有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作課件

1、加熱與冷卻蒸餾分餾水蒸氣蒸餾減壓蒸餾熔點(diǎn)的測(cè)定和溫度計(jì)的校正沸點(diǎn)的測(cè)定重結(jié)晶升華萃取干燥折射率的測(cè)定紅外光譜 加熱與冷卻一、 加熱方法為了提高反應(yīng)速率，大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)需要加熱。加熱的方法很多，可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)的要求和實(shí)驗(yàn)室的條件，選擇不同的加熱方法。常用的加熱方式有空氣浴、水浴、油浴和沙浴。二、 冷卻在有機(jī)實(shí)驗(yàn)室中， 有時(shí)需采用一定的冷卻劑進(jìn)行冷卻操作，在一定的低溫條件下進(jìn)行反應(yīng)、分離提純等。水和冰-水混合物是常用的冷卻劑。如需更低的溫度(0 以下)，則可采用冰-鹽混合物。不同的鹽和冰，按一定比例可制成致冷范圍不同的冷卻劑，見下表。 使用干冰(固體二氧化碳)可冷到-60 以下，如將干冰加到甲醇或

2、丙酮等適當(dāng)溶劑中，可冷至-78 ，但當(dāng)開始加入時(shí)會(huì)猛烈起泡。常用冰-鹽冷卻劑及其冷浴的最低溫度 使用液氮可冷至-196 。在低于-38 時(shí)，不能使用水銀溫度計(jì)，因?yàn)樗y會(huì)凝固，故必須使用有機(jī)液體低溫溫度計(jì)。國(guó)產(chǎn)低溫浴槽，帶有機(jī)械攪拌，有內(nèi)冷式和外冷式兩種。 蒸餾一、 基本原理蒸餾是將液態(tài)物質(zhì)加熱至沸，使之汽化，然后將蒸氣冷凝為液體的過程。它是分離、提純液體有機(jī)化合物最常用的方法之一。 將液體加熱，其飽和蒸氣壓隨溫度升高而增大，當(dāng)增大至與外界壓力(通常是大氣壓力)相等時(shí)，液體沸騰，此時(shí)的溫度稱為該液體的沸點(diǎn)。純的液態(tài)物質(zhì)在一定壓力下具有確定的沸點(diǎn)，因此可用蒸餾方法來測(cè)定物質(zhì)的沸點(diǎn)和定性檢驗(yàn)物質(zhì)的

3、純度。但也應(yīng)注意有些具有固定沸點(diǎn)的液態(tài)物質(zhì)不一定都是純的物質(zhì)，因?yàn)槟承┯袡C(jī)化合物常常和其他組分形成具有一定沸點(diǎn)的二元或三元恒沸混合物。例如,95.6%乙醇和4.4%水形成的二元恒沸混合物，具有固定的沸點(diǎn)78.17 (純乙醇的沸點(diǎn)為78.3 )。 如果蒸餾液態(tài)混合物，由于低沸點(diǎn)物質(zhì)比高沸點(diǎn)物質(zhì)更易汽化，故沸騰時(shí)所生成的蒸氣中含有較多的低沸點(diǎn)物質(zhì)。當(dāng)蒸氣冷凝為液體時(shí)(即餾出液)，其組成與蒸氣的組成相同，故先蒸出的主要是低沸點(diǎn)組分。隨著低沸點(diǎn)組分的蒸出，混合液中高沸點(diǎn)組分的比例增高，致使混合液的沸點(diǎn)也隨之升高，當(dāng)溫度升至相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，再收集餾出液，則主要是高沸點(diǎn)組分。藉此，可部分或全部分離液態(tài)混合物中

4、的各組分。 蒸餾操作就是利用不同物質(zhì)的沸點(diǎn)差異，對(duì)液態(tài)混合物進(jìn)行分離、純化。而只有各組分的沸點(diǎn)相差30 以上的液態(tài)混合物才可獲得較好的分離效果。顯然，恒沸混合物是不能用蒸餾操作進(jìn)行分離的。對(duì)于各組分沸點(diǎn)差異不大的液態(tài)混合物需要用分餾操作進(jìn)行分離和純化。二、 蒸餾裝置蒸餾裝置由蒸餾燒瓶(或圓底燒瓶和蒸餾頭)、溫度計(jì)、冷凝管(直形或空氣冷凝管)、接引管、接受器組成。 在安裝儀器前首先選擇合適規(guī)格的儀器，如果用普通儀器，要配妥各連接處的木塞。安裝順序一般從熱源開始，即首先在鐵臺(tái)上放置熱源(煤氣燈、熱浴或電熱套)，選定蒸餾燒瓶的位置，用鐵夾夾住。在另一鐵臺(tái)上用鐵夾夾住冷凝管的中上部，調(diào)整鐵臺(tái)和鐵夾的位

5、置，使冷凝管的中心線與蒸餾燒瓶支管的中心線成一直線，然后松開冷凝管鐵夾，移動(dòng)冷凝管，將它與蒸餾燒瓶支管相連，支管管口應(yīng)伸出木塞22.5 cm，夾住冷凝管。再裝上接引管和接受器 最后將配有木塞的溫度計(jì)插入蒸餾燒瓶的上口，調(diào)整溫度計(jì)的位置，使其水銀球上端的位置恰好與蒸餾燒瓶支管的下緣處于同一水平線上，以保證蒸餾時(shí)水銀球能完全被蒸氣包圍，從而能獲得準(zhǔn)確的溫度計(jì)讀數(shù)。 如采用直形冷凝管，冷凝水應(yīng)從下口進(jìn)入，上口流出，并使上端的出水口朝上，保證冷凝管套管中充滿水。如果蒸餾沸點(diǎn)高于140 的物質(zhì)，則應(yīng)換用空氣冷凝管。如果餾出物質(zhì)易吸水， 可在接受器上連一氯化鈣干燥管；如果蒸餾的同時(shí)還放出有毒氣體，則必須裝

