1、实验一普通蒸馏 1、熟悉蒸馏和测定沸点的原理，了解蒸馏和测定沸点的意义；2. 掌握常量法、微量法测定沸点的原理和方法。【实验装置】 （1）蒸馏装置（常量法测沸点） 蒸馏装置由圆底烧瓶、蒸馏头、温度计套管、温度计、水冷凝器（或空气冷凝器）、接引管、接收瓶组成。 蒸馏瓶：蒸馏瓶的选用与被蒸液体量的多少有关，通常装入液体的体积应为蒸馏瓶容积 1/3-2/3。液体量过多或过少都不宜。在蒸馏低沸点液体时，选用长颈蒸馏瓶；而蒸馏高沸点液体时，选用短颈蒸馏瓶。 温度计：温度计应根据被蒸馏液体的沸点来选，低于 100，可选用 100温度计；高于 100，应选用 250-300水银温度计。 冷凝管：冷凝管可分为
2、水冷凝管和空气冷凝管两类，水冷凝管用于被蒸液体沸点低于 140；空气冷凝管用于被蒸液体沸点高于 140。 尾接管及接收瓶：尾接管将冷凝液导入接收瓶中。常压蒸馏选用锥形瓶为接收瓶，减压蒸馏选用圆底烧瓶为接收瓶。（2） 蒸馏的操作 加料：将待蒸乙醇 25ml 小心倒入蒸馏瓶中，不要使液体从支管流出，可使用长颈漏斗。加入几粒沸石，塞好带温度计的塞子，注意温度计的位置。再检查一次装置是否稳妥与严密。 加热：先打开冷凝水，缓缓通入冷水，然后开始加热。注意冷水自下而上，蒸汽自上而下，两者逆流冷却效果好。 当液体沸腾，蒸汽到达水银球部位时，温度计读数急剧上升，调节热源，让水银球上液滴和蒸汽温度达到平衡，使蒸
3、馏速度以每秒 1-2 滴为宜。此时温度计读数就是馏出液的沸点。 蒸馏时若热源温度太高，使蒸汽成为过热蒸汽，造成温度计所显示的沸点偏高；若热源温度太低，馏出物蒸汽不能充分浸润温度计水银球，造成温度计读得的沸点偏低或不规则。 收集馏出液：准备两个接受瓶，一个接受前馏分或称馏头，另一个（需称重）接受所需馏分，并记下该馏分的沸程：即该馏分的第一滴和最后一滴时温度计的读数。 在所需馏分蒸出后，温度计读数会突然下降。此时应停止蒸馏。即使杂质很少，也不要蒸干，以免蒸馏瓶破裂及发生其它意外事故。【操作要点】 1、仪器的选择及安装 1）仪器的选择：加热方式、烧瓶、温度计、冷凝器； 2）安装顺序：从热源开始，从下
4、往上、从左往右； 3）安装要求：正确、牢固、美观； 4）拆除顺序：与安装顺序相反； 5）S 扣、铁圈、铁夹、石棉网的选择及使用方法。 2、操作要点及注意事项 1）被蒸馏物加入方式； 2）温度计的位置； 3）空气浴问题；4）冷凝水流向； 5）沸石加入时间； 6）馏出速度； 7）数据记录：初馏点及终馏点。实验目的】 实验二 乙酸乙酯的合成通过本实验了解酯化反应的原理与操作及低沸点液体的蒸馏操作。【实验原理】 乙醇和乙酸在浓硫酸催化下进行反应，可以得到乙酸乙酯， 这是制备酯的重要方法。酯化反应是一个可逆平衡反应，为了提高酯的产率，通常可以采用下列方法：1.使羧酸或醇其中之一过量。2.对于沸点比较低的
5、酯可以使生成的酯离开反应器，使平衡向生成酯的方向移动。3.除去反应中生成的水或用浓硫酸吸水。 本实验采取醇过量，并继而使生成的乙酸乙酯由反应器蒸出的方法。【仪器与试剂】 圆底烧瓶（50ml ），回流冷凝器，分液漏斗，75弯管。 95%乙醇 16ml （0.265mol） 冰醋酸 10ml（0.175mol） 浓硫酸 2ml碳酸钠饱和溶液 氯化钙饱和溶液 无水硫酸镁（或无水硫酸钠）【实验步骤】 安装仪器 在 50 ml 圆底烧瓶中放入 16 ml 95%乙醇，10 ml 冰醋酸，在摇动下加入 2 ml 浓 H2SO4，装上回流冷凝器，在石棉网上用小火加热回流 0.5 小时 1。然后将冷凝器斜装，
6、用一个 75弯管与烧瓶连接，在石棉网上将烧瓶中的液体慢慢蒸出。 液体洗涤 将所收集的蒸馏液倒入分液漏斗中，用碳酸钠饱和溶液洗至中性，所得有机相用 10 ml 饱和食盐水洗涤后再用等体积的饱和氯化钙溶液洗涤两次。从分液漏斗上口将乙酸乙酯层倒入干燥的小锥形瓶中，用无水硫酸镁（或无水硫酸钠）干燥，放置约 20 分钟。通过堵有脱脂棉（或玻璃布）的长颈漏斗把干燥的酯滤入 50 ml 圆底烧瓶中，装上蒸馏装置，在水浴中加热蒸馏，收集 7278的馏分 2。称重，计算产率。（产率为 6575%）。注 1 用小火加热以避免温度过高，增加副产物乙醚的含量：注 2 纯乙酸乙酯是具有水果香味的无色液体，沸点 77.2
