實(shí)驗(yàn)二重結(jié)晶復(fù)習(xí)資料

實(shí)驗(yàn)二重結(jié)晶復(fù)習(xí)資料二、基本原理固體有機(jī)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。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)從過飽和溶液中析出，而讓雜質(zhì)全部或大部分仍留在溶液中，或者相反，從而達(dá)到分離、提純之目的。

注意——重結(jié)晶只適宜雜質(zhì)含量在5%以下的固體有機(jī)混合物的提純。從反應(yīng)粗產(chǎn)物直接重結(jié)晶是不適宜的，必須先采取其他方法初步提純，然后再重結(jié)晶提純。2021/1/42三、實(shí)驗(yàn)步驟1、溶劑選擇：水2、制熱飽和溶液天平稱取2g乙酰苯胺樣品，放于150錐形瓶中，加入約70水，用電熱套加熱至沸騰。用玻璃棒攪動(dòng)，使固體溶解。若有未全溶固體，可補(bǔ)加少量熱水，至全溶(可能會(huì)有不溶雜質(zhì))。3、脫色待固體全溶，稍微冷卻后加入活性炭(約0.1g)，稍加攪拌后繼續(xù)加熱沸騰5到10。2021/1/434、熱過濾將一短頸漏斗至于熱水浴中預(yù)熱。折疊好菊花型濾紙。2021/1/44將一短頸漏斗至于熱水浴中預(yù)熱。折疊好菊花型濾紙。菊花型濾紙置于熱的短頸漏斗中，將步驟3中脫色好的溶液乘熱過濾至一150燒杯中(注意不要燙到手)。過濾完后，用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。2021/1/455、冷卻結(jié)晶盛濾液的燒杯用表面皿蓋好，稍冷后，置于冷水浴中冷卻結(jié)晶。6、抽濾結(jié)晶完全后，用布氏漏斗進(jìn)行抽濾。抽濾完后，停止抽氣，再加入少量蒸餾水洗滌，然后再抽干，重復(fù)1-2次。2021/1/46抽氣剪好濾紙潤濕濾紙抽濾（先抽氣）先停抽氣再拆裝置2021/1/477、干燥、稱重抽干后將晶體轉(zhuǎn)移到表面皿，攤開于空氣中晾干。稱重，計(jì)算收率。2021/1/48重結(jié)晶流程圖2021/1/49四、操作要點(diǎn)及說明1、選擇適宜的溶劑在選擇溶劑時(shí)應(yīng)根據(jù)“相似相溶”的一般原理。溶質(zhì)往往溶于結(jié)構(gòu)與其相似的溶劑中。還可查閱有關(guān)的文獻(xiàn)和手冊，了解某化合物在各種溶劑中不同溫度的溶解度。也可通過實(shí)驗(yàn)來確定化合物的溶解度。即可取少量的重結(jié)晶物質(zhì)在試管中，加入不同種類的溶劑進(jìn)行預(yù)試。適宜溶劑應(yīng)符合的條件：溶劑不應(yīng)與重結(jié)晶物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；重結(jié)晶物質(zhì)在溶劑中的溶解度應(yīng)隨溫度變化，即高溫時(shí)溶解度大，而低溫時(shí)溶解度小；雜質(zhì)在溶劑中的溶解度或者很大，或者很??；溶劑應(yīng)容易與重結(jié)晶物質(zhì)分離；溶劑應(yīng)無毒，不易燃，價(jià)格合適并有利于回收利用。2021/1/4102、制熱飽和溶液制熱飽和溶液時(shí)，溶劑可分批加入，邊加熱邊攪拌，在溶劑沸點(diǎn)溫度下，至固體完全溶解后，再多加2O％左右(這樣可避免熱過濾時(shí)，晶體在漏斗上或漏斗頸中析出造成損失)。切不可再多加溶劑，否則會(huì)損失產(chǎn)品或冷后析不出晶體(有機(jī)溶劑需要回流裝置)。