6、配氣體吸收裝置。蒸餾裝置 蒸餾裝置安裝完畢應(yīng)檢查儀器有無破損，從正面或從側(cè)面觀察整套裝置的軸線是否處于同一平面，是否裝配嚴(yán)密，是否與大氣相通(防止造成密閉系統(tǒng)而發(fā)生爆炸)。經(jīng)檢查確認(rèn)裝置正確、安全后方能開始實(shí)驗(yàn)操作。 三、蒸餾操作操作要點(diǎn)和說明1.進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，有時(shí)發(fā)現(xiàn)餾出物的沸點(diǎn)往往低于（或高于）該化合物的沸點(diǎn)，有時(shí)餾出物的溫度一直在上升，這可能是因?yàn)榛旌弦后w組成比較復(fù)雜，沸點(diǎn)又比較接近的緣故，簡(jiǎn)單蒸餾難以將它們分開，可考慮用分餾。2.沸石的加入 為了清除在蒸餾過程中的過熱現(xiàn)象和保證沸騰的平穩(wěn)狀態(tài)，常加沸石，或一端封口的毛細(xì)管，因?yàn)樗鼈兌寄芊乐辜訜釙r(shí)的暴沸現(xiàn)象，把它們稱做止暴劑又叫助沸劑，

7、值得注意的是，不能在液體沸騰時(shí)，加入止暴劑，不能用已使用過的止暴劑。3.蒸餾及分餾效果好壞與操作條件有直接關(guān)系，其中最主要的是控制餾出液流出速度，以12滴s為宜（lmlmin），不能太快，否則達(dá)不到分離要求。 4.當(dāng)蒸餾沸點(diǎn)高于140的物質(zhì)時(shí)，應(yīng)該使用空氣冷凝管。5.如果維持原來加熱程度，不再有餾出液蒸出，溫度突然下降時(shí)，就應(yīng)停止蒸餾，即使雜質(zhì)量很少也不能蒸干，特別是蒸餾低沸點(diǎn)液體時(shí)更要注意不能蒸干，否則易發(fā)生意外事故。蒸餾完畢，先停止加熱，后停止通冷卻水，拆卸儀器，其程序和安裝時(shí)相反。6.蒸餾低沸點(diǎn)易燃吸潮的液體時(shí)，在接液管的支管處，連一干燥管，再?gòu)暮笳叱隹谔幗幽z管通入水槽或室外，并將接受瓶

8、在冰浴中冷卻。 于蒸餾燒瓶上口放一長(zhǎng)頸玻璃漏斗，倒入待蒸餾液體，液量不能少于燒瓶容量的1/3，但也不能超過2。 投入幾粒沸石， 插入溫度計(jì)，直形冷凝管套管中通入冷卻水開始加熱時(shí)，可以讓溫度上升稍快些，當(dāng)液體接近沸騰時(shí)，調(diào)節(jié)火焰，使溫度慢慢上升，并注意觀察液體汽化情況當(dāng)液體開始沸騰時(shí)，可看到蒸氣徐徐上升，同時(shí)液體開始回流，當(dāng)蒸氣達(dá)到溫度計(jì)水銀球部時(shí)，溫度急劇上升，這時(shí)調(diào)小火焰，使水銀球上液滴和蒸氣溫度達(dá)到平衡，然后再稍加大火焰進(jìn)行蒸餾注意控制火焰(或浴溫)，使溫度計(jì)水銀球部總保持有液珠，此時(shí)的溫度為氣、 液達(dá)到平衡的溫度， 溫度計(jì)的讀數(shù)即為餾出液的沸點(diǎn)。 餾出液的速度以12滴s為宜。 在實(shí)驗(yàn)記錄

9、本上記錄第一滴餾出液滴入接受器時(shí)的溫度。當(dāng)溫度計(jì)的讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)另取接受器收集。如果溫度變化較大，須多換幾個(gè)接受器收集。每個(gè)接受器都必須干燥、潔凈并預(yù)先稱量。記錄每個(gè)接受器內(nèi)餾分的溫度范圍及質(zhì)量。如已規(guī)定收集餾分的溫度范圍，則可按要求收集餾分。餾分的沸點(diǎn)范圍越窄，則餾分純度越高。蒸餾低沸點(diǎn)、 易燃液體特別如乙醚時(shí)， 決不能用煤氣燈直接加熱(附近也應(yīng)禁止使用明火)，也不能用煤氣燈加熱水浴作熱浴，而應(yīng)該用預(yù)先熱好的水浴(加熱水浴時(shí)，易燃物應(yīng)保存在柜子里)并經(jīng)常在水浴中添加熱水以保持必需的溫度。當(dāng)燒瓶中殘留少量液體時(shí)，應(yīng)移開火焰，停止蒸餾，停止通冷卻水按安裝時(shí)相反的順序逐一拆除儀器，并將其洗凈、倒置、晾

