有机化学实验二熔点的测定.doc

实验二 熔点的测定及温度计校正 实验目的： 了解熔点测定的原理及意义； 掌握熔点测定的基本操作方法； 实验重点和难点： 熔点测定的意义； 熔点测定的操作方法； 实验类型：基础性 实验学时：4学时 实验装置和药品： 主要实验仪器：熔点管；表面皿；玻璃棒；长40cm的玻管； Thiele管（又称b形管）；酒精灯；温度计；液体石蜡； 主要化学试剂：苯甲酸（熔点mp122.40C）;未知样品（或者尿素）：水杨酸（mp1590C） 或乙酰苯胺（mp114.30C） 实验装置图： 实验原理： 1.熔点 熔点是固体有机化合物固液两态在大气压力下达成平衡的温度，纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0.5-1℃。物质受热后，从开始熔化到全部熔完的温度差称作熔点距（或熔程），纯化合物的熔点距△≤0.5~1℃，据此，可根据熔点测定初步鉴定化合物或判断其纯度。 ??? 加热纯有机化合物，当温度接近其熔点范围时，升温速度随时间变化约为恒定值，此时用加热时间对温度作图(如图1)。 图1 相随时间和温度的变化??????????? 图2 物质蒸气压随温度变化曲线 ???化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上升，达到熔点．开始有少量液体出现，而后固液相平衡．继续加热，温度不再变化，此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相，两相间仍为平衡，最后的固体熔化后，继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时，加热速度一定要慢，每分钟温度升高不能超过2℃，只有这样，才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件，测得的熔点也越精确。???????? ???当含杂质时（假定两者不形成固溶体），根据拉乌耳定律可知，在一定的压力和温度条件下，在溶剂中增加溶质，导致溶剂蒸气分压降低（图2中M′L′），固液两相交点M′即代表含有杂质化合物达到熔点时的固液相平衡共存点，TM′为含杂质时的熔点，显然，此时的熔点较纯粹者低。 2.混合熔点 ?? 在鉴定某未知物时，如测得其熔点和某已知物的熔点相同或相近时，不能认为它们为同一物质。还需把它们混合，测该混合物的熔点，若熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。若混合物熔点降低，熔程增大，则说明它们属于不同的物质。故此种混合熔点试验，是检验两种熔点相同或相近的有机物是否为同一物质的最简便方法。多数有机物的熔点都在400℃以下，较易测定。但也有一些有机物在其熔化以前就发生分解，只能测得分解点。 实验內容及步骤： 1.安装测定装置和取样 :【参阅教材P42图2.4】 .熔点测定装置包括温度计、毛细管、Thiele管。 .将毛细管一端在酒精灯上转动加热，烧融封闭。取干燥、研细的待测物样品放在表面皿上，将毛细管开口一端插入样品中，即有少量样品挤入熔点管中。然后取一支长玻璃管，垂直于桌面上，由玻璃管上口将毛细管开口向上放入玻璃管中，使其自由落下，将管中样品敦实。重复操作使所装样品约有2-3mm高时为止。 .向Thiele管中加入液体石蜡（作为加热介质）直到支管之上。在温度计上附着一支装好样品的毛细管，毛细管中样品与温度计水银球处于同一水平。将温度计带毛细管放入Thiele管中，使温度计水银球位置在Thiele管中部。 将少许样品放于干净表面皿上，用玻璃棒将其研细并集成一堆。把毛细管开口一端垂直插人堆集的样品中，使一些样品进入管内，然后，把该毛细管垂宜桌面轻轻上下振动，使样品进人管底，再用力在桌面上下振动，尽量使样品装得紧密。或将装有样品，管口向上的毛细管，放入长约50一60cm垂直桌面的玻璃管中，管下可垫一表面皿，使之从高处落于表面皿上，如此反复几次后，可把样品装实，样品高度2—3mm。熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。装入的样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果。 2.熔点的测定: .在Thiele管弯曲部位加热。接近熔点（距熔点十几度）时，减慢加热速度，每分钟升1oC左右，接近熔点温度时，每分钟约0.2oC观察、记录晶体中形成第一滴液体时的温度（初熔温度开始塌陷并有液相产生）和晶体完全变成澄清液体时的温度（终熔温度）。 .熔点测定应有至少两次平行测定的数据，每一次都必须用新的毛细管另装样品测定，而且必须等待液体石蜡冷却到低于此样品熔点20-30oC时，才能进行下一次测定。 .对于未知样品，可用较快的加热速度粗测一次，在很短的时间里测出大概的熔点。实际测定时，加热到这个熔点以下10-15oC，必须缓慢加热，使温度慢慢上升，这样才可测得准确熔点。 按图搭好装置，放入加热液（浓硫酸或者液体石蜡），用温度计水银球蘸取少量加热液，小心地将熔点管粘附于水银球壁上，或剪取一小段橡皮圈套在温度计和熔点管