若溶液含有色雜質(zhì)，要加活性炭脫色。(用量為粗產(chǎn)品質(zhì)量的1%—5%)——待溶液稍冷后加活性炭?。?切不可在沸騰的溶液中加入活性炭，那樣會(huì)有暴沸的危險(xiǎn))煮沸5~10分鐘。2021/1/4113、熱過濾方法一：用熱水漏斗趁熱過濾，見裝置。(預(yù)先加熱漏斗，疊菊花濾紙，準(zhǔn)備錐形瓶接收濾液，減少溶劑揮發(fā)用的表面皿)。若用有機(jī)溶劑，過濾時(shí)應(yīng)先熄滅火焰或使用檔火板。方法二：可把布氏漏斗預(yù)先烘熱，然后便可趁熱過濾。可避免晶體析出而損失。上述兩種方法在過濾時(shí)，應(yīng)先用溶劑潤濕濾紙，以免結(jié)晶析出而阻塞濾紙孔。過濾時(shí)，漏斗上可蓋上表面皿(凹面向下)減少溶劑的揮發(fā)。2021/1/4124、結(jié)晶濾液放置冷卻，析出結(jié)晶。靜大動(dòng)小。5、抽濾抽濾前先熟悉布氏漏斗的構(gòu)造及連接方式，將剪好的濾紙放入，濾紙的直徑切不可大于漏斗底邊緣，否則濾紙會(huì)折過，濾液會(huì)從折邊處流過造成損失，將濾紙潤濕后，可先倒入部分濾液（不要將溶液一次倒入）啟動(dòng)水循環(huán)泵，通過緩沖瓶（安全瓶）上二通活塞調(diào)節(jié)真空度，開始真空度可低些，這樣不致將濾紙抽破，待濾餅已結(jié)一層后，再將余下溶液倒入，此時(shí)真空度可逐漸升高些，直至抽“干”為止。

停泵時(shí)，要先打開放空閥，再停泵，可避免倒吸。2021/1/4136、結(jié)晶的洗滌和干燥用溶劑沖洗結(jié)晶再抽濾，除去附著的母液。抽濾和洗滌后的結(jié)晶，表面上吸附有少量溶劑，因此尚需用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行干燥。固體的干燥方法很多，可根據(jù)重結(jié)晶所用的溶劑及結(jié)晶的性質(zhì)來選擇，常用的方法有以下幾種：空氣晾干的；烘干（紅外燈或烘彩）；用濾紙吸干；置于干燥器中干燥。2021/1/414五、注意事項(xiàng)溶劑量的多少，因同時(shí)考慮兩個(gè)因素。容極少則收率高，但可能給熱過濾帶來麻煩，并可能造成更大的損失；容極多，顯然會(huì)影響回收率。故兩者應(yīng)綜合考慮?？梢栽谌軇┓悬c(diǎn)溫度時(shí)溶解固體，但必須注意實(shí)際操作溫度是多少，否則會(huì)因?qū)嶋H操作時(shí)，被提純物晶體大量析出。但對(duì)某些晶體析出不敏感的被提純物，可考慮在溶劑沸點(diǎn)時(shí)溶解成飽和溶液，故因具體情況決定，不能一概而論。例如，在100℃時(shí)配成飽和溶液，而熱過濾操作溫度不可能是100℃，可能是80℃？也可能是90℃？那么在考慮加多少溶劑時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮熱過濾的實(shí)際操作溫度。為了避免溶劑揮發(fā)及可燃性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，添加溶劑可從冷凝管的上端加入。若溶液中含有色雜質(zhì)，則應(yīng)加活性炭脫色，應(yīng)特別注意活性炭的使用。2021/1/415六、思考題

1、重結(jié)晶法一般包括哪幾個(gè)步驟？各步驟的主要目的如何？（1）選擇適宜溶劑，制成熱的飽和溶液。（2）熱過濾，除去不溶性雜質(zhì)（包括脫色）。（3）抽濾、冷卻結(jié)晶，除去母液。（4）洗滌干燥，除去附著母液和溶劑。2、重結(jié)晶時(shí)，溶劑的用量為什么不能過量太多，也不能過少？正確的應(yīng)該如何？過量太多，不能形成熱飽和溶液，冷卻時(shí)析不出結(jié)晶或結(jié)晶太少。過少，有部分待結(jié)晶的物質(zhì)熱溶時(shí)未溶解，熱過濾時(shí)和不溶性雜質(zhì)一起留在濾紙上，造成損失?？紤]到熱過濾時(shí)，有部分溶劑被蒸發(fā)損失掉，使部分晶體析出留在波紙上或漏斗頸中造成結(jié)晶損失，所以適宜用量是制成熱的飽和溶液后，再多加20％左右。

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3、用活性炭脫色為什單要待固體物質(zhì)完全溶解后才加入？為什么不能在溶液沸騰時(shí)加入？活性碳可吸附有色雜質(zhì)、樹脂狀物質(zhì)以及均勻分散的物質(zhì)。因?yàn)橛猩s質(zhì)雖可溶于沸騰的溶劑中，但當(dāng)冷卻析出結(jié)晶體時(shí)，部分雜質(zhì)又會(huì)被結(jié)晶吸附，使得產(chǎn)物帶色。所以用活性炭脫色要待固體物質(zhì)完全溶解后才加入，并煮沸5－10。要注意活性炭不能加入已沸騰的溶液中，以一免溶液暴沸而從容器中沖出。2021/1/417