10、干。 分餾一、 基本原理利用分餾柱(工業(yè)上用分餾塔),使沸點(diǎn)相差較小的液體混合物進(jìn)行多次部分汽化和冷凝,以達(dá)到分離不同組分的目的。這種操作過程稱為分餾，又稱分級(jí)蒸餾或精餾。它是分離、提純沸點(diǎn)相近的液體混合物的常用方法。當(dāng)今最精密的分餾設(shè)備已能分離沸點(diǎn)相差12 的液體混合物。如果將液態(tài)混合物加熱至沸，當(dāng)蒸氣進(jìn)入分餾柱時(shí)，被柱外空氣冷卻，發(fā)生部分冷凝，冷凝液沿分餾柱下降。在下降的冷凝液與上升的蒸氣互相接觸時(shí)，上升的蒸氣部分冷凝，放出熱量使下降的冷凝液部分汽化，兩者間發(fā)生了熱交換。由于高沸點(diǎn)組分易冷凝，低沸點(diǎn)組分易汽化，故上升的蒸氣中低沸點(diǎn)組分增加，而下降的冷凝液中高沸點(diǎn)組分增加。如果繼續(xù)多次熱交換

11、，亦即進(jìn)行多次氣、液平衡，致使低沸點(diǎn)組分不斷汽化上升至分餾柱頂部被蒸餾出來，而高沸點(diǎn)組分則不斷被冷凝流回?zé)?，于是沸點(diǎn)不同的物質(zhì)便得以分離。與蒸餾一樣，分餾操作也不能用來分離恒沸混合物。二、 分餾裝置分餾裝置是由圓底燒瓶、分餾柱、冷凝管、接引管和接受器組成。分餾裝置實(shí)驗(yàn)室常用的分餾柱 為了分離沸點(diǎn)相近的液體混合物，要求分餾柱內(nèi)的氣、液相能廣泛緊密地接觸，以利于熱交換，分餾柱應(yīng)有足夠的高度，分餾柱自下而上應(yīng)保持一定的溫度梯度。為使氣、液相充分接觸，常用填充分餾柱上圖(c)，(d)，內(nèi)填各種形狀、尺寸不一的玻璃珠、玻璃環(huán)或陶瓷環(huán)、金屬螺旋圈或鋼絲棉等填料之間要有一定的空隙，并在分餾柱底部放入一些玻

12、璃絲或鋼絲棉，以防填料落入燒瓶。當(dāng)分餾少量液體時(shí)，常用刺形分餾柱，又稱維氏(Vigreux)分餾柱上圖(a)，(b)，高度1060 cm不等，視需要選用其優(yōu)點(diǎn)為分餾時(shí)，粘附在柱內(nèi)的液體少，但分餾效率較填充柱低。 分餾柱效率與柱的高度、絕熱性和填料類型有關(guān)。為使分餾柱內(nèi)保持一定的溫度梯度，加熱不能過猛，蒸餾速度不能太快。為減少熱量損失，防止回流液體在柱內(nèi)聚集，需在柱外纏繞石棉繩或其他保溫材料；如液體沸點(diǎn)較高，則需安裝真空外套或電熱外套管。三、分餾操作將待分餾物質(zhì)倒入圓底燒瓶，其量以不超過燒瓶容量的1為宜，投入幾粒沸石，安裝分餾裝置。經(jīng)檢查合格，通冷卻水，根據(jù)待分餾液的沸點(diǎn)范圍選擇合適的熱浴加熱。

13、待液體開始沸騰，溫度計(jì)水銀球部出現(xiàn)液滴時(shí)，移去火焰，使蒸氣全部冷凝回流，以便充分潤(rùn)濕填料。然后增大火焰，使液體平穩(wěn)沸騰，當(dāng)蒸氣上升至分餾柱頂部，調(diào)節(jié)火焰，使蒸氣緩慢上升以保持分餾柱內(nèi)有一個(gè)均勻的溫度梯度， 并有足夠量的液體從分餾柱流回?zé)?，選擇合適的回流比，控制餾出液速度為1滴23 s。根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)定的要求，分段收集餾分，記錄各餾分的沸點(diǎn)范圍及體積。四、實(shí)驗(yàn)：乙醇-水混合物的分餾 在100 mL圓底燒瓶中加入95%乙醇和水各20 mL，加12粒沸石。裝上刺形分餾柱。分餾柱上口插入溫度計(jì)，使溫度計(jì)水銀球上端與分餾柱側(cè)管底邊在同一水平線上。依次裝上直形冷凝管、接引管。取三只分別貼有1，2，3號(hào)標(biāo)簽的

14、潔凈的50 mL錐形瓶作為接受器。冷凝管夾套內(nèi)通入冷水將水浴加熱，當(dāng)液體開始沸騰后，蒸氣慢慢上升進(jìn)入分餾柱，當(dāng)蒸氣上升到柱頂，溫度計(jì)水銀球部出現(xiàn)液滴時(shí)，移去火焰使到達(dá)頂端的蒸氣全部冷凝回流，并控制不使其進(jìn)入分餾柱的側(cè)管。約35 min后，增大火焰，餾出液體，立即記錄第一滴餾出液滴入接受器時(shí)的溫度。調(diào)節(jié)火焰，使蒸氣緩慢上升以保持分餾柱內(nèi)有一個(gè)均勻的溫度梯度，并控制餾出液的速度約1滴23 s。將80 以前的餾分收集在1號(hào)瓶中。開始蒸出的餾分中含低沸點(diǎn)的組分(乙醇)較多，而高沸點(diǎn)組分(水)較少，隨著低沸點(diǎn)組分陸續(xù)蒸出，混合液中高沸點(diǎn)組分含量逐漸升高，餾出液的沸點(diǎn)隨之升高。移去水浴，擦干燒瓶外壁，將燒

