兩次重復(fù)的數(shù)據(jù)。每一次測(cè)定都必須用新的熔點(diǎn)管另裝樣品,不能將已測(cè)過(guò)熔點(diǎn)的熔點(diǎn)管冷卻,使其中的樣品固化后再作第二次測(cè)定。因?yàn)橛袝r(shí)某些物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生部分分解,有些會(huì)轉(zhuǎn)變成具有不同熔點(diǎn)的其他結(jié)晶形式。測(cè)定易升華物質(zhì)的熔點(diǎn)時(shí),應(yīng)將熔點(diǎn)管的開(kāi)口端燒熔封閉,以免升華。如果要測(cè)定未知物的熔點(diǎn),應(yīng)先對(duì)樣品粗測(cè)一次。加熱速度可以稍快,知道大致的熔點(diǎn)范圍后,待浴溫冷至熔點(diǎn)以下約30℃左右,再取另一根裝樣的熔點(diǎn)管作精密的測(cè)定。熔點(diǎn)測(cè)好后,溫度計(jì)的讀數(shù)須對(duì)照溫度計(jì)校正圖進(jìn)行校正。一定要待熔點(diǎn)浴冷卻后,方可將濃硫酸倒回瓶中。溫度計(jì)冷卻后,用廢紙擦去硫酸,方可用水沖洗,否則溫度計(jì)極易炸裂。有些化合物在加熱到熔點(diǎn)溫度時(shí)可能發(fā)生分解,通常表現(xiàn)為樣品的變黑或變褐。文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo)這類(lèi)化合物時(shí),通常在熔點(diǎn)溫度的右下角加符號(hào)“d”,例如186℃,表示該化合物在186℃時(shí)發(fā)生分解(decomposition)。有時(shí)分解是由于化合物與空氣中的氧之間發(fā)生了反應(yīng)。如果將毛細(xì)管抽真空和進(jìn)行密封,這種分解就可以避免,毛細(xì)管的抽真空和密封見(jiàn)圖6.7。用小釘在橡膠隔膜上刺一小孔,插入毛細(xì)管的密封端,橡膠隔膜連接在玻璃管上,并通過(guò)真空橡膠管與抽空系統(tǒng)相連。6.7熔點(diǎn)管得抽真空與密封②電熱熔點(diǎn)儀測(cè)定法圖6.8為幾種常見(jiàn)的電熱熔點(diǎn)測(cè)定儀,主要由樣品管、加熱器和放大鏡等組成??捎妹?xì)管法或載玻片法測(cè)定。儀器的加熱板上裝有控溫的調(diào)節(jié)旋鈕,用來(lái)調(diào)節(jié)加熱溫度,通過(guò)裝在儀器上的放大鏡,可以觀察樣品熔化的全過(guò)程,熔點(diǎn)范圍可以從裝置上的溫度計(jì)讀出。當(dāng)溫度低于熔點(diǎn)10℃左右時(shí),調(diào)節(jié)升溫速度為1~2℃/mln。記錄開(kāi)始出現(xiàn)液滴和全部液化的溫度范圍,即為該化合物熔程。6.8電熱熔點(diǎn)的測(cè)定儀③顯微熔點(diǎn)測(cè)定法用毛細(xì)管法測(cè)定熔點(diǎn),其儀器簡(jiǎn)單、操作方便,但不夠清晰地觀察樣品在受熱過(guò)程中的變化情況,使用顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀(圖2.4.9)可以克服這些不足,能清晰地觀察到結(jié)晶在受熱過(guò)程中的細(xì)微變化,還可以對(duì)微量樣品和熔點(diǎn)較高的化合物進(jìn)行熔點(diǎn)測(cè)定。6.9顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀的示意圖1.目鏡;2.物鏡;3.電加熱臺(tái);4.手輪;5.反光鏡;6.底座;7.可移動(dòng)的載玻片支持器;8.調(diào)節(jié)載玻片支持器的撥物圈;9.溫度計(jì)套管;10.溫度計(jì);l1.金屬散熱板;12.載玻片;13.