高 分 子 化 学 实 验 报 告实验一过氧化苯甲酰的精制过氧化苯甲酰的精制一、实验目的1. 了解过氧化苯甲酰的基本性质和保存方法2. 掌握过氧化苯甲酰的精制方法.二、实验原理过氧化苯甲酰为白色结晶性粉末,熔点103~106摄氏度,溶于乙 醚、丙酮、氯仿和苯,易燃烧,受撞击、热、摩擦是会爆炸常用的 过氧化苯甲酰由于长期的保存部分分解了因此在用于聚合前要进行 精制,通常采用重结晶法,在结晶过程中温度过高会爆炸,注意控制温 度过氧化苯甲酰在不同的溶剂中的溶解度如下:溶剂溶解度(g/100ml)溶剂溶解度(g/100ml)石油醚0.5丙酮14.6甲醇1.0苯16.4乙醇1.5氯仿31.6甲苯11.0三、实验药品及仪器实验药品:过氧化苯甲酰、氯仿、甲醇实验仪器:烧杯、布氏漏斗、玻璃棒、漏斗四、实验装置五、实验步骤及现象步骤现象分析1.称取5gBPO置于 100ml的烧杯中,然 后加入20ml氯仿,用 玻璃棒慢慢搅拌,尽 量使其全部溶解;加入的BP O大部分溶 解,溶液呈乳白色, 但仍有少量颗粒存 在,并且溶液表面有 油状液滴;BPO溶于氯仿,杂质不溶, 所以烧杯中会有少量不溶 颗粒;BPO长期置于空气中,使之 变潮变润,因此溶液表面 有油状液滴,即不与氯仿 相溶的水滴2.用大烧杯量取 50ml甲醇,在烧杯口 盖上3到4层纱布,将 溶解有BP O的氯仿溶 液,经纱布缓慢过 滤,滤液慢慢地滴入 甲醇中;有不溶杂质残留在 纱布上;当滤液滴入 甲醇中时,立刻有大 量白色亮晶晶的颗 粒产生;溶液静置有 大量白色针状晶体 析出;用纱布过滤时,虽然绝大 部分杂质被去除,但是因 纱布的效果并没有滤纸 好,所以仍有一些杂质落 进甲醇中OBP O在甲醇中的 溶解度比在氯仿中小很 多,而残留的杂质可能充 当形核剂的作用,所以一 开始就有大量白色颗粒生成,静置之后形成针状晶 体;3.将上一步骤的溶 液静置,待BP O充分 结晶析出后,用布氏 漏斗抽滤,并用适量 甲醇清洗残留在烧 杯中的晶体,继续抽 滤,抽干;并将所得 产品转移到纸上抽虑瓶中有白色颗 粒;烧杯壁上有白色 附着物;所得产品部 分呈针状晶体,部分 呈粉末状;因抽出的甲醇中仍有没有 析出的BPO,所以在抽滤瓶 中会出现白色颗粒,残留 在烧杯中的甲醇在挥发 后,溶在其中的BP O就回附 着在烧杯壁上;产品抽虑 和转移时有很多针状晶体 被破坏变成粉末状;4.将产品包好后,烘 干称重六、注意事项1、 因氯仿极易挥发,在过滤时应快速过滤;2、 甲醇有毒,使用时注意通风;3、 、该试验中温度过高时会发生爆炸,因此注意控制温度。
七、实验图片展示八、问题讨论与分析1、把甲醇滴到滤液中会怎样?答:将甲醇滴到滤液中,BPO也可以析出,但BPO的结晶效果不好 因为在刚开始的时候,甲醇的量很少,无法使BPO从氯仿中析出,当 加入的甲醇的量增加到一定的量时,此时由于时间长氯仿挥发的多和 甲醇的量多,从而使BPO从氯仿中析出,用这种方法时间过长,不利 于晶体的成型,使得所得产品的晶体形状不符合要求2、 为什么溶解BPO的溶液表面会有油状液滴?答:BPO长期置于空气中,使之变潮变润,又由于水与氯仿不相 溶,且密度小于氯仿,因此当BPO溶解于氯仿时,不与氯仿相溶的水 则形成水滴浮在氯仿溶液表层呈现油状液滴3、 BPO重结晶时,为什么将烧杯放入冰箱结晶后取出时,烧杯中针 状晶体颗粒反而变小?答:在实验过程中,将溶解有BPO的氯仿溶液经纱布过滤滴入甲 醇中的过程中已经有大量晶体形成,且较多数呈现针状晶体,但略偏 小再将烧杯放到冰箱的过程中,由于人为的晃动致使已成型的针状 晶体变碎变细,同时也破坏晶体的晶形,使之不能形成针状晶体同 时在此过程中,由于结晶环境的骤变,使得大量的BPO析出,来不及 有序排列成针状晶体因此在将烧杯放入冰箱结晶后,烧杯中析出的 BPO晶体反而变小。
4、 实验所得BPO晶体形状不佳,大量产品呈现粉末状的可能原因有 哪些?答:在本次实验中,所得BPO晶体呈现粉末状的可能原因有:& 由于过滤时杂质没有完全除去而随BPO的氯仿溶液进入甲醇中,并充 当形核剂致使大量BPO晶体瞬时析出来不及进行有序排列形成针状 晶体②将滤液加到甲醇中时,并没有使滤液慢慢滴加到其中,不利 于晶体的成型,影响BPO结成的晶形③在静置甲醇溶液时有人为的 拿动烧杯,从而破坏BPO晶体④在减压抽滤的过程中有大量的BPO 针状晶体被破坏5、实验过程中影响产率的因素有哪些?答:本次实验中,影响产率的因素有:①在过滤溶祢PO的氯仿溶 液时,由于纱布的空隙较大,使少量杂质没有被过滤除去,在后续的 重结晶中充当形核剂,被包于BP O的晶体中,可导致实验产率增加 ②在本实验中过虑溶有8?的氯仿溶液和将滤液加入到甲醇中是同步 进行的,为了利于BPO晶体的析出,滤液必须慢慢的加入到甲醇中, 因而过滤的速度比较慢又因为氯仿易挥发,以致在过滤过程中溶解 在氯仿中的BP O部分被析出,和杂质一起黏附纱布上而使产品的产量 下降③在减压抽滤的过程中,还有少量的BP O溶解在未挥发的氯仿 中没能沉淀析出,使得在减压抽滤时有少量BPO透过滤纸进入滤液而 损失。
④减压抽滤后,在转移产品到纸上的过程中,有少量产品粘 附在滤纸上,使得产率降低。