7、，密度 d420=0.901，折光率 nD20=1.3727。乙酸乙酯与水形成沸点为 70.4的二元恒沸混合物（含水 8.1%）；乙酸乙酯、乙醇与水形成沸点为70.2的三元恒沸点混合物（含乙醇 8.4%，水 9%）。如果在蒸馏前不把乙酸乙酯中的乙醇和水除尽，就会有较多的前馏分。实验目的】 实验三重结晶1、学习重结晶提纯固态有机化合物的原理和方法； 2、掌握重结晶的基本操作； 3、了解熔点测定的意义； 4、掌握熔点测定的操作方法。【实验仪器与药品】 循环水真空泵、抽滤瓶、布氏漏斗、酒精灯、滤纸 、乙酰苯胺、b 型管、毛细管、浓硫酸。 表 1 主要试剂的物理常数（文献值） 溶解度（100g 饱和水
8、溶液中含乙酰苯胺）/克 名 称 分子量 性 状 比 重 熔点/ 20 100 乙酰苯胺 135.17 白色晶体 1.214 114.3 0.52 6.5【实验原理：一、重结晶】 一、重结晶利用固体有机物在溶剂中的溶解度随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和，冷却时由于溶解度降低，又重新析出晶体，称为重结晶过程。 利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。对于不溶性杂质的除去，可将被提纯的粗产品溶解于适当的热溶剂中，由于杂质不溶解，仍为固体，而主产品溶于溶剂中成为溶液，趁热过滤、即可除去不溶性杂质。对可溶性杂质的除去，可将被提纯的粗产品溶解在热的溶
9、剂中达到饱和，而对于可溶性杂质为不饱和，冷却时，由于主产品达到过饱和而析出，杂质不饱和仍留在溶液中，经过滤可得到纯化的主产品结晶。 重结晶只适宜杂质含量在 5%以下的固体有机混合物的提纯。从反应粗产物直接重结晶是不适宜的，必须先采取其他方法初步提纯，然后再重结晶提纯。重结晶的步骤包括： 饱和溶液的制取脱色过滤（热过滤和冷过滤）结晶结晶的干燥。 1.饱和溶液的制取要使重结晶得到的产品纯而回收率高，溶剂用量很关键。一般情况下溶剂量可比需要量多 20左右。 2.脱色 若溶液含有色杂质，要加活性炭脱色。（用量为粗产品质量的 1%5%），待溶液稍冷后加活性炭！（否则会发生严重的暴沸）加入活性炭后，再煮沸
10、 510 分钟。然后趁热滤去活性炭。 3.过滤 重结晶过程中，需要进行两次过滤，一次热过滤，一次冷过滤。 热过滤可采用抽滤装置（对特别易挥发的溶剂不宜使用）。抽滤装置是由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、水泵组成的。过滤前应先将布氏漏斗和吸滤瓶预热。抽滤的操作顺序如下：先取适当大小的滤纸（要剪的比漏斗内径略小，但要完全覆盖瓷板上的小孔，滤纸选择要近镜头）放入漏斗，再用与重结晶同样的溶剂湿润滤纸并连接水泵，使滤纸紧贴在漏斗的瓷板上，然后过滤，滤毕，为防止水倒吸入吸滤瓶，应先打开安全瓶上的活塞（若无安全瓶，先将连接水泵的橡皮管拔去）再关水泵，停止抽滤后，把滤液移入洁净的锥形瓶，放置冷却。 （1） （2）
11、（3）图 滤纸的正确剪法 冷过滤是为了把结晶从母液中分离出来，经抽滤过后，布氏漏斗中的晶体要用冷的重结晶溶剂洗涤，洗涤的过程是将抽气暂时停止，在晶体上加少量溶剂，用玻璃棒小心搅动（不要使滤纸松动），使所有晶体润湿。待晶体均匀地浸湿后再抽气，重复一、二次即可。为了更好地除去晶体间的溶剂，最后抽气的同时，用一干净的玻璃塞用力挤压。 图 2 减压过滤装置 4.结晶将滤液在冷浴中迅速冷却并剧烈搅动，可得到颗粒很小的晶体。若希望得到均匀而较大的晶体，可将滤液在室温或保温下静置使之缓缓冷却。有时由于滤液中有焦油状物质或胶状物存在，使结晶不易析出，或有时因形成过饱和溶液也不析出结晶。这种情况下，可用玻璃棒磨
