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1、实验一熔点 沸点的测定 一 实验目的 1 掌握测定有机化合物熔点和沸点的操作方法 2 了解熔点测定和沸点测定的意义 4 应用 利用此性质 可通过熔点测定所得数据 推断被测物质为何种化合物 也可以初步判断被测物质的纯度 例如 A和B两种物质的熔点是相同的 可用混合熔点法检验A和B是否为同一种物质 若A和B不为同一物质 其混合物的熔点比各自的熔点降低很多 且熔距增大 5 纯粹的有机化合物有固定而又敏锐的熔点 曲线SM表示物质固相的蒸气压与温度的关系 曲线ML表示液相的蒸气压与温度的关系 曲线SM的变化速率 即固相蒸气压随温度的变化速率 大于曲线LM的变化速率 两曲线相交于M点 此时固液两相蒸气压相
2、等 且固液两相平衡共存 这时的温度 T 为该物质的熔点 加热纯固体化合物的过程中 有一段时间温度不变 即固体开始熔化直至固体全部转化为液体时 固体全部转化为液体之后继续加热温度就会线性上升 以上说明纯粹的有机化合物有固定而又敏锐的熔点 同时要想精确测定熔点 则在接近熔点时升温的速度不能太快 必须严格控制加热速度 以每分钟升高1 2 为宜 测定熔点的方法有毛细管熔点测定法和显微熔点测定法 一般实验室常用的方法是毛细管熔点测定法 现在还可用数字熔点仪测定熔点 二 沸点 沸点 当液态物质受热时 液体的饱和蒸气压增大 待蒸气压增大到和大气压或所给压力相等时 液体沸腾 此时的温度即为液体的沸点 每种纯液
3、态有机化合物在一定压力下具有固定的沸点 通常用蒸馏或分馏的方法来测定液体的沸点 称为常量法 但若仅有少量试样时 则用微量法测定可以得到满意的结果 三 实验步骤 一 毛细管法测定熔点1 样品的填装 将毛细管的一端封口 把待测物研成粉末 将毛细管未封口的一端插入粉末中 使粉末进入毛细管 再将其开口向上的从大玻璃管中滑落 使粉末进入毛细管的底部 重复以上操作 直至有2 3mm粉末紧密装于毛细管底部 2 仪器的安装将提勒 Thiele 管 又叫b形管或熔点测定管 夹在铁架台上 装入浴液 使液面高度达到提勒管上侧管时即可 温度计水银球恰好在提勒管的两侧管中部为宜5 温度计水银球恰好在提勒管的两支管中部为
4、宜6 用橡皮圈将毛细管紧附在温度计上 样品部分应靠在温度计水银球的中部7 3 测定熔点 粗测 以每分钟约5 的速度升温 记录当管内样品开始塌落即有液相产生时 始熔 和样品刚好全部变成澄清液体时 全熔 的温度 此读数为该化合物的熔程 待热浴的温度下降大约30 时 换一根样品管 再作精确测定 精测 开始升温可稍快 每分钟上升约10 待热浴温度离粗测熔点约15 时 改用小火加热 或将酒精灯稍微离开Thiele管一些 使温度缓缓而均匀上升 每分钟上升1一2 当接近熔点时 加热速度要更慢 每分钟上升0 2 0 3 记录刚有小滴液体出现和样品恰好完全熔融时的两个温度读数 这两者的温度范围即为被测样品的熔程
5、 初熔 终熔 重复测熔点时都必须用新的熔点管重新装样品 4 实验内容测定萘 苯甲酸苯酯及混合物的熔点 毛细管熔点测定法数据记录 表1一些标准样品的熔点 二 微量法测定沸点 1 仪器安装置2 4滴无水乙醇于沸点管中 再在管中放入上端封闭的毛细管 将此沸点管用小橡皮圈固定于温度计旁 使沸点管中液体试样部位与温度计水银球位置平齐 把温度计放入提勒管中 放入的位置与测定熔点装置相同 将热浴慢慢加热 使温度均匀上升 当毛细管中气泡呈一连串逸出时 停止加热 让热浴慢慢冷却 气泡逸出速度也渐渐减慢 当气泡停止逸出 液体开始进入毛细管时 即最后一个气泡刚欲缩回至毛细管内时 记录下此刻的温度 即为该试样的沸点
6、微量法测沸点 1 刚开始加热一段时间 毛细管内少量空气受热膨胀 P空气 P0 逐渐放出气泡 2 随着加热进行 液浴温度升高 乙醇蒸气压增大 Px P0 乙醇沸腾 间断有气泡放出 当Px P0时 放出大量连续的气泡 3 停止加热 液浴温度下降 Px减小 放出气泡速度变慢 4 当Px P0时 此时放出的气泡在毛细管口预进预出 这时对应的温度即为乙醇的沸点 沸点测定数据记录 注意 温度计读数 最小刻度值后面估读一位 数字熔点仪测定熔点 示教 1 规格及主要技术参数熔点测定范围室温 300 起始温度 设定速率50 300 不大于3min300 一50 不大于5min数字温度显示最小读数0 1 线性升温
7、速率 min0 2 0 5 1 1 5 2 3 4 5八档测定熔点的精度小于200 范围内 0 5 200 300 范围内 0 8 2 工作原理 仪器的工作原理基于如下事实 物质在结晶状态时反射光线 在熔融状态时透射光线 因此 物质在熔化过程中随着温度的升高会产生透光度的跃变 本仪器采用光电方式自动检测熔化曲线的变化 A点所对应的温度ta称为初熔点 B点所对应的温度出称为终熔点 或全熔点 tb ta称为熔距 即熔化间隔或熔化范围 仪器的原理图 3 操作步骤 常规点测定 1 升温控制开关板至外侧 开启电源开关 稳定20分钟 此时 保温灯 初熔灯亮 电表偏向右方 初始温度为50 左右 2 通过拨盘设定起始温度 通过起始温度按钮 输入此温度 此时预置灯亮 3 选择升温速率一将波段开关板至需要位置 4 当预置灯熄灭时 起始温度设定完毕 可插入样品毛细管 此时电表基本指零 初熔灯熄灭 5 调零 使电表完全指零 6 按动升温钮 升温指标灯亮 7 数分钟后 初熔灯先闪亮 然后出现终熔读数显示 欲知初熔读数按初熔钮即得