15、瓶置于石棉網(wǎng)上，用煤氣燈小火加熱，收集8095 餾分于2號(hào)瓶中。當(dāng)蒸氣達(dá)到95 時(shí)，停止蒸餾，移去煤氣燈，冷卻幾分鐘，使分餾柱內(nèi)的液體回流至燒瓶。卸下燒瓶，將殘液倒入3號(hào)瓶?jī)?nèi)。量出并記錄各餾分的體積。 水蒸氣蒸餾一、 基本原理在不溶或難溶于水但具有一定揮發(fā)性的有機(jī)物中通入水蒸氣，使有機(jī)物在低于100 的溫度下隨水蒸氣蒸餾出來，這種操作過程稱為水蒸氣蒸餾。它是分離、提純有機(jī)化合物的重要方法之一，尤其適用于混有大量固體、樹脂狀或焦油狀雜質(zhì)的有機(jī)物，也適用于沸點(diǎn)較高，常壓蒸餾時(shí)易分解的有機(jī)物。當(dāng)水與不溶于水的有機(jī)物混合時(shí)， 其液面上的蒸氣壓等于各組分單獨(dú)存在時(shí)的蒸氣壓之和，即p混合物p水+p有機(jī)物，

16、當(dāng)兩者的飽和蒸氣壓之和等于外界大氣壓時(shí)，混合物開始沸騰，這時(shí)的溫度為它們的沸點(diǎn)，此沸點(diǎn)必定比混合物中任何一組分的沸點(diǎn)都低，因此，常壓下應(yīng)用水蒸氣蒸餾，能在低于100 的情況下將高沸點(diǎn)組分與水一起蒸出來。蒸餾時(shí)，混合物沸點(diǎn)保持不變，直到有機(jī)物全部隨水蒸出，溫度才會(huì)上升至水的沸點(diǎn)。二、水蒸氣蒸餾裝置水蒸氣蒸餾裝置一般由水蒸氣發(fā)生器和蒸餾裝置兩部分組成。 水蒸氣蒸餾裝置(普通儀器)A水蒸氣發(fā)生器 、B安全管 、C水蒸氣導(dǎo)管、D長(zhǎng)頸圓底燒瓶 、E餾出液導(dǎo)管、 F冷凝管。 水蒸氣發(fā)生器A通常為銅制容器(也可用圓底燒瓶代替)。長(zhǎng)玻璃管B為平衡安全管。其下端接近容器底部，在正常操作時(shí)，保持水蒸氣有一定壓力，

17、以便進(jìn)行水蒸氣蒸餾；當(dāng)水蒸氣壓力超過平衡管內(nèi)水柱的壓力時(shí)，水沖出管，泄壓，從而保證整個(gè)裝置的安全。B管內(nèi)水柱的高度有指示壓力的作用。發(fā)生器的側(cè)面裝有玻璃水位管以觀察容器內(nèi)水平面，器內(nèi)盛水量以其容量的23為宜。蒸餾部分通常由長(zhǎng)頸圓底燒瓶和直形冷凝管等組成。長(zhǎng)頸圓底燒瓶D與桌面成45斜放，以防止蒸餾時(shí)飛濺的液沫被水蒸氣帶出而玷污餾出液。用鐵夾夾住燒瓶。燒瓶口裝有雙孔軟木塞，一孔插入水蒸氣導(dǎo)管C，其外徑不小于7 mm，以保證水蒸氣暢通，末端正對(duì)著燒瓶底部，距底部810 mm，以利于水蒸氣和被蒸餾物質(zhì)充分接觸，并起攪動(dòng)作用；另一孔插入餾出液導(dǎo)管E，其外徑略粗一些，約為10 mm，以利于水蒸氣和有機(jī)物蒸

18、氣通暢地進(jìn)入冷凝管，避免蒸氣導(dǎo)出受阻而增加燒瓶D中的壓力。導(dǎo)管E常彎成30，連接燒瓶的一端應(yīng)盡可能短一些，插入雙孔軟木塞后露出約5 mm，通入冷凝管的一段則允許稍長(zhǎng)一些，可起部分冷凝作用。為使餾出液充分冷卻宜采用長(zhǎng)的直型冷凝管，冷卻水的流速也宜大一些。水蒸氣發(fā)生器的支管與水蒸氣導(dǎo)管C之間要連一根T形管，在其支管上連接一段短橡皮管，用螺旋夾夾緊。T形管可用來除水蒸氣中冷凝下來的水，同時(shí)當(dāng)系統(tǒng)受阻，壓力升高或發(fā)生其他意外時(shí)，也可打開螺旋夾，使系統(tǒng)與大氣相通。使用標(biāo)準(zhǔn)磨口儀器時(shí)的水蒸氣蒸餾裝置圖使用標(biāo)準(zhǔn)磨口儀器時(shí)的水蒸氣蒸餾裝置圖 三、水蒸氣蒸餾操作操作要點(diǎn)和說明1.蒸餾燒瓶的容量應(yīng)保證混合物的體積

