一、甲基橙的概述分子量: 327.33 对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠； 4-{[4-( 二甲氨基)苯]偶氮}苯磺酸钠盐甲基橙的变色范围是 pH<3.1 的变红， pH>4.4 的变黄，检验碱的话用酚酞现象会比较明显，由于肉眼对红色会比较敏感1、甲基橙的物理化学性质外观与性状: 橙黄色鳞状晶体或粉末熔点: >300 ，溶解性: 微溶于水，不溶于乙醇，易溶于热水2、甲基橙的用途，用作指示剂甲基橙的操作与储存操作留意事项: 密闭操作，局部排风防止粉尘释放到车间空气中操作人员必需经过特地培训，严格遵守操作规程建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服， 戴橡胶手套远离火种、热源，工作场所严禁吸烟使用防爆型的通风系统和设备避开产生粉尘避开与氧化剂接触配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备倒空的容器可能残留有害物 储存留意事项: 储存于阴凉、通风的库房远离火种、热源防止阳光直射包装密封应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储 配备相应品种和数量的消防器材储区应备有适宜的材料收容泄漏物3、甲基橙的运输性运输留意事项: 起运时包装要完整，装载应稳妥运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。
严禁与氧化剂、食用化学品 等混装混运运输途中应防曝晒、雨淋，防高温运输时运输车辆应 配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备装运本品的车辆排气管须有阻火装置中途停留时应远离火种、热源车辆运输完毕应进展彻底清扫二、实训原理甲基橙是指示剂，它是由对氨基苯磺酸重氮盐与N,N 一二甲基苯胺的醋酸盐，在弱酸介质中偶合得到的偶合先得到的是红色的酸性甲基橙，称为酸性黄，在碱性中酸性黄转变为甲基橙的钠盐，即甲基 橙反响原理方程式：1、重氮化反响芳香族伯胺在低温顺强酸溶液中与亚硝酸钠作用，生成重氮盐的 反响称为重氮化反响〔diazotization〕由于芳香族伯胺在构造上的差异，重氮化方法也不尽一样苯胺、联苯胺及含有给电子基的芳胺，其无机酸盐稳定又溶于水， 一般承受顺重氮法，即先把 1mol 胺溶于 2.5-3 mol 的无机酸，于0-5℃参加亚硝酸钠反响一般在低温下进展,伯胺和酸的摩尔比为1:2.5】含有吸电子基〔-SO3H、-COOH〕的芳胺，由于本身形成内盐而 难溶于无机酸，较难重氮化，一般承受逆重氮化法，即先溶于碳酸钠 溶液，再参加亚硝酸钠，最后加酸本次试验，甲基橙的制备即承受该方法含有一个-NO2、-Cl 等吸电子的芳胺，由于碱性弱，难成无机盐， 且铵盐难溶于水，易水解，生成的重氮盐又简洁与未反响的胺生成重氮氨基化合物〔-ArN＝N－NHAr〕，因此多承受先将胺溶于热的盐酸，冷却后再重氮化。
2、偶合反响在弱碱或弱酸性条件下，重氮盐和酚、芳胺类化合物作用，生成 偶氮基〔－N=N-〕将两分子中的芳环偶联起来的反响称为偶联反响〔coupling reaction 偶合反响〕偶联反响的实质是芳香环上的亲电取代反响，偶氮基为弱的亲电基，它只能与芳环上具有较大电子云密度的酚类、芳胺类化合物反响 由于空间位阻的影响，反响一般在对位发生假设对位已经有取代基， 则偶联反响发生在邻位重氮盐和酚的反响是在假设碱性的介质中进展而重氮盐与芳胺的 反响是在弱酸环境下进展的对于本试验，甲基橙的制备，由于为重氮盐与芳胺的反响，故以 