4、使用有機(jī)溶劑重結(jié)晶時(shí)，哪些操作容易著火？怎樣才能避免呢？

有機(jī)溶劑往往不是易燃就是有一定的毒性，也有兩者兼有的，操作時(shí)要熄滅鄰近的一切明火，最好在通風(fēng)櫥內(nèi)操作。常用三角燒瓶或圓底燒瓶作容器，因?yàn)樗鼈兤靠谳^窄，溶劑不易發(fā)，又便于搖動(dòng)，促使固體物質(zhì)溶解。若使用的溶劑是低沸點(diǎn)易燃的，嚴(yán)禁在石棉網(wǎng)上直接加熱，必須裝上回流冷凝管，并根據(jù)其沸點(diǎn)的高低，選用熱浴，若固體物質(zhì)在溶劑中溶解速度較慢，需要較長時(shí)問，也要裝上回流冷凝管，以免溶劑損失。2021/1/4185、用水重結(jié)晶乙酰苯胺，在溶解過程中有無油狀物出現(xiàn)？這是什么？在溶解過程中會(huì)出現(xiàn)油狀物，此油狀物不是雜質(zhì)。乙酰苯胺的熔點(diǎn)為114℃，但當(dāng)乙酰苯胺用水重結(jié)晶時(shí)，往往于83℃就熔化成液體，這時(shí)在水層有溶解的乙酰苯胺，在熔化的乙酰苯胺層中含有水，故油狀物為未溶于水而已熔化的乙酰苯胺，所以應(yīng)繼續(xù)加入溶劑，直至完全溶解。2021/1/4196、使用布氏漏斗過濾時(shí)，如果濾紙大于漏斗瓷孔面時(shí)，有什么不好？如果濾紙大于漏斗瓷孔面時(shí)，濾紙將會(huì)折邊，那樣濾液在抽濾時(shí)將會(huì)自濾紙邊沿吸入瓶中，而造成晶體損失。所以不能大，只要蓋住瓷孔即可。

7、停止抽濾前，如不先拔除橡皮管就關(guān)住水閥（泵）會(huì)有什么問題產(chǎn)生？如不先拔除橡皮管就關(guān)水泵，會(huì)發(fā)生水倒吸入抽濾瓶內(nèi)，若需要的是濾液問題就大了。2021/1/420

8、某一有機(jī)化合物進(jìn)行重結(jié)晶，最適合的溶劑應(yīng)該具有哪些性質(zhì)？與被提純的有機(jī)化合物不起化學(xué)反應(yīng)。因?qū)Ρ惶峒兊挠袡C(jī)物應(yīng)具有熱溶，冷不溶性質(zhì)。雜質(zhì)和被提純物質(zhì)，應(yīng)是一個(gè)熱溶，一個(gè)熱不溶。對(duì)要提純的有機(jī)物能在其中形成較整齊的晶體。溶劑的沸點(diǎn)，不宜太低(易損)，也不宜太高(難除)。價(jià)廉易得無毒。2021/1/4219、將溶液進(jìn)行熱過濾時(shí)，為什么要盡可能減少溶劑的揮發(fā)？如何減少其揮發(fā)？溶劑揮發(fā)多了，會(huì)有部分晶體熱過濾時(shí)析出留在濾紙上和漏斗頸中，造成損失，若用有機(jī)溶劑，揮發(fā)多了，造成浪費(fèi)，還污染環(huán)境。為此，過濾時(shí)漏斗應(yīng)蓋上表面皿(凹面向下)，可減少溶劑的揮發(fā)。盛溶液的容器，一般用錐形瓶(水溶液除外)，也可減少溶劑的揮發(fā)。10、在布氏漏斗中用溶劑洗滌固體時(shí)應(yīng)該注意些什么？用重結(jié)晶的同一溶劑進(jìn)行洗滌，用量應(yīng)盡量少，以減少溶解損失。如重結(jié)晶的溶劑的熔點(diǎn)較高，在用原溶劑至少洗滌一次后?？捎玫头悬c(diǎn)的溶劑洗滌，使最后的結(jié)晶產(chǎn)物易于干燥，(要注意此溶劑必須能和第一種溶劑互溶而對(duì)晶體是不溶或微溶的)。2021/1/422