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1、 (計劃學(xué)時:(計劃學(xué)時:3學(xué)時)學(xué)時) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?1 1、了解熔點(diǎn)測定的意義;、了解熔點(diǎn)測定的意義; 2 2、掌握熔點(diǎn)測定的操作方法;、掌握熔點(diǎn)測定的操作方法; 3 3、了解利用對純粹有機(jī)化合物的熔點(diǎn)測定校正溫、了解利用對純粹有機(jī)化合物的熔點(diǎn)測定校正溫度計的方法度計的方法 二、實(shí)驗(yàn)原理:二、實(shí)驗(yàn)原理: 晶體化合物的固液兩態(tài)在大氣壓力下成平衡時的溫晶體化合物的固液兩態(tài)在大氣壓力下成平衡時的溫度稱為該化合物的熔點(diǎn)。純粹的固體有機(jī)化合物一度稱為該化合物的熔點(diǎn)。純粹的固體有機(jī)化合物一般都有固定的熔點(diǎn),即在一定的壓力下,固液兩態(tài)般都有固定的熔點(diǎn),即在一定的壓力下,固液兩態(tài)之間的變化
2、是非常敏銳的,自初熔至全熔(熔點(diǎn)范之間的變化是非常敏銳的,自初熔至全熔(熔點(diǎn)范圍稱為熔程),溫度不超過圍稱為熔程),溫度不超過0.50.51 1。 如果該物質(zhì)含有雜質(zhì),則其熔點(diǎn)往往較純粹如果該物質(zhì)含有雜質(zhì),則其熔點(diǎn)往往較純粹者者為低,且熔程較長。故測定熔點(diǎn)對于鑒定純粹有為低,且熔程較長。故測定熔點(diǎn)對于鑒定純粹有機(jī)物和定性判斷固體化合物的純度具有很大的價值。機(jī)物和定性判斷固體化合物的純度具有很大的價值。 如果在一定的溫度和壓力下,將某物質(zhì)的固液兩相如果在一定的溫度和壓力下,將某物質(zhì)的固液兩相置于同一容器中,將可能發(fā)生三種情況:固相迅速置于同一容器中,將可能發(fā)生三種情況:固相迅速轉(zhuǎn)化為液相;液相迅
3、速轉(zhuǎn)化為固相;固相液相同時轉(zhuǎn)化為液相;液相迅速轉(zhuǎn)化為固相;固相液相同時并存并存。 下圖(下圖(1 1)表示該物質(zhì)固體的蒸氣壓隨溫度升高而增)表示該物質(zhì)固體的蒸氣壓隨溫度升高而增大的曲線;大的曲線; 下圖(下圖(2 2)表示該物質(zhì)液體的蒸氣壓隨溫度升高而增)表示該物質(zhì)液體的蒸氣壓隨溫度升高而增大的曲線;大的曲線; 下圖(下圖(3 3)表示()表示(1 1)與()與(2 2)的加合,由于固相的蒸)的加合,由于固相的蒸氣壓隨溫度變化的速率較相應(yīng)的液相大,最后兩曲氣壓隨溫度變化的速率較相應(yīng)的液相大,最后兩曲線相交于線相交于M M處(只能在此溫度時),此時固液兩相同處(只能在此溫度時),此時固液兩相同時
4、并存,它所對應(yīng)的溫度時并存,它所對應(yīng)的溫度T TM M即為該物質(zhì)的熔點(diǎn)。即為該物質(zhì)的熔點(diǎn)。 下圖(下圖(4 4)當(dāng)含雜質(zhì)時(假定兩者不形成固溶體),)當(dāng)含雜質(zhì)時(假定兩者不形成固溶體),根據(jù)拉烏耳根據(jù)拉烏耳(Raoult)(Raoult)定律可知,在一定的壓力和溫定律可知,在一定的壓力和溫度條件下,在溶劑中增加溶質(zhì),導(dǎo)致溶劑蒸氣分壓度條件下,在溶劑中增加溶質(zhì),導(dǎo)致溶劑蒸氣分壓降低,固液兩相交點(diǎn)降低,固液兩相交點(diǎn)M M1 1即代表含有雜質(zhì)化合物達(dá)到熔即代表含有雜質(zhì)化合物達(dá)到熔點(diǎn)時的固液相平衡共存點(diǎn),點(diǎn)時的固液相平衡共存點(diǎn),T TM1M1為含雜質(zhì)時的熔點(diǎn),為含雜質(zhì)時的熔點(diǎn),顯然,此時的熔點(diǎn)較純粹者
5、低顯然,此時的熔點(diǎn)較純粹者低 。s溫度蒸氣壓M固體(1)溫度蒸氣壓M液體(2)s溫度蒸氣壓M固液(3)LLLL熔點(diǎn)物質(zhì)的溫度與蒸氣壓曲線圖TMs溫度蒸氣壓M固液LL熔點(diǎn)TMTM1(4)雜質(zhì)的影響M1L1 三、實(shí)驗(yàn)裝置及樣品:三、實(shí)驗(yàn)裝置及樣品: 1 1、雙浴式、雙浴式 2 2、樣品:苯甲酸、乙酰苯胺及其兩者混合、樣品:苯甲酸、乙酰苯胺及其兩者混合物(物(1 1:1 1) 四、實(shí)驗(yàn)操作:四、實(shí)驗(yàn)操作: 1 1、樣品的裝入、樣品的裝入 (1 1)樣品粉末要研細(xì))樣品粉末要研細(xì) (2 2)填裝結(jié)實(shí),不應(yīng)留有空隙)填裝結(jié)實(shí),不應(yīng)留有空隙 (3 3)填裝高度)填裝高度23mm23mm,需反復(fù)多次(少量,