表蓋玻璃這類(lèi)儀器型號(hào)較多,但共同特點(diǎn)是使用樣品量少(2~3顆小結(jié)晶),能測(cè)量室溫至300℃樣品的熔點(diǎn)。其具體操作如下:在干凈且干燥的載玻片上放微量晶粒并蓋一片載玻片,放在加熱臺(tái)上。調(diào)節(jié)反光鏡、物鏡和目鏡,使顯微鏡焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)樣品,開(kāi)啟加熱器,先快速后慢速加熱,溫度快升至熔點(diǎn)時(shí),控制溫度上升的速度為每分鐘1~2℃,當(dāng)樣品結(jié)晶棱角開(kāi)始變圓時(shí),表示熔化已開(kāi)始,結(jié)晶形狀完全消失表示熔化已完成??梢钥吹綐悠纷兓娜^(guò)程,如結(jié)晶的失水、多晶的變化及分解。測(cè)畢停止加熱,稍冷,用鑷子拿走載玻片,將鋁板蓋放在加熱臺(tái)上,可快速冷卻,以便再次測(cè)試或收存儀器。在使用這種儀器前必須仔細(xì)閱讀使用指南,嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行。3.溫度計(jì)的校正用以上方法測(cè)定熔點(diǎn)時(shí),溫度計(jì)上的熔點(diǎn)讀數(shù)與真實(shí)熔點(diǎn)之間常有一定的偏差,這可能是由于溫度計(jì)的質(zhì)量所引起。例如一般溫度計(jì)中的毛細(xì)孔徑不一定是很均勻的,有時(shí)刻度也不很精確。其次,溫度計(jì)有全浸式和半浸式兩種。全浸式溫度計(jì)的刻度是在溫度計(jì)的汞線全部均勻受熱的情況下刻出來(lái)的,而在測(cè)熔點(diǎn)時(shí)僅有部分汞線受熱,因而露出的汞線溫度當(dāng)然較全部受熱時(shí)為低。另外經(jīng)長(zhǎng)期使用的溫度計(jì),玻璃也可能發(fā)生體積變形而使刻度不準(zhǔn)。因此,若要精確測(cè)定物質(zhì)的熔點(diǎn),則需校正溫度計(jì)。為了校正溫度計(jì),可選用一標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與之比較。通常也可采用純粹有機(jī)化合物的熔點(diǎn)作為校正的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)此法校正的溫度計(jì),上述誤差可一并除去。校正時(shí)只要選擇數(shù)種已知熔點(diǎn)的純粹化合物作為標(biāo)準(zhǔn),測(cè)定它們的熔點(diǎn),以觀察到的熔點(diǎn)作縱坐標(biāo),測(cè)得熔點(diǎn)與應(yīng)有熔點(diǎn)的差數(shù)作橫坐標(biāo),畫(huà)成曲線。在任一溫度時(shí)的校正值可直接從曲線中讀出。常用標(biāo)準(zhǔn)化合物的熔點(diǎn)見(jiàn)表6.1,校正時(shí)可具體選擇。表6.1校正溫度計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)熔點(diǎn)/℃標(biāo)準(zhǔn)樣品名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)熔點(diǎn)/℃蒸餾水-冰0二苯基羥基乙酸151α-萘胺50水楊酸159二苯胺53~54D-甘露醇168苯甲酸芐酯71對(duì)苯二酚173~174奈80.55馬尿酸187間二硝基苯90.023,5-二硝基苯甲酸205二苯乙二酮95~96蒽216.2~216.4乙酰苯胺114.3咖啡因236苯甲酸122.4酚酞262~263尿素132.7零點(diǎn)的測(cè)定最好用蒸餾水和純冰的混合體。用一個(gè)15cm×φ2.5cm的試管放人蒸餾水20mL,將試管浸在冰鹽浴中至蒸餾水部分結(jié)冰,用玻璃棒攪動(dòng)使之成冰一水混合體系,將試管從冰鹽浴中移出,然后將溫度計(jì)插入冰一水中,用玻璃棒輕輕攪動(dòng)混合物,到溫度恒定2~3min后再讀數(shù)。