12、擦器壁，以形成粗糙面，因为在粗糙面上溶质分子呈定向排列形成结晶的过程比在平滑面上迅速和容易；或投入晶种（用同一物质的结晶），若无此物质的结晶，可用玻棒沾一些溶液稍干后即会析出晶体，供给定型晶核，使晶体迅速形成。 5.结晶的干燥常用的方法有如下几种：空气晾干；烘干。【实验步骤】 用水重结晶乙酰苯胺 称取 5g 乙酰苯胺，放在 250ml 锥形瓶中，加入适量水，加热至乙酰苯胺溶解，若不溶解，可适量添加少量热水，搅拌并加热至接近沸腾，使乙酰苯胺溶解，稍冷后，加入适量（约 0.5-1g）活性炭于溶液中，煮沸 5-10min，趁热过滤，用锥形瓶收集滤液。 滤液放置冷却后，有乙酰苯胺析出，抽气过滤，抽干后
13、，用玻璃塞压挤晶体，继续抽滤，尽量除去母液，然后进行晶体洗涤，抽干。【注意事项】 1、溶剂的选择及用量（比需要量多 20%左右）。 2、活性炭脱色时，不能把其加入到已沸腾的溶液中，以防止暴沸，用量为干燥粗产品质量的 1%5%。 3、抽滤时防止倒吸。【实验原理：二、熔点的测定】 准确测定晶体化合物的熔点具有以下作用：（1）粗略地鉴定晶体样品。（2）定性地确定化合物是否纯净。（3）确定两个晶体样品是否为同一化合物。（1）晶体化合物熔点测定的方法毛细管法 在毛细管法中，应用最广泛的是提勒管法，装置见图 3。图 3 提勒管法测定熔点 【实验步骤】 图 4 毛细管装样 1. 样品的装入将少许样品放于干净
14、表面皿上，用玻璃棒将其研细并集成一堆。把毛细管开口一端垂直插入堆集的样品中，使一些样品进入管内（近镜头），然后， 把该毛细管垂直桌面轻轻上下振动，使样品进入管底，再用力在桌面上下振动，尽量使样品装得紧密。或将装有样品，管口向上的毛细管，放入长约 50-60cm 垂直桌面的玻璃管中，管下可垫一表面皿，使之从高处落于表面皿上（如图 4），如此反复几次后，可把样品装实，样品高度 23mm。熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。装入的样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果。 2. 测熔点 按图 3 搭好装置，放入加热液（浓硫酸），用温度计水银球蘸取少量加热液，小心地将熔点管粘附于水银球壁上，或剪
15、取一小段橡皮圈套在温度计和熔点管的上部（如图 3）。将粘附有熔点管的温度计小心地插入加热浴中，以小火在图示部位加热。开始时升温速度可以快些，当传热液温度距离该化合物熔点约10-15时，调整火焰使每分钟上升约 1-2，愈接近熔点，升温速度应愈缓慢，每分钟约 0.2-0.3。为了保证有充分时间让热量由管外传至毛细管内使固体熔化，升温速度是准确测定熔点的关键；另一方面，观察者不可能同时观察温度计所示读数和试样的变化情况，只有缓慢加热才可使此项误差减小。记下试样开始塌落并有液相产生时（初熔）和固体完全消失时（全熔）的温度读数，即为该化合物的熔距。要注意在加热过程中试祥是否有萎缩、变色、发泡、升华、碳化
16、（近镜头）等现象，均应如实记录。熔点测定，至少要有两次的重复数据。每一次测定必须用新的熔点管另装试样，不得将已测过熔点的熔点管冷却，使其中试样固化后再做第二次测定。因为有时某些化合物部分分解，有些经加热会转变为具有不同熔点的其他结晶形式。如果测定未知物的熔点，应先对试样粗测一次，加热可以稍快，知道大致的熔距。待浴温冷至熔点以下 30左右，再重新测试。 【注意事项】 1.熔点管必须洁净。如含有灰尘等，能产生 4-10的误差。 2.熔点管底未封好会产生漏管。 3.样品粉碎要细，填装要实，否则产生空隙，不易传热，造成熔程变大。 4.样品不干燥或含有杂质，会使熔点偏低，熔程变大。 5.样品量太少不便观察，而且熔点偏低；太多会造成熔程变大，熔点偏高。 6.升温速度应慢，让热传导有充分的时间。升温速度过快，熔点偏高。 7.熔点管壁太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高。 8.使用硫酸作加热浴液要特别小心，不能让有机物碰到浓硫酸，否则使浴液颜色变深。 10.样品的填装必须紧密结实，高度约 23mm。 11.熔点测定时，注意使温度计水银球位于 b 形管上下两叉口之间。