6、需反復(fù)多次(少量多次)多次) (4 4)熔點(diǎn)管外的樣品粉末要擦干凈以免污)熔點(diǎn)管外的樣品粉末要擦干凈以免污染熱浴液體染熱浴液體 2 2、熔點(diǎn)浴的設(shè)計及裝置(參見、熔點(diǎn)浴的設(shè)計及裝置(參見P.42P.42,雙浴式),雙浴式) 3 3、熔點(diǎn)測定、熔點(diǎn)測定 (1 1)升溫:先快后慢(每分鐘)升溫:先快后慢(每分鐘1212) (2 2)記下初熔溫度(晶體開始塌落并有液相產(chǎn)生時的溫)記下初熔溫度(晶體開始塌落并有液相產(chǎn)生時的溫度)度) (3 3)記下全熔溫度(固體完全消失)記下全熔溫度(固體完全消失) 純化合物的初熔純化合物的初熔全熔過程一般很短,有時全熔過程一般很短,有時只能讀到一只能讀到一個數(shù)個數(shù)
7、(4 4)至少重復(fù)兩次(用新的熔點(diǎn)管另裝樣品)至少重復(fù)兩次(用新的熔點(diǎn)管另裝樣品) (5 5)若為未知樣品,則先初測一次,找出熔點(diǎn)范圍,待)若為未知樣品,則先初測一次,找出熔點(diǎn)范圍,待浴溫將至熔點(diǎn)以下約浴溫將至熔點(diǎn)以下約3030左右,再進(jìn)行精密測定左右,再進(jìn)行精密測定 4 4、介紹用熔點(diǎn)測定儀測定熔點(diǎn)(、介紹用熔點(diǎn)測定儀測定熔點(diǎn)(P.43P.43 5 5、介紹溫度計校正操作方法、介紹溫度計校正操作方法溫度計讀數(shù)/oC 0 40 80 120 160200240 右圖:溫度計右圖:溫度計刻度校正曲線刻度校正曲線 熔點(diǎn)測定可能產(chǎn)生誤差的因素:熔點(diǎn)測定可能產(chǎn)生誤差的因素: 1 1、熔點(diǎn)管不潔凈。如含
8、有灰塵等,能產(chǎn)生、熔點(diǎn)管不潔凈。如含有灰塵等,能產(chǎn)生410410的誤差。的誤差。 例如,熔點(diǎn)管內(nèi)壁含有堿性物質(zhì),能催化醛例如,熔點(diǎn)管內(nèi)壁含有堿性物質(zhì),能催化醛或酮的羥醛縮合,或使糖類及其衍生物發(fā)生或酮的羥醛縮合,或使糖類及其衍生物發(fā)生變旋作用,而使熔點(diǎn)降低,熔程變大;故熔變旋作用,而使熔點(diǎn)降低,熔程變大;故熔點(diǎn)管必須潔凈。點(diǎn)管必須潔凈。 2 2、點(diǎn)管底未封好而產(chǎn)生漏管。檢查是否為漏、點(diǎn)管底未封好而產(chǎn)生漏管。檢查是否為漏管,不能用吹氣的方法,管,不能用吹氣的方法, 否則會使熔點(diǎn)管內(nèi)產(chǎn)生水蒸氣及其它雜質(zhì)。否則會使熔點(diǎn)管內(nèi)產(chǎn)生水蒸氣及其它雜質(zhì)。檢查的方法為:當(dāng)裝好樣品的毛細(xì)管浸入浴檢查的方法為:當(dāng)裝
9、好樣品的毛細(xì)管浸入浴液后,發(fā)現(xiàn)樣品變黃或管底滲入液體,說明液后,發(fā)現(xiàn)樣品變黃或管底滲入液體,說明為漏管,應(yīng)棄去,另換一根。為漏管,應(yīng)棄去,另換一根。 3 3、樣品粉碎不夠細(xì)。填裝不結(jié)實(shí),產(chǎn)生空隙,、樣品粉碎不夠細(xì)。填裝不結(jié)實(shí),產(chǎn)生空隙,則不易傳熱,造成熔程變大。則不易傳熱,造成熔程變大。 4 4、樣品不干燥或含有雜質(zhì)。根據(jù)拉烏耳、樣品不干燥或含有雜質(zhì)。根據(jù)拉烏耳(RaoultRaoult)定律,會使熔點(diǎn)偏低,熔程變大。)定律,會使熔點(diǎn)偏低,熔程變大。 5 5、樣品量的多少也會影響。太少不便觀察,、樣品量的多少也會影響。太少不便觀察,產(chǎn)生熔點(diǎn)偏低;太多會造成熔程變大,熔點(diǎn)偏產(chǎn)生熔點(diǎn)偏低;太多會造成熔程變大,熔點(diǎn)偏高。高。 6 6、升溫速度應(yīng)慢,讓熱傳導(dǎo)有充分的時間。、升溫速度應(yīng)慢,讓熱傳導(dǎo)有充分的時間。升溫速度過快,熔點(diǎn)偏高。升溫速度過快,熔點(diǎn)偏高。 7 7、熔點(diǎn)管壁太厚,熱傳導(dǎo)時間長,會產(chǎn)生熔、熔點(diǎn)管壁太厚,熱傳導(dǎo)時間長,會產(chǎn)生熔點(diǎn)偏高。點(diǎn)偏高。 歸納上述因素為四個:歸納上述因素為四個: (1
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