熔點(diǎn)的測(cè)定操作(1)測(cè)定乙酰苯胺的熔點(diǎn)(mp116℃)。(2)測(cè)定苯甲酸的熔點(diǎn)(mp122.13℃)。(3)測(cè)定50%乙酰苯胺和50%苯甲酸混合樣品的熔點(diǎn)。(4)由教師提供未知物1~2個(gè),測(cè)定熔點(diǎn)并鑒定之。本實(shí)驗(yàn)約需4h。[思考題](1)三個(gè)瓶子中分別裝有A,B,C三種白色結(jié)晶的有機(jī)固體,每一種都在149~150℃熔化。50:50的A與B的混合物在130~139℃熔化;50:50的A與C的混合物在149~150℃熔化,那么50:50的B與C的混合物在什么樣的溫度范圍內(nèi)熔化呢?你能說(shuō)明A,B,C是否為同一種物質(zhì)?應(yīng)采取什么方法鑒別樣品?(2)測(cè)定熔點(diǎn)時(shí),若遇下列情況,將產(chǎn)生什么樣結(jié)果?(a)熔點(diǎn)管不潔凈;(b)熔點(diǎn)管底部未完全封閉,尚有一針孔;(c)熔點(diǎn)管壁太厚;(d)樣品未完全干燥或含有雜質(zhì);(e)加熱太快。(3)指出用毛細(xì)管法測(cè)定純化合物時(shí)造成下列情況時(shí)的錯(cuò)誤操作。(a)比正確熔點(diǎn)低;(b)比正確熔點(diǎn)高;(c)熔程大(超過(guò)幾度)。(4)判別下列說(shuō)法:(a)雜質(zhì)總是降低有機(jī)化合物的熔點(diǎn)。(b)對(duì)晶形有機(jī)物質(zhì)來(lái)說(shuō)其熔點(diǎn)敏銳總是表示為純的單一化合物。(c)若將化合物A的樣品加到化合物X中而不降低X的熔點(diǎn),則X必與A為同一物質(zhì)。(d)若化合物A加入后使化合物X熔點(diǎn)降低,則X-定不是A。(5)學(xué)生用電熱熔點(diǎn)儀測(cè)定未知物的熔點(diǎn)為182℃,其結(jié)果是否可信?為什么?(6)根據(jù)下面列出的熔點(diǎn),對(duì)樣品的純度應(yīng)得出什么情況?(a)120~122℃(b)147℃(分解)(c)46~60℃(d)162.5~163.57.重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)重結(jié)晶是提純固體有機(jī)化合物最常用的方法,其一般過(guò)程為(1)將不純的固體有機(jī)化合物在溶劑的沸點(diǎn)或接近于沸點(diǎn)的溫度下溶解在溶劑中,制成接近飽和的濃溶液,若固體有機(jī)化合物的熔點(diǎn)較溶劑沸點(diǎn)低,則應(yīng)制成在熔點(diǎn)溫度以下的飽和溶液。(2)若溶液含有色雜質(zhì),可加適量活性炭煮沸脫色。(3)過(guò)濾此熱溶液以除去其中不溶性雜質(zhì)及活性炭。(4)過(guò)濾液冷卻,使結(jié)晶從過(guò)飽和溶液中析出,而可溶性雜質(zhì)仍留在母液中。(5)抽氣過(guò)濾,從母液中將結(jié)晶分出,洗滌結(jié)晶以除去吸附的母液,所得的結(jié)晶,經(jīng)干燥后測(cè)定熔點(diǎn)。如發(fā)現(xiàn)其純度不符合要求時(shí),可重復(fù)上述操作,直至熔點(diǎn)不再改變。1.基本原理固體有機(jī)化合物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關(guān)系。一般是溫度升高,溶解度增大。若將固體溶解在熱的溶劑中達(dá)到飽和,冷卻時(shí)即由于溶解度降低,溶液變成過(guò)飽和而析出結(jié)晶。利用溶劑對(duì)被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同,可以使被提純物質(zhì)從過(guò)飽和溶液中析出。