熔點的測定實驗

1、熔點的測定一、實驗目的1、了解測定熔點的意義及其應用；2、掌握毛細管法測定熔點的操作方法；3、熟悉X-6顯微熔點測定儀測定熔點的操作方法。二、基本原理晶體化合物的固液兩態(tài)在大氣壓力下成平衡時的溫度稱為該化合物的熔點。每個晶體有機化合物都具有一定的熔點。熔點距（熔程）一般不超過0.5C。如果該物質(zhì)含有雜質(zhì)，則其熔點往往較純粹者為低，且熔程較長。故測定熔點對于鑒定純粹有機物和定性判斷固體化合物的純度具有很大的價值。一個固體的熔點是該物質(zhì)在大氣壓下，固液兩相蒸氣壓一致，固液兩相平衡共存時的溫度，縮寫為mp。三、裝置圖圖1毛細管法測定熔點裝置圖圖2 X-6顯微熔點測定儀裝置圖四、實驗儀器及器材、藥品b

2、形管200c溫度計缺口單孔膠塞酒精燈6孔點滴板萬用夾雙口夾玻璃棒乙酰苯胺 酒精表面皿毛細管鐵架臺膠圈火柴載玻片液體石蠟苯甲酸尿素X-6顯微熔點測定儀五、實驗方法及操作（一）毛細管法測定熔點（1）毛細管的熔封選用彳全為1mm,長約7080mm的毛細管將其一端放在酒精燈火焰的邊緣上慢慢轉(zhuǎn)動，使其熔封嚴密。(熔封不易過厚，否則影響傳熱速度，而使所測熔點偏(2)樣品的填裝樣品應事先放在干燥器或烘箱中干燥，取少許樣品放在潔凈的6孔點滴板中，用玻璃棒將其研壓成細粉末，并聚集成小堆，將毛細管的開口一端插入樣品堆中，使樣品擠入管，把開口一端向上豎立，輕敲幾下管子使樣品落在管底，接著把裝有樣品的毛細管，通過一根

3、長約60厘米直立于表面皿上的玻璃管中自由地落下，重復幾次，直至樣品的高度約2-3mm為止。操作要迅速，防止樣品吸潮，裝入的樣品要結(jié)實，受熱時才能均勻，如果有空隙，不易傳熱，影響結(jié)果。(3)測定熔點的裝置將熔點測定管夾在鐵座架上，裝入液體石蠟于熔點測定管中至高出上側(cè)管時即可，熔點測定管口配一缺口單孔塞子，溫度計插入孔中，刻度應向塞子缺口，用膠圈把毛細管附著在溫度計旁。溫度計插入熔點測定管中的深度以水銀球恰在熔點測定管的兩側(cè)管的中部。加熱時，酒精燈火焰與熔點測定管的傾斜部分接觸。這種裝置測定熔點的好處是，管液體因溫度差而發(fā)生對流作用，省去了人工攪拌的麻煩。但常因溫度計的位置和加熱部分的變化而影響測

4、定的準確度。(4)熔點測定方法開始加熱時，可用較大的火焰，以每分鐘約5c的速度升溫，當熱浴溫度達到熔點下約15c時，調(diào)小火焰，溫度上升速度每分鐘1.5C,越接近熔點，升溫速度越慢(接近熔點時，每分鐘約上升0.20.3C)。掌握升溫速度是準確測定熔點的關(guān)鍵。注意觀察毛細管中的變化，如樣品開始有小液滴出現(xiàn)時，就是樣品始熔溫度；當樣品全部熔化成透明成液體時的溫度就是全熔溫度。記下此時溫度圍，即為該物質(zhì)熔點。熔點測定至少要有兩次重復數(shù)據(jù)(每次測定必須重新裝樣)，如果測定未知物的熔點，應先粗測一次，然后再準確測定。測定熔點時需要思考的問題：(1)為什么在熔點測定管口配一缺口單孔塞子？不帶缺口不行嗎？(2

5、)在毛細管中加入被測藥品的量遠超過2-3mm,將對測定結(jié)果有什么影響？(3)在書中查到的熔點一般為一個溫度點，而在實際測定的藥品的熔點卻是一個圍，請解釋原因？(4)可按下表格記錄測定的熔點數(shù)據(jù)已加煨點C)第一次It)桀二次(二)|開始熔化完今熔化開始熔化完全熔化乙限米接114茶甲酸122尿素133(二)介紹用熔點測定儀測定熔點的方法顯微熔點測定法所采用的儀器無論其外觀如何不同，主要都由以下兩個部分組成：一是放大用的顯微鏡；二是配有溫度計且?guī)в须姛嵫b置的載物臺(電熱板)，如圖2所示。顯微熔點測定儀的操作方法：(1)取兩片載玻片，將適量的待測物品(不大于0.1mg)放在一片載玻片上并使藥品分布均勻