19、不超過其13，導(dǎo)入蒸汽的玻管下端應(yīng)垂直地正對(duì)瓶底中央，并伸到接近瓶底。安裝時(shí)要傾斜一定的角度，通常為45左右。2.水蒸汽發(fā)生器上的安全管（平衡管）不宜太短，其下端應(yīng)接近器底，盛水量通常為其容量的12，最多不超過23，最好在水蒸汽發(fā)生器中加進(jìn)沸石起助沸作用。3.應(yīng)盡量縮短水蒸汽發(fā)生器與蒸餾燒瓶之間的距離，以減少水汽的冷凝。4.開始蒸餾前應(yīng)把T形管上的止水夾打開，當(dāng)T形管的支管有水蒸汽沖出時(shí)，接通冷凝水，開始通水蒸汽，進(jìn)行蒸餾。 5.為使水蒸汽不致在燒瓶中冷凝過多而增加混合物的體積。在通水蒸汽時(shí)，可在燒瓶下用小火加熱。 6.在蒸餾過程中，要經(jīng)常檢查安全管中的水位是否正常，如發(fā)現(xiàn)其突然升高，意味著有

20、堵塞現(xiàn)象，應(yīng)立即打開止水夾，移去熱源，使水蒸汽發(fā)生器與大氣相通， 避免發(fā)生事故（如倒吸），待故障排除后再行蒸餾。如發(fā)現(xiàn)T形管支管處水積聚過多，超過支管部分，也應(yīng)打開止水夾，將水放掉，否則將影響水蒸汽通過。7.當(dāng)餾出液澄清透明，不含有油珠狀的有機(jī)物時(shí)， 即可停止蒸餾，這時(shí)也應(yīng)首先打開夾子，然后移去熱源。8.如果隨水蒸汽揮發(fā)餾出的物質(zhì)熔點(diǎn)較高，在冷凝管中易凝成固體堵塞冷凝管，可考慮改用空氣冷凝管。 減 壓 蒸 餾一、 基本原理液體沸騰時(shí)的溫度與外界壓力有關(guān)，且隨外界壓力的降低而降低。如果用一個(gè)真空泵(水泵或油泵)與蒸餾裝置相連接成為一個(gè)封閉系統(tǒng)，使系統(tǒng)內(nèi)的壓力降低，這樣就可以在較低的溫度下進(jìn)行蒸餾

21、，這就是減壓蒸餾，或稱真空蒸餾。它是分離、提純液體或低熔點(diǎn)固體有機(jī)物的一種重要方法。特別適用于在常壓蒸餾時(shí)未到沸點(diǎn)即已受熱分解、氧化或聚合的物質(zhì)。減壓蒸餾時(shí)液體在一定壓力下的沸點(diǎn)可從手冊(cè)或文獻(xiàn)中查得數(shù)據(jù)，也可通過如圖所示的壓力-溫度經(jīng)驗(yàn)關(guān)系圖近似地推算出。例如已知一個(gè)化合物在常壓(100 kPa，760 mmHg)下的沸點(diǎn)為200 ，欲找出減壓至2.63 kPa(20 mmHg)時(shí)的沸點(diǎn)，可從B線上找到200 的點(diǎn)，把這一點(diǎn)與壓力線C上20 mmHg的點(diǎn)聯(lián)成直線，并將其延長(zhǎng)至與A線相交，交點(diǎn)90 就是該化合物在壓力為2.63 kPa時(shí)的沸點(diǎn)。一般規(guī)律是高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物(沸點(diǎn)為250300 )

22、，當(dāng)壓力降至3.29 kPa(25 mmHg)時(shí)，其沸點(diǎn)隨之下降100125 ；在1.323.29 kPa(1025 mmHg)范圍內(nèi)，壓力每降低0.132 kPa(1 mmHg)，則沸點(diǎn)降低約1 。壓力-溫度關(guān)系二、減壓蒸餾裝置減壓蒸餾裝置是由蒸餾裝置、保護(hù)和測(cè)壓裝置及抽氣減壓裝置三部分組成。三、減壓蒸餾操作操作要點(diǎn)及說明（1）被蒸餾液體中若含有低沸點(diǎn)物質(zhì)時(shí)，通常先進(jìn)行普通蒸餾，再進(jìn)行水泵減壓蒸餾，而油泵減壓蒸餾應(yīng)在水泵減壓蒸餾后進(jìn)行。（2）裝置停止后，先旋緊橡皮管上的螺旋夾，打開安全瓶上的二通活塞，使體系與大氣相通，啟動(dòng)油泵（長(zhǎng)時(shí)間未用的真空泵，啟動(dòng)前應(yīng)先用手轉(zhuǎn)動(dòng)下皮帶輪，能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)再啟動(dòng)）

23、抽氣，逐漸關(guān)閉二通活塞至完全關(guān)閉，注意觀察瓶?jī)?nèi)的鼓泡情況（如發(fā)現(xiàn)鼓泡太劇烈，有沖料危險(xiǎn)，立即將二通活塞旋開些）從壓力計(jì)上觀察體系內(nèi)壓力應(yīng)能符合要求，然后小心旋開二通活塞，同時(shí)注意觀察壓力計(jì)上的讀數(shù)，調(diào)節(jié)體系內(nèi)壓到所需值（根據(jù)沸點(diǎn)與壓力關(guān)系）。 (3）在系統(tǒng)充分抽空后通冷凝水，再加熱（一般用油?。┱麴s，一旦減壓蒸餾開始，就應(yīng)密切注意蒸餾情況，調(diào)整體系內(nèi)壓，經(jīng)常記錄壓力和相應(yīng)的沸點(diǎn)值， 根據(jù)要求，收集不同餾分。（4）蒸餾完畢，移去熱源，慢慢旋開螺旋夾（防止倒吸），并慢慢打開二通活塞，平衡內(nèi)外壓力，使測(cè)壓計(jì)的水銀柱慢慢地回復(fù)原狀，（若打開得太快，水銀柱很快上升，有沖破測(cè)壓計(jì)的可能），然后關(guān)閉油泵和冷

