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1、实验名称 固体酒精的制备一、实验目的要求1学习固体酒精的制备方法；2了解化学在日常生活中的应用。二、实验重点与难点1重点：实验原理；2难点：固体酒精配制的方法。三、实验教学方法与手段陈述法、演示法。四、实验用品（主要仪器与试剂）1仪器：圆底烧瓶、球形冷凝管、烧杯、蒸发皿； 2试剂：氢氧化钠、酒精、硬脂酸、石蜡。五、实验原理1酒精易燃烧，并且燃烧时无烟无味，安全卫生，是一种优良的燃料。由于酒精通常是液体，易挥发，携带不便，因此作为燃料使用的并不普遍。针对以上缺点，把酒精制做成固体状，降低了挥发性，易于包装携带，使用更加安全。固体酒精特别适用于某些特别用途：火锅燃料、室外野炊的热源等，在人们日常生
2、活中得到广泛应用。2利用硬脂酸钠受热时熔化，冷却时又重新固化的性质，将液态酒精与硬脂酸钠搅拌共热，充分混合，冷却后硬脂酸钠将酒精包含其中，成为固体产品。若在配方中加入虫胶、石蜡等物料作为粘合剂，可以得到质地更加坚硬的固体酒精。由于所用的添加剂均为可燃的有机化合物，不仅不影响酒精的燃烧性能，而且可以燃烧的更为持久并释放更多的热能。硬脂酸与氢氧化钠混合后发生如下的反应：CH3(CH2)16COOH + NaOH = CH3(CH2)16COONa + H2O六、实验步骤在100ml圆底烧瓶中加入4g硬脂酸、1g石蜡、25ml酒精和几粒沸石，装置回流冷凝管，摇匀，加热约60使固体溶解。将1g氢氧化钠
3、和7g水加入100ml烧杯中，搅拌溶解后再加入15ml酒精，搅拌均匀。将碱液从冷凝管上口加入到圆底烧瓶中，加热回流15min，使反应完全，停止加热。稍冷后倒入模具（100ml烧杯）中，冷至室温后完全固化，从模具中取出放入包装袋中密封保存。切下一小块固体酒精，放在蒸发皿中，直接点火燃烧，观察燃烧情况。七、实验结果与讨论（数据与处理）通过改变硬脂酸的量、水的体积、氢氧化钠质量、温度得出最低成本制成固体酒精。1固化剂的影响以醋酸钙为固化剂操作温度较低，在4050即可。但制得的固体酒精放置后易软化变形，最终变成糊状物。因此储存性能较差，不宜久置。使用硬脂酸和氢氧化钠作固化剂原料来源丰富，成本较低，且产
4、品性能优良。因此我们重点研究了使用该种固化剂时各种因素对固体酒精性能和质量的影响。2温度的影响以硬脂酸钠为固化剂，在上述条件下将两份溶液混合。混合时温度影响的实验结果如下表：温度/ 现象20 硬脂酸不能完全溶解30 混合后立即生成固体酒精40 同30时50 混合后有少量固体酒精生成60 混合后不立刻生成固体酒精70 同60时通过上述实验结果，很容易看出，在温度很低时由于硬脂酸不能完全溶解，因此无法制得固体酒精.在30时，硬脂酸可以溶解，但需要较长的时间.且两液混合后立刻生成固体酒精，由于固化速度太快，致使生成的产品均匀性差.随着温度的升高，固化的产品均匀性越来越好.在60时，两液混合后并不立该
5、产生固化，因此可以使溶液混合的非常均匀，混合后在自然冷却的过程中，酒精不断地固化，最后得到均匀一致的固体酒精.虽然在70时所制得的产品外观亦很好，但该温度接近酒精溶液的沸点，酒精挥发速度太快，因此不宜选用该温度.从实验结果来看，60是较为理想的温度.这时，硬脂酸的溶解速度较快，而酒精的挥发不是太快，产品的外观均匀一致，几乎是透明的.3硬脂酸加入量的影响硬脂酸加入量的多少直接影响固体酒精的凝固性能.目前.大部分市售的固体酒精在点燃后即变为液体。因此，必须放在铁制容器内燃烧，且易流淌，不安全。硬脂酸的添加量对酒精凝固性能影响的实验结果如下表：硬脂酸的量(g) 燃烧现象 出现溶化的时间(s)5.0
6、溶化、流淌 506.0 少量溶、流淌 15206.5 不溶化 7.0 不溶化 从表中数据可以看出,在硬脂酸含量达到6.5g以上时,就可以使制成的固体酒精在燃烧时仍然保持固体状态。4他添加剂的影响酒精在燃烧时火焰基本无色，而固体酒精由于加入了NaOH，钠离子的存在使燃烧时的火焰为黄色。若加入0.5的硝酸铜，固体酒精的各项指标基本不受影响，但燃烧时火焰变为蓝色。可以选择不同的盐类加入到固体酒精中去得到不同颜色的火焰，增加燃烧时的美感。5结论以硬脂酸为凝固剂，在60时进行反应，在60时进行反应，酒精:硬脂酸:氢氧化钠的最佳比例为92.5:6.5:1时，可以制得性能优良的固体酒精。所制得的固体酒精熔点
7、为52，储存时不软化，不流淌；燃烧时无黑烟，无异味。燃烧持续时间长且燃烧时仍保持固体状态。通过添加少量无机盐类可以改变火焰的颜色。6实验数据正交实验表试验号硬脂酸(g)温度()NaOH(g)水(mL)16.0500.75.026.0601.07.036.0701.39.046.5501.09.056.5601.35.066.5700.77.077.0501.37.087.0600.79.097.0701.05.0八、注意事项1实验室不准明火，不准将酒精带走。九、思考题1为什么固体酒精的制备过程中，需要加入氢氧化钠溶液?2石蜡的作用是什么？3固体酒精的配制原理是什么？思考题答案：1因为固体酒精的制备过程中加入了硬脂酸，它会与酒精发生脂化反应，不利于燃烧，氢氧化钠可以抑制脂化反应的进行。2加入石腊作为粘结剂，可得到质地更加结实的固体酒精。同时可以助燃，使其燃烧得更加持久，并释放更多的热量。