6、，蓋上另一片載玻片，輕輕壓實，然后放置在熱臺中心。(2)調(diào)節(jié)顯微鏡的調(diào)焦手輪，直到能清晰地看到待測物品的像為止。(3)打開電源開關(guān)，調(diào)壓測溫儀顯示出熱臺即時的溫度值。(注意：測試操作過程中，熔點熱臺屬高溫部件，一定要使用鑷子夾持放入或取出熔點品。嚴禁用手觸摸，以免燙傷?。?）根據(jù)被測樣品的熔點溫度值，控制調(diào)溫手鈕1或2（1-表示升溫電壓寬量調(diào)整；2-表示升溫電壓窄量調(diào)整，其電壓變化參考電壓表的顯示），以達到在測物質(zhì)熔點過程中，前段升溫迅速、中段升溫漸慢、后段升溫平緩。具體方法如下：先將兩調(diào)溫手鈕順時針調(diào)到較大位置，使熱臺快速升溫。當溫度接近待測物體熔點溫度以下40左右時（中段），將調(diào)溫手鈕逆

7、時針調(diào)至適當位置，使升溫速度減慢。在被測物熔點值以下10左右（后段）時，調(diào)整調(diào)溫手鈕控制升溫速度約每分鐘1左右。（注意：尤其是后段升溫的控制對測量精度影響較大。當溫度上升到距待測物熔點值以下10左右時，一定要控制升溫速度約每分鐘1左右。經(jīng)反復調(diào)整手鈕1或2，方便的無級調(diào)整會讓人很快掌握，運用自如。）（ 5） 觀察被測物品的熔化過程，此時注意從顯微鏡中觀察樣品的細微變化。當樣品結(jié)晶的棱角開始變圓時，此為初熔溫度，結(jié)晶完全消失變成液體時為全熔溫度。記錄初熔和全熔時的溫度值，即為該化合物的熔程。化合物的熔點應記錄為：初熔溫度-全熔溫度。用鑷子取下載玻片，即完成一次測試。如需重復測試，只需將升溫電壓調(diào)

8、為零或切斷電源，使溫度降至熔點以下40即可。（ 6） 對已知熔點的物質(zhì)，可根據(jù)所測物質(zhì)的熔點值及測溫過程，適當調(diào)節(jié)旋鈕，實現(xiàn)測量；對未知熔點物質(zhì)，可先用中、較高電壓快速測一次，找到物質(zhì)熔點的大約值，再根據(jù)該值適當調(diào)整和精細控制測量過程，最后實現(xiàn)較精確的測量。（7）精確測試時，對實測值進行修正，并多次測試，計算平均值。（8）測試完畢，應及時切斷。六、思考題1、什么是熔點距？答：一個純化物從開始熔化（始熔）至完全熔化（全熔）的溫度圍叫熔點距。2、為什么不能用測過一次熔點的有機物再作第二次測定？答：測過的有機物分子的晶體結(jié)構(gòu)有可能改變了，則它的熔點也會有所改變，所以不能用做第二次測量。3、如何鑒定兩

9、種熔點相同的晶體物質(zhì)是否為同一物質(zhì)？答：取兩樣物質(zhì)混合起來，測其熔點，如果跟兩種物質(zhì)的熔點很相近就是同一物質(zhì)，如果熔點比文獻值降低很多且熔點距增大，則是兩種物質(zhì)。4、用毛細管法測定熔點時應注意那些問題？答：用毛細管法測定熔點時應注意：（1）熱浴的選擇（根據(jù)被測物的熔點圍選擇熱?。＃?）熱浴的用量（以熱浴的液位略高于b形管上叉口為宜，不超過1.0cm）。（3）試料應研細且裝實，高度2-3mm。（4）毛細管應均勻且一端要封嚴（直徑1-1.1mm；長度70-80mm為宜）。（5）安裝要正確，掌握“三個中部”即溫度計有一個帶有溝槽的單孔塞固定在b形管的中軸線上，樣品位于溫度計水銀球的中部，水銀球位于