冰醋酸为溶剂注：1、影响重氮化反响的因素：重氮化反响是芳香族伯胺与亚硝化试剂〔如亚硝酸、亚硝酰硫酸〕 的反响，反响一般在0～5℃的酸性水溶液中进展式中 Ar 为芳香烃或杂环；X 为 Cl, Br ,HSO4 在进展重氮化反响时，要留意下3 个因素1) 酸的用量 从上面反响式中可看出，酸的理论用量为2mol但在实际的反响中，酸的作用首先是使芳胺类化合物溶解，其次是与亚硝酸钠生成亚硝酸，最终是稳定生成的重氮盐所以重氮化反响时酸 的用量在 2.5—3.5mol 之间，使整个反响过程及反响完成后的反响介质仍呈强酸性。
假设酸的用量缺乏，生成的重氮盐简洁和未反响的芳胺 偶合，生成如下的重氮氨基化合物这是一种不行逆的自偶合反响，一旦生成，直接会影响偶氮颜料 的产率及质量2) 亚硝化试剂的用量 重氮化反响进展时，自始至终必需保持亚硝化试剂微过量，否则会引起自偶合反响在反响中还必需保持肯定的亚硝化试剂的参加速度，过慢则已反响的重氮盐会与未反响的芳胺 发生自偶合；过快则一局部亚硝化试剂来不及与芳胺发生反响而产生 红棕色的氧化氮气体，既污染环境又影响反响配比〔3〕反响温度 重氮化反响一般都在 0—5℃进展，这是由于在大局部重氮盐在低温条件下比较稳定较高的温度会促使重氮盐分解另外，亚硝化试剂在较高温度下也简洁分解2. 影响偶合反响的因素偶合反响是一个亲电子取代反响重氮盐正离子进攻偶合组分上 电子云密度较高的碳原子，生成中间产物，然后快速失去氢质子，不 可逆地转化为偶氮化合物1） 重氮组分与偶合组分的性质 重氮组分与偶合组分芳核上存在的取代基，对偶合反响的速度有较大的影响当重氮组分的芳核上有吸电子取代基存在时，加强了重氮盐的亲电子性，偶合活泼性高假设给电子取代基时，则减弱了重氮盐的亲电子性，活泼性低，不利于偶 合偶合组分也有类似状况，即芳核上有给电子基时，偶合反响较简洁进展；当芳核上有吸电子基时，偶合反响就较困难。
2） 介质的 pH 值 在偶合反响过程中，偶合液的pH 值对偶合反响速度影响较大如以萘酚及其衍生物作为偶合组分，在偶合反响过程中，随着介质pH 值的增加，偶合反响速度增大当pH 值到达9 左右时，偶合反响速度到达最大值，再连续增加pH 值时，偶合反响速度反而下降偶合反响介质pH 值增高，偶合反响速度增大的缘由是由于偶合组分生成了活泼的酚负离子之故在碱性介质中有利于酚负离子的生成，所以偶合反响速度增加当pH 值大于9 时，偶合反响速度变慢的缘由是由于在强碱性介质中，活泼的重氮盐会转变为不 活泼的反式重氮酸盐，所以酚类及其衍生物的偶合反响的pH 植通常在 7—9 之间3） 偶合反响的速度 在进展偶合反响时，同时发生重氮盐分解的副反 应，生成焦油 状物质已 知偶合反响的 活化能为 59.4 — 71.9kJ/mol,重氮盐分解反响的活化能为 95.3—138.8kJ/mol,重氮盐分解活化能大于偶合反响的活化能因此，反响温度每增加10℃， 偶合反响速度增加2—2.4 倍，重氮盐分解速度增加3.1—5.3 倍，所以偶合反响在较低温度下进展比较适宜三、药品试剂、药品：对氨基苯磺酸 氢氧化钠5% 亚硝酸钠 浓盐酸 冰醋酸N,N- 二甲基苯胺 乙醇 乙醚 淀粉-碘化钾试纸物理常数化合物对氨基苯磺酸亚硝酸钠N,N-二甲基苯胺甲基橙分子量性状比重(d )熔点(℃)280℃时分解炭化沸点(℃)折光率(ｎ)－水溶解度乙173.8469.05白色或灰白色晶体 白色或微带浅黄色晶体淡黄色油状液体橙黄色鳞片状结晶1.485醇不溶2.168271－320℃以上分解微溶－易溶微溶121.180.95572.451941.5582微溶易溶327.34－－－－微溶，不易溶于热水溶仪器：100ml 烧杯(2 个) 温度计 外表皿 玻璃棒 量筒〔10ml〕 布氏漏斗、电炉、抽滤瓶、真空抽滤机等布氏漏斗抽滤瓶四、操作步骤1、重氮盐的制备Ø 在 10 0 mL 烧杯中、 参加 2.5 g 对氨基苯磺酸结晶和 5 mL 5 ％ 氢氧化钠溶液， 温热使结晶溶解， 用冰盐浴冷却至 0℃ 以下。