而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中(若在溶劑中的溶解度極小,則配成飽和溶液后被過(guò)濾除去),從而達(dá)到提純目的。假設(shè)一固體混合物由9.5%被提純物質(zhì)A和0.5%雜質(zhì)B組成,選擇一溶劑進(jìn)行重結(jié)晶,室溫時(shí)A、B在此溶劑中的溶解度分別為SA和SB,通常存在著下列情況。(1)雜質(zhì)較易溶解(SB>SA)設(shè)室溫下SB=2.5g/100mL,SA=0.5g/100mL,如果A在此沸騰溶劑中的溶解度為9.5g/100mL,則使用100mL溶劑即可使混合物在沸騰時(shí)全溶。將此濾液冷卻至室溫時(shí)可析出A9g(不考慮操作上的損失),而B(niǎo)仍留在母液中。A損失很少,產(chǎn)物的回收率達(dá)到94%。如果A在此沸騰溶劑中的溶解度更大,例如是47.5g/l00mL,則只要使用20mL溶劑即可使混合物在沸騰時(shí)全溶,這時(shí)濾液可以析出A9.4g,B仍可留在母液中,產(chǎn)物回收率可高達(dá)99%。由此可見(jiàn),如果雜質(zhì)在冷時(shí)的溶解度大而產(chǎn)物在冷時(shí)的溶解度小,或溶劑對(duì)產(chǎn)物的溶解性能隨溫度的變化大,這兩方面都有利于提高回收率。(2)雜質(zhì)較難溶解(SB<SA)設(shè)在室溫下SB=0.5g/100mL,SA=2.5g/100mL,A在沸騰溶液中的溶解度仍為9.5g/100mL,則在100mL溶劑重結(jié)晶后的母液中含有2.5gA和0.59(即全部)B,析出的結(jié)晶A7g,產(chǎn)物的回收率為74%。但這時(shí),即使A在沸騰溶劑中的溶解度更大,使用的溶劑也不能再少了,否則奈質(zhì)B也會(huì)部分地析出,就須再次重結(jié)晶。如果混合物中的雜質(zhì)含量很多,則重結(jié)晶的溶劑量就要增加,或者重結(jié)晶的次數(shù)要增加,致使操作過(guò)程冗長(zhǎng)、回收率極大地降低。(3)兩者溶解度相等(SA=SB)設(shè)在室溫下皆為2.5g/100mL,若也用100mL溶劑重結(jié)晶,仍可得到純A7g。但如果這時(shí)雜質(zhì)含量很多,則用重結(jié)晶分離產(chǎn)物就比較困難。在A和B含量相等時(shí),重結(jié)晶法就不能用來(lái)分離產(chǎn)物了。從上述討論中可以看出,在任何情況下,雜質(zhì)含量過(guò)多都是不利的(雜質(zhì)太多還能影響結(jié)晶速率,甚至妨礙結(jié)晶的生成)。一般重結(jié)晶只適用于純化雜質(zhì)含量在5%以下的固體有機(jī)混合物,所以從反應(yīng)粗產(chǎn)物直接重結(jié)晶是不適宜的,必須先采用其他方法初步提純,例如萃取、水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾等,然后再用重結(jié)晶提純。在進(jìn)行重結(jié)晶時(shí),選擇理想的溶劑是一個(gè)關(guān)鍵,理想的溶劑必須具備下列條件:(1)不與被提純物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)。(2)在較高溫度時(shí)能溶解多量的被提純物質(zhì),而在室溫或更低溫度時(shí),只能溶解很少量的該種物質(zhì)。(3)對(duì)雜質(zhì)的溶解度非常大或非常?。ㄇ耙环N情況是使雜質(zhì)留在母液中不隨提純物晶體一同析出,后一種情況是使雜質(zhì)在熱過(guò)濾時(shí)被濾去)。(4)容易揮發(fā)(溶劑的沸點(diǎn)較低),易與結(jié)晶分離除去。沸點(diǎn)通常在50~120℃為宜。溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)低于被提純物質(zhì)的熔點(diǎn)。(5)能給出較好的結(jié)晶。(6)無(wú)毒或毒性很小。最后一點(diǎn)往往被人們所忽視,像苯、氯仿、二氧六環(huán)、吡啶等已經(jīng)被證明或懷疑具有致癌或誘發(fā)性的毒性,故應(yīng)盡可能地避免使用,實(shí)在無(wú)法代替時(shí),也應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行操作。在多數(shù)的情況下,甲苯是一個(gè)好的苯的替代物。乙酸乙酯或甲基叔丁基醚有時(shí)也可以替代二氧六環(huán)。表7.1列出常用的重結(jié)晶溶劑。表7.1常用的重結(jié)晶溶劑溶劑沸點(diǎn)/℃冰點(diǎn)/℃與水的混溶性極性介電常數(shù)(ε)易燃性毒性乙醚34.6-116-中等4.3++++-丙酮56-95+中等20.7+++-石油醚60~90--非極性2++++-氯仿61-63-中等480高甲醇65-98+極性32.6++高已烷69-94-非極性1.9++++-乙酸乙酯77-84-中等6.0++-乙醇78.5-117+極性24.3++-水1000高極性800-甲苯110.6-95-非極性2.4++高冰醋酸11816+中等6.15--在幾種溶劑同樣都合適時(shí),則應(yīng)根據(jù)結(jié)晶的回收率、操作的難易、溶劑的毒性、易燃性和價(jià)格等因素綜合考慮來(lái)加以選擇。當(dāng)一種物質(zhì)在一些溶劑中的溶解度太大,而在另一些溶劑中的溶解度又太小,不能選擇到種合適的溶劑時(shí),常可使用混合溶劑而得到滿意的結(jié)果。所謂混合溶劑,就是把對(duì)此物質(zhì)溶解度很大的和溶解度很小的而又能互溶的兩種溶劑(例如水和乙醇)混合起來(lái),這樣可獲得新的良好的溶解性能。用混合溶劑重結(jié)晶時(shí),可先將待純化物質(zhì)在接近良溶劑的沸點(diǎn)時(shí)溶于良溶劑中(在此溶劑中極易溶解)。若有不溶物,趁熱濾去;若有色,則用適量(如1%~2%)活性炭煮沸脫色后趁熱過(guò)濾。于此熱溶液中小心地加入熱的不良溶劑(物質(zhì)在此溶劑中溶解度很?。敝了霈F(xiàn)的渾濁不再消失為止,再加入少量良溶劑或稍熱使恰好透明。然后將混合物冷卻至室溫,使結(jié)晶從溶液中析出。有時(shí)也可將兩種溶劑先行混合,如I:1的乙醇和水,則其操作和使用單一溶劑時(shí)相同.常用的混合溶劑見(jiàn),表7.2表7.2重結(jié)晶常用的混合溶劑乙醇-丙酮乙酸乙酯-已烷乙醇-石油醚甲醇-二氯甲烷乙醇-水甲醇-乙醚丙酮-水甲醇-水氯仿-石油醚乙醚-已烷(或石油醚)2.實(shí)驗(yàn)操作(1)溶劑的選擇在重結(jié)晶時(shí)需要知道用哪一種溶劑最合適和物質(zhì)在該溶劑中的溶解情況。一般化合物可以查閱手冊(cè)或辭典中的溶解度一欄或通過(guò)試驗(yàn)來(lái)決定采用何種溶劑。選擇溶劑時(shí),必須考慮到被溶物質(zhì)的成分與結(jié)構(gòu)。因?yàn)槲镔|(zhì)往往易溶于結(jié)構(gòu)與其近似的溶劑中。極性物質(zhì)較易溶于極性溶劑中,而難溶于非極性溶劑中。例如含羥基的化合物,在大多數(shù)情況下或多或少地能溶于水中,隨著碳鏈增長(zhǎng),如高級(jí)醇,在水中的溶解度顯著降低,但在有機(jī)溶劑中,其溶解度卻會(huì)增加。溶劑的最后選擇,只能用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)決定。其方法是取20~30mg待結(jié)晶的固體粉末于一小試管中,用滴管加入5~10滴溶劑,并加以振蕩。若此物質(zhì)在溶劑中已全溶,則此溶解度過(guò)大溶劑不適用。