10、b形管上，下兩側(cè)口中間部位。（6）加熱部位要正確。（7）控制好升溫速度。5、測得A、B兩種樣品的熔點相同，將它們研細，并以等量混合（1）測得混合物的熔點有下降現(xiàn)象且熔程增寬；（2）測得混合物的熔點與純AB的熔點均相同。試分析以上情況各說明什么？答：（1）說明A、B兩個樣品不是同一種物質(zhì)，一種物質(zhì)在此充當了另一種物質(zhì)的雜質(zhì)，故混合物的熔點降低，熔程增寬。(2)除少數(shù)情況(如形成固熔體)外，一般可認為這兩個樣品為同一化合物。6、測定熔點時，遇到下列情況將產(chǎn)生什么結(jié)果？(1) 熔點管壁太厚；(2)熔點管不潔凈；(3)試料研的不細或裝得不實；(4)加熱太快；(5)第一次熔點測定后，熱浴液不冷卻立即做第

11、二次；(6)溫度計歪斜或熔點管與溫度計不附貼。答：(1)熔點管壁太厚，影響傳熱，其結(jié)果是測得的初熔溫度偏高。(2) 熔點管不潔凈，相當于在試料中摻入雜質(zhì)，其結(jié)果將導致測得的熔點偏低。(3) 試料研得不細或裝得不實，這樣試料顆粒之間空隙較大，其空隙之間為空氣所占據(jù)，而空氣導熱系數(shù)較小，結(jié)果導致熔距加大，測得的熔點數(shù)值偏高。(4) 加熱太快，則熱浴體溫度大于熱量轉(zhuǎn)移到待測樣品中的轉(zhuǎn)移能力，而導致測得的熔點偏高，熔距加大。(5) 若連續(xù)測幾次時，當?shù)谝淮瓮瓿珊笮鑼⑷芤豪鋮s至原熔點溫度的二分之一以下，才可測第二次，不冷卻馬上做第二次測量，測得的熔點偏高。(6) 毛細管法熔點測定的缺點就是溫度分布不均勻

12、，若溫度計歪斜或熔點管與溫度計不附貼，這樣所測數(shù)值會有不同程度的偏差。7、熔點測定可能產(chǎn)生誤差的因素有哪些？答：(1)熔點管不潔凈。如含有灰塵等，能產(chǎn)生410的誤差。例如，熔點管壁含有堿性物質(zhì)，能催化醛或酮的羥醛縮合，或使糖類及其衍生物發(fā)生變旋作用，而使熔點降低，熔程增大；故熔點管必須潔凈。( 2)熔點管底未封好而產(chǎn)生漏管。檢查是否為漏管，不能用吹氣的方法，否則會使熔點管產(chǎn)生水蒸氣及其它雜質(zhì)。檢查的方法為：當裝好樣品的毛細管浸入浴液后，發(fā)現(xiàn)樣品變黃或管底滲入液體，說明為漏管，應棄去，另換一根。( 3)樣品粉碎不夠細。填裝不結(jié)實，產(chǎn)生空隙，則不易傳熱，造成熔程變大。(4)樣品不干燥或含有雜質(zhì)。根

13、據(jù)拉烏耳(Raoult)定律，會使熔點偏低，熔程變大。( 5)樣品量的多少也會影響。太少不便觀察，產(chǎn)生熔點偏低；太多會造成熔程變大，熔點偏高。( 6)升溫速度應慢，讓熱傳導有充分的時間。升溫速度過快，熔點偏高。( 7)熔點管壁太厚，熱傳導時間長，會產(chǎn)生熔點偏高。8、測定熔點時需要思考的問題：(1)為什么在熔點測定管口配一缺口單孔塞子？不帶缺口不行嗎？答：不帶缺口不行。因為根據(jù)熔點的定義“在標準大氣壓條件下，固-液平衡時的溫度”可知，若該膠塞不帶缺口，則在側(cè)熔點時加熱使液體石蠟受熱，上方的空氣膨脹，導致b形管的壓力不與外界壓力相等，而是一個變化的壓力，故這種情況下測定出來的藥品的熔點數(shù)據(jù)就不再是準確的熔點。所以在熔點測定管口需要配一缺口單孔塞子，不帶缺口不行的。(2)在毛細管中加入被測藥品的量遠超過2-3mm，將對測定結(jié)果有什么影響？答：藥品在熔化的時候不是瞬間即熔化的，而是需要一個時間的，這樣在毛細管中加入藥品量越多，則熔化需要的時間就越長，我們觀測到的熔點