Ø 另在一试管中配制 0.4 g 亚硝酸钠和 3 mL 水配成的溶液Ø 将此配制液也参加烧杯中，维 持温度 0 -5 ℃ ，在 搅拌下， 渐渐用滴管滴入 1.5 mL 浓盐酸和 5 mL 水配成的溶液， 直至用淀粉- 碘化钾试纸检测呈现蓝色为止，Ø 连续在冰盐浴中放置 1 5 min ， 使反响完全， 这时往往有白色细小晶体析出2、偶合反响Ø 在试管中参加0.7 mL N, N- 二甲基苯胺和0.5 mL 冰醋酸，并混匀Ø 在搅拌下将此混合液缓慢加到上述冷却的重氮盐溶液中，加完 后连续搅拌10 minØ 缓缓参加约15 mL 5%氢氧化钠溶液，直至反响物变为橙色〔此时反响液为碱性〕甲基橙粗品呈细粒状沉淀析出Ø 将反响物置沸水浴中加热5 min，冷却后，再放置冰浴中冷却， 使甲基橙晶体析出完全Ø 抽滤，依次用少量水、乙醇和乙醚洗涤，压紧抽干Ø 枯燥后得粗品3、纯化Ø 粗产品用 1% 氢氧化钠进展重结晶Ø 待结晶析出完全，抽滤，依次用少量水、乙醇和乙醚洗涤， 压紧抽干，得片状甲基橙结晶称重并计算产率4、中和Ø 将少许甲基橙溶于水中，加几滴稀盐酸，然后再用稀碱中和， 观看并记录颜色变化五、操作重点及留意事项１. 本反响温度掌握相当重要，制备重氮盐时，温度应保持在１ ０℃以下。
假设重氮盐的水溶液温度上升，重氮盐会水解生成酚，降 低产率２. 对氨基苯磺酸是两性化合物，酸性比碱性强，以酸性内盐存在， 所以它能与碱作用成盐而不与酸作用成盐３. 假设含有未作用的Ｎ，Ｎ－二甲基苯胺醋酸盐，在参加氢氧化钠后，就会有难溶于水的Ｎ，Ｎ－二甲基苯胺析出，影响纯度4. 由于产物呈碱性，温度高易变质，颜色变深反响产物在水浴中加热时间不能太长〔约5min〕，温度不能太高〔约60℃-80℃〕， 否则颜色变深〔为什么〕5. 由于产物晶体较细，抽滤时，应防止将滤纸抽破〔布氏滤斗不 必塞得太紧〕用乙醇、乙醚洗涤的目的是使其快速枯燥湿的甲基橙受日光照耀，亦会颜色变淡，通常在55－78℃烘干所得产品是一种钠盐，无固定熔点，不必测定6、对氨基苯磺酸是两性化合物酸性比碱性强以酸性内盐形成存在但重氮时，又要在酸性溶液中进展，因此生氨时，首先将对氨基 苯磺酸与碱作用变成水溶性较大的细盐7、重氮化过程中，严格掌握温度很重要，反响温度高于5℃则生 成的重 氮盐易水解用的酚，降低产率，导致失败六、思考题及简要解答1. 何谓重氮化反响？为什么此反响必需在低温、强酸性条件下进展？答：芳香伯胺在酸性介质中和亚硝酸钠作用生成重氮盐的反响叫做重氮化反响。
重氮盐在中性或碱性介质中不稳定，高温、受热、见 光、振动都会使之发生爆炸2. 本试验中，制备重氮盐时，为什么要把对氨基苯磺酸变成钠盐？本试验假设改成以下操作步骤，先将对氨基苯磺酸与盐酸混合，再加亚硝酸钠溶液进展重氮化反响，可以吗？为什么？答：由于对氨基苯磺酸本身以内盐形式存在，不溶于无机酸，很 难重氮化，故承受倒重氮化法，即先将对氨基苯磺酸溶于氢氧化钠溶 液，再加需要量的亚硝酸钠，然后参加稀盐酸所以反过来不行3. 什么叫做偶联反响？结合本试验争论一下偶联反响的条件答：在中性或弱碱性条件下，芳香胺、酚类等芳香烃化合物与重氮盐发生芳环上的亲电取代，生成偶氮化合物的反响，叫做偶联反响4. 试解释甲基橙在酸碱介质中变色的缘由，并用反响式表示1、本试验中重氮盐的制备为什么要掌握在0－5℃中进展？偶合反 应为什么要在。