24、卻水。熔點(diǎn)的測(cè)定和溫度計(jì)的校正一、 基本原理在大氣壓力下，化合物受熱由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時(shí)的溫度稱該化合物的熔點(diǎn)。 嚴(yán)格地說，熔點(diǎn)是指在大氣壓力下化合物的固-液兩相平衡時(shí)的溫度。通常純的有機(jī)化合物都具有確定的熔點(diǎn)，而固體從開始熔化(始熔)至完全熔化(全熔)的溫度范圍稱熔距(或稱熔程、熔點(diǎn)范圍)，且一般不超過0.5 。當(dāng)化合物含有雜質(zhì)時(shí)，其熔點(diǎn)下降，熔距變寬。因此，通過測(cè)定熔點(diǎn)不僅可以鑒別不同的有機(jī)化合物，而且還可以判斷有機(jī)化合物的純度，同時(shí)還能鑒定熔點(diǎn)相同的兩種化合物是否為同一化合物，即將它們混合后測(cè)熔點(diǎn)，如果熔點(diǎn)不變，熔距也沒有變寬，說明它們是同一化合物，若熔點(diǎn)下降，熔距變寬，則為不同化合物。熔

25、點(diǎn)是固體有機(jī)化合物的物理常數(shù)之一 。但對(duì)于受熱易分解的化合物，即使純度很高，也無確定的熔點(diǎn)，且熔距較寬。熔點(diǎn)測(cè)定有兩種方法： 常量法和微量法、常量法測(cè)定熔點(diǎn)比較準(zhǔn)確，但需要較大量的試樣才能滿足測(cè)定熔點(diǎn)的需要。因此，測(cè)定有機(jī)物的熔點(diǎn)，通常采用微量法，下面對(duì)其作詳細(xì)介紹。二、測(cè)定熔點(diǎn)的裝置測(cè)定熔點(diǎn)有兩種經(jīng)常采用的裝置：雙浴式熔點(diǎn)測(cè)定裝置和齊列(Thiele)熔點(diǎn)測(cè)定管。雙浴式熔點(diǎn)測(cè)定裝置 通過油浴和空氣浴加熱試樣，試樣受熱均勻，溫度上升緩慢，所以準(zhǔn)確性較高，熔點(diǎn)范圍較?。坏b置稍復(fù)雜，加入的熱浴物質(zhì)例如甘油、石蠟油等，用量較多，測(cè)定熔點(diǎn)的速度較慢。 齊列熔點(diǎn)測(cè)定管 裝置簡(jiǎn)單,使用方便，測(cè)定速度快；

26、但加熱不夠均勻，所測(cè)熔點(diǎn)的溫度范圍大，準(zhǔn)確性稍差。 不論哪種裝置，所配的塞子最好是軟木塞因?yàn)檐浤救哪蜔嵝院茫鹌と诟邷叵乱鬃冋?。在軟木塞上一定要銼一通氣孔。加熱時(shí)儀器內(nèi)的空氣膨脹，如無通氣孔，內(nèi)部壓力太大時(shí)，易將塞子爆出，不僅使實(shí)驗(yàn)失敗，還易造成事故。(a) 雙浴式熔點(diǎn)測(cè)定裝置 (b) 齊列熔點(diǎn)測(cè)定管熔點(diǎn)測(cè)定裝置三、 熔點(diǎn)的測(cè)定方法影響毛細(xì)管法測(cè)熔點(diǎn)的主要因素及措施有：1.熔點(diǎn)管本身要干凈，管壁不能太厚，封口要均勻。初學(xué)者容易出現(xiàn)的問題是，封口一端發(fā)生彎曲和封口端壁太厚，所以在毛細(xì)管封口時(shí)，一端在火焰上加熱時(shí)要盡量讓毛細(xì)管接近垂直方向，火焰溫度不宜太高，最好用酒精燈，斷斷續(xù)續(xù)地加熱，封口

27、要圓滑，以不漏氣為原則。2.樣品一定要干燥，并要研成細(xì)粉末，往毛細(xì)管內(nèi)裝樣品時(shí)，一定要反復(fù)沖撞夯實(shí)，管外樣品要用衛(wèi)生紙擦干凈。3、用橡皮圈將毛細(xì)管縛在溫度計(jì)旁，并使裝樣部分和溫度計(jì)水銀球處在同一水平位置，同時(shí)要使溫度計(jì)水銀球處于b形管兩側(cè)管中心部位。 4.升溫速度不宜太快，特別是當(dāng)溫度將要接近該樣品的熔點(diǎn)時(shí)，升溫速度更不能快。一般情況是，開始升溫時(shí)速度可稍快些（5min）但接近該樣品熔點(diǎn)時(shí)，升溫速度要慢（12min），對(duì)未知物熔點(diǎn)的測(cè)定，第一次可快速升溫，測(cè)定化合物的大概熔點(diǎn)。5.熔點(diǎn)溫度范圍（熔程、熔點(diǎn)、熔距）的觀察和記錄，注意觀察時(shí)， 樣品開始萎縮（蹋落）并非熔化開始的指示信號(hào)，實(shí)際的熔化

