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1、无水乙醇的制备无水乙醇的制备 1 1 一 实验目的 1 通过氧化钙法制无水乙醇 了解有机化学最基 本 最常用的蒸馏技术 初步掌握回流操作 2 学会制备教学用无水乙醇的方法 同时了解其他 无水乙醇的制备方法 3 学会检测无水乙醇的方法 4 初步掌握实验室中易燃有机物的一般防火知识 2 2 二 实验原理 为了制得乙醇含量为99 5 的无水乙醇 实验 室中常用最简便的制备方法是生石灰法 即利用生 石灰与工业酒精中的水反应生成不挥发 一般加热 不分解的熟石灰 氢氧化钙 以得到无水乙醇 3 3 为了使反应充分进行 除了将反应物混合放置 过夜外 还让其加热回流一段时间 制得的无水乙 醇 纯度可达99 5
2、用直接蒸馏法收集 这样的 无水乙醇已能满足一般实验使用 若要制得绝对无水乙醇 纯度 99 95 则 将制得的无水乙醇和金属钠进一步处理 除去残余 的微量水分即可 4 4 三 基本操作与技术 一 回流操作 有机化学的许多反应都是在液相中或固 液混合物 中经过长时间加热才得以完成的 为了防止在长时间加 热过程中物料的蒸发损失以及因物料的蒸发而导致火灾 爆炸 环境污染等事故的发生 多应用回流技术 回流就是在反应中令加热产生的蒸汽冷却并使冷却 液流回反应体系的过程 实验室中的回流装置主要由圆 底烧瓶 冷凝管和热源组成 5 5 回流装置图 6 6 回流操作要点 1 烧瓶中物料的加入量一般约为烧瓶容积的1
3、 3 1 2 不超过2 3为合适 2 对于反应过程中产生有毒气体的应在冷凝管上端加装 气体吸收装置 对于容易潮解或产物则应在冷凝管上端 加装干燥管 3 为了确保回流效率和实验安全 对用水冷凝管时应先 通水后加热及先停止加热后关冷却水 中途不得断水 要通过控制冷却水流量及加热速度来控制回流速度 使 液体蒸汽的浸润界面不超过冷凝管有效冷却长度的1 3 7 7 二 蒸馏技术 蒸馏通常是指将液态物质 加热至沸腾并使之汽化 而后 再将汽化之蒸汽冷凝为液体的 过程 蒸馏技术主要用于液态 混合物的分离与提纯 实验室中的蒸馏装置通常 由圆底烧瓶 蒸馏头 温度计 冷凝管 接受器等组成 8 8 将液态混合物运用蒸
4、馏技术进行分离和提纯时 由 于低沸点物质较高沸点物质更易汽化 所以混合液沸腾 时初始生成的蒸汽含有较多的低沸点物质 蒸汽冷凝为 液体后 其组成与蒸汽的组成基本相同 故先蒸馏出来 的是低沸点物质 随着低沸点物质的蒸出 混合液中高沸点物质比例 增加 混合液的温度随之升高 当蒸汽温度相对稳定时 所收集到的馏出液则主要是高沸点物质 从而达到分 离和提纯的目的 9 9 蒸馏操作要点 1 蒸馏装置的安装顺序一般由左至右 由下至上 首先 从左下侧的热源开始安装 2 温度计安装时要确保蒸馏时水银球能完全被蒸汽包围 从而获得准确的读数 3 安装冷凝管时 要使冷凝水从下口进入 上口流出 保证 逆流冷却 4 蒸馏装
5、置安装完毕后要进行气密性试验 1010 四 实验药品及仪器 药品名称药品名称药品用量药品用量 9595 乙醇 乙醇50ml50ml 生石灰生石灰15g15g 无水硫酸铜无水硫酸铜适量适量 一 实验药品 1111 二 实验仪器 仪器名称仪器名称仪器规格仪器规格仪器数量 个仪器数量 个 组 组 圆底烧瓶圆底烧瓶100ml100ml 1 1 蒸馏头蒸馏头 1 1 温度计温度计 1 1 冷凝管冷凝管 1 1 接受管接受管 1 1 圆底烧瓶圆底烧瓶50ml50ml 1 1 电热套电热套 1 1 1212 五 实验步骤 1 前期准备 将100ml 95 乙醇 15g生石灰装入100ml圆底烧 瓶 摇匀后用
6、橡皮塞塞紧并放置过夜 2 回流 将装有放置过夜的物料的圆底烧瓶加上冷凝管 装配好回流装置并在电热套上加热回流2h 1313 3 蒸馏 回流结束后 待反应体系稍冷 将其改装成蒸馏 装置 用电热套加热蒸馏出无水乙醇 用量筒计量得 到的无水乙醇 计算回收率 4 对比实验 取后馏分1ml于小试管中 加入无水硫酸铜 观察 现象 用95 乙醇作对比实验 并得出结论 1414 六 注意事项 1 必须在烧瓶中加入沸石 以防止在回流和蒸馏过 程中发生爆沸 2 蒸馏开始时 应缓慢加热 使烧瓶内的物料缓慢 升温 当温度计的温度达到乙醇的沸点时 78 再收集馏出液 3 当烧瓶中的物料变为糊状物时 表示蒸馏已接近 尾声 此时 应立即停止加热 利用电热套的余温将 剩余的液体蒸出 以避免烧瓶过热破裂 1515 七 思考题 1 蒸馏操作和回流操作都应注意哪些问题 2 蒸馏与回流时 加入沸石的目的是什么 3 素烧瓷片能否代替沸石 4 如果在开始加热后发现未加入沸石应该怎么办 1616