如果該物質(zhì)不溶解,加熱溶劑至沸點(diǎn),并逐漸滴加溶劑,若加入溶劑量達(dá)到1mL,而物質(zhì)仍然不能全溶,則溶解度過(guò)小,必須尋求其他溶劑。如果該物質(zhì)能溶解在0.5~1mL的沸騰的溶劑中,則將試管進(jìn)行冷卻,觀察結(jié)晶析出情況,如果結(jié)晶不能自行析出,可用玻璃棒摩擦溶液液面下的試管壁,或再輔以冰水冷卻,以使結(jié)晶析出。若結(jié)晶仍不能析出,則此溶劑也不適用。如果結(jié)晶能正常析出,要注意析出的量。在幾種溶劑用同法比較后,可以選用結(jié)晶收率最好的溶劑來(lái)進(jìn)行重結(jié)晶。(2)溶解通常將待結(jié)晶物質(zhì)置于錐形瓶中,加入較需要量(根據(jù)查得的溶解度數(shù)據(jù)或溶解度試驗(yàn)方法所得的結(jié)果估計(jì)得到)稍少的適宜溶劑,加熱到微微沸騰一段時(shí)間后,若未完全溶解,可再次逐漸添加溶劑,每次加入后均需再加熱使溶液沸騰,直至物質(zhì)完全溶解(要注意判斷是否有不溶性雜質(zhì)存在,以免誤加過(guò)多的溶劑)。要使重結(jié)晶得到的產(chǎn)品純和回收率高,溶劑的用量是個(gè)關(guān)鍵。雖然從減少溶解損失來(lái)考慮,溶劑應(yīng)盡可能避免過(guò)量;但這樣在熱過(guò)濾時(shí)會(huì)引起很大的麻煩和損失,特別是當(dāng)待結(jié)晶物質(zhì)的溶解度隨溫度變化很大時(shí)更是如此。因?yàn)樵诓僮鲿r(shí),會(huì)因揮發(fā)而減少溶劑,或因降低溫度而使溶液變?yōu)檫^(guò)飽和而析出沉淀。因而要根據(jù)這兩方面的損失來(lái)權(quán)衡溶劑的用量,一般可比需要量多加20%左右的溶劑。為了避免溶劑揮發(fā)及可燃溶劑著火或有毒溶劑中毒,應(yīng)在錐形瓶上裝置回流冷凝管,添加溶劑可由冷凝管的上端加入。根據(jù)溶劑的沸點(diǎn)和易燃性,選擇適當(dāng)?shù)臒嵩〖訜帷?3)活性炭脫色有機(jī)反應(yīng)中常常會(huì)產(chǎn)生一些相對(duì)分子質(zhì)量較大的有色雜質(zhì),粗制的固體有機(jī)化合物若含有有色雜質(zhì),在重結(jié)晶時(shí),雜質(zhì)雖可以溶解于沸騰的溶劑中,但當(dāng)冷卻晶體析出時(shí),部分雜質(zhì)還會(huì)被結(jié)晶吸附,使產(chǎn)物顏色較深。有時(shí)在溶液中會(huì)存在某些樹(shù)脂狀物質(zhì)或其他不溶的雜質(zhì)微粒成均勻懸浮體,使溶液混濁,過(guò)濾困難,或用一般過(guò)濾方法難以除去。在有以上情況發(fā)生時(shí),就要用活性炭處理。使用活性炭時(shí),須先將要脫色處理的有機(jī)化合物溶液稍為冷卻,(若將活性炭加到沸騰的溶液中,會(huì)造成暴沸使溶液沖出容器,千萬(wàn)小心?。┤缓蠹尤牖钚蕴?。活性炭的用量視雜質(zhì)多少、溶液顏色深淺而定,一般為干燥粗產(chǎn)物質(zhì)量的1%~5%?;钚蕴恳矔?huì)吸附一部分產(chǎn)物,故用量不宜太多。若發(fā)現(xiàn)經(jīng)脫色后的溶液顏色仍較深,可再用活性炭處理一次。為了使活性炭充分吸附有色雜質(zhì),加入活性炭后應(yīng)煮沸5~10min,然后趁熱過(guò)濾。若粗產(chǎn)物溶于溶劑后成為透明、顏色甚淺的溶液,則可不必用活性炭處理。(4)趁熱過(guò)濾固體粗產(chǎn)物溶于熱的溶劑中,經(jīng)活性炭脫色后,要進(jìn)行過(guò)濾以除去吸附了有色雜質(zhì)等的活性炭和不溶解的固體雜質(zhì)。為了避免在過(guò)濾時(shí)溶液冷卻,結(jié)晶析出,造成操作困難和損失,必須使過(guò)濾操作盡可能快地完成,同時(shí)也要設(shè)法保

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