28、開始于能看到第一滴液體時(shí)，記下此時(shí)的溫度，到所有晶體完全消失呈透明液體時(shí)再記下這時(shí)的溫度，這兩個(gè)溫度即為該樣品的熔點(diǎn)范圍。 6.熔點(diǎn)的測(cè)定至少要有兩次重復(fù)的數(shù)據(jù)，每一次測(cè)定都必須用新的熔點(diǎn)管，裝新樣品。進(jìn)行第二次測(cè)定時(shí)，要等浴溫冷至其熔點(diǎn)以下約30左右再進(jìn)行。 7.使用硫酸作加熱浴液（加熱介質(zhì)）要特別小心，不能讓有機(jī)物碰到濃硫酸，否則使溶液顏色變深，有礙熔點(diǎn)的觀察。若出現(xiàn)這種情況，可加人少許硝酸鉀晶體共熱后使之脫色。采用濃硫酸作熱浴，適用于測(cè)熔點(diǎn)在220以下的樣品。若要測(cè)熔點(diǎn)在220以上的樣品可用其它熱浴液。8.測(cè)定工作結(jié)束，一定要等浴液冷卻后方可將濃硫酸倒回瓶中。溫度計(jì)也要等冷卻后，用廢紙擦

29、去硫酸方可用水沖洗，否則溫度計(jì)極易炸裂。四、溫度計(jì)的校正溫度計(jì)的誤差會(huì)造成測(cè)出的一個(gè)純化合物的熔點(diǎn)可能與文獻(xiàn)或手冊(cè)記載的熔點(diǎn)有一定的偏差，因此在測(cè)定熔點(diǎn)(或沸點(diǎn))前，需要對(duì)溫度計(jì)進(jìn)行校正。溫度計(jì)的校正方法很多，最簡(jiǎn)單的方法是標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與普通溫度計(jì)比較法。用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和普通溫度計(jì)同時(shí)測(cè)定同一熱浴的溫度，在不斷升溫下，測(cè)出一系列溫度讀數(shù)。以標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的讀數(shù)為縱坐標(biāo)，普通溫度計(jì)的讀數(shù)為橫坐標(biāo)，畫出一條曲線，根據(jù)此曲線校正溫度計(jì)。但一般實(shí)驗(yàn)室通常不備有標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，因此常利用純有機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)熔點(diǎn)校正法。 利用純有機(jī)化合物的熔點(diǎn)校正溫度計(jì)，是較方便的方法。首先選擇一系列已知準(zhǔn)確熔點(diǎn)的純化合物作為標(biāo)準(zhǔn)，用

30、普通溫度計(jì)測(cè)定它們的熔點(diǎn)。所測(cè)得的熔點(diǎn)溫度范圍，必須小于0.5 。 用已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的準(zhǔn)確熔點(diǎn)溫度作縱坐標(biāo)，所測(cè)的熔點(diǎn)溫度作橫坐標(biāo)，畫一條曲線。那么這支普通溫度計(jì)上的任一溫度，可從曲線上找出對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溫度。保留此曲線圖，以備后用。溫度計(jì)和曲線圖都應(yīng)標(biāo)記上相同的符號(hào)，配套使用，以防弄錯(cuò)。 沸點(diǎn)的測(cè)定一、 基本原理純的液體受熱至其飽和蒸氣壓與外界壓力相等時(shí)就會(huì)沸騰，此時(shí)的溫度就是該液態(tài)物質(zhì)的沸點(diǎn)。在一定的壓力下，每一種液態(tài)化合物都有固定的沸點(diǎn)，對(duì)于同一種化合物而言，在不同的壓力下其沸點(diǎn)是不同的，但通常所說的沸點(diǎn)是指常壓下的沸點(diǎn)。純的液態(tài)有機(jī)化合物其沸程(沸點(diǎn)范圍)為0.51。因此，通過沸點(diǎn)測(cè)定不僅可

31、以鑒別不同的有機(jī)化合物，而且還可以協(xié)助其他方法判斷有機(jī)化合物的純度。沸點(diǎn)是有機(jī)化合物的物理常數(shù)之一。下表列出了部分標(biāo)準(zhǔn)化合物的沸點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)化合物樣品的沸點(diǎn) 沸點(diǎn)測(cè)定方法有常量法和微量法兩種。常量法用的是蒸餾裝置,其操作也與簡(jiǎn)單蒸餾相同，但此法需要較多的樣品(10 mL以上)。 微量法測(cè)定沸點(diǎn)，可采用下圖所示的沸點(diǎn)測(cè)定管，在盛有熱浴的齊列熔點(diǎn)測(cè)定管中進(jìn)行。二、沸點(diǎn)測(cè)定管的準(zhǔn)備外管的制作：用內(nèi)徑約為1 cm、壁厚約為1 mm的玻璃管拉制成內(nèi)徑約為4 mm的細(xì)管，截取長(zhǎng)約7080 mm的一段，封閉其一端，封口底要薄此管作為外管。內(nèi)管的制作：內(nèi)管又稱起泡管，它有兩種制作方法。(1)取內(nèi)徑為1 mm、長(zhǎng)度

32、約8090 mm的兩根毛細(xì)管，各將其一端熔封，然后將兩封口在燈焰上對(duì)接，冷卻后，在離接頭45 mm處平整地截?cái)?，作為?nèi)管。(2)取一內(nèi)徑1 mm、長(zhǎng)約8090 mm的毛細(xì)管，封閉其一端作為內(nèi)管。 用細(xì)吸管置幾滴液體樣品于外管中，樣品高度約10 mm。將內(nèi)管插入外管，并使其封口對(duì)接處位于樣品液面以下 (如采用(2)法制作的內(nèi)管，則將內(nèi)管開口向下插入外管的樣品中)，然后將沸點(diǎn)管用橡皮圈固定于溫度計(jì)的一側(cè)，使外管中樣品的位置處于溫度計(jì)水銀球的中部，如圖(b)或（c）。將溫度計(jì)插入齊列熔點(diǎn)測(cè)定管的熱浴中，插入深度與測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)的要求相同。三、沸點(diǎn)測(cè)定方法重結(jié)晶一、 基本原理利用被提純物質(zhì)與雜質(zhì)在同一溶劑

33、中溶解性能的顯著差異而將它們分離的操作稱為重結(jié)晶。重結(jié)晶是提純固體有機(jī)化合物常用的一種方法。大多數(shù)有機(jī)物在溶劑中的溶解度隨溫度升高而增大，隨溫度降低而減小。重結(jié)晶就是利用這個(gè)原理，使有機(jī)物在熱的溶劑中溶解，制成接近飽和的溶液，趁熱過濾，除去不溶性雜質(zhì)，再將溶液冷卻，讓有機(jī)物在冷的溶劑中重新結(jié)晶出來，并與可溶于溶劑的雜質(zhì)相分離。如果固體中含有有色雜質(zhì)，一般可以用活性炭脫色。經(jīng)過一次或多次重結(jié)晶，可以大大提高有機(jī)物的純度。 二、溶劑的選擇重結(jié)晶操作的關(guān)鍵在于選擇溶劑。一般要求溶劑不與被提純物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；被提純物與雜質(zhì)的溶解度在該溶劑中要有明顯的差異，尤其是對(duì)于被提純物，其溶解度應(yīng)隨溫度的變化有顯

34、著差異；其沸點(diǎn)不宜過低，也不宜過高，以便于與重結(jié)晶物質(zhì)分離；如果是低毒、價(jià)廉、易回收、易提純的溶劑則更好。 常用的溶劑有水、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、石油醚、四氯化碳、苯和乙酸乙酯等。在選擇溶劑時(shí)應(yīng)根據(jù)“相似相溶”的原理，即溶質(zhì)往往易溶于結(jié)構(gòu)與其相似的溶劑中。 在實(shí)際工作中往往通過試驗(yàn)來選擇溶劑，溶解度試驗(yàn)方法如下：取幾個(gè)小試管，各放入0.1 g待重結(jié)晶樣品，分別加入0.51 mL不同種類的溶劑，加熱至全溶，冷卻后析出晶體最多的溶劑是最合適的；如果在3 mL熱溶劑中能使樣品全溶，冷卻后有晶體析出或雖無晶體析出，但如果用玻棒在液面下的試管內(nèi)壁上下摩擦后有晶體析出的，以晶體析出的多少選擇合適的溶劑，

35、如仍無晶體析出，則這種溶劑不適用；如果在3 mL熱溶劑中仍不能使樣品全溶，或在1mL冷的或溫?zé)岬娜軇┲芯鸵讶埽瑒t這兩種情況的溶劑也不適用。 如果不能選擇到一種合適的溶劑，則可采用混合溶劑?；旌先軇┮话阌蓛煞N能以任何比例互溶的溶劑組成，其中一種對(duì)被提純物質(zhì)的溶解度很大， 而另一種對(duì)被提純物質(zhì)的溶解度很小。一般常用的混合溶劑有乙醇與水，乙醇與乙醚，乙醇與丙酮，乙醚與石油醚，苯與石油醚等。三、重結(jié)晶操作1.溶解待重結(jié)晶樣品的溶解常在錐形瓶或圓底燒瓶中進(jìn)行，一般不用燒杯。將樣品置于瓶中,加入少于估算量的溶劑,投入幾粒沸石,瓶口接回流冷凝管。加熱回流，若瓶中固體沒有完全溶解，可分批補(bǔ)加溶劑并保持回流至

36、全溶，再加少量溶劑使其適當(dāng)過量(其量約為已加入溶劑量的15%)，以免熱過濾時(shí)，因溫度降低造成熱溶液的過飽和而導(dǎo)致過濾過程中發(fā)生結(jié)晶。 含有雜色的樣品，可用活性炭脫色?；钚蕴康挠昧繛闃悠妨康?%5%，不宜過多，否則會(huì)吸附樣品造成損失。脫色在加熱下進(jìn)行，但決不能在已經(jīng)沸騰的溶液中加活性炭，否則會(huì)發(fā)生溢料事故。正確的操作是：將沸騰的溶液稍冷后，加活性炭，再加熱煮沸幾分鐘，脫色便可完成。2.熱過濾將熱溶液趁熱過濾，除去不溶性雜質(zhì)和活性炭。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用減壓過濾，其裝置如圖。它是由布氏漏斗、吸濾瓶、緩沖瓶和真空泵等組成。減壓過濾裝置 布氏漏斗是一種瓷質(zhì)的多孔漏斗，配置橡皮塞后與吸濾瓶相連，吸濾瓶的

37、支管接硬質(zhì)橡皮管與減壓系統(tǒng)相連，用真空泵(油泵或水泵)減壓。 布氏漏斗所用濾紙應(yīng)比漏斗內(nèi)徑稍小一些，但要能蓋沒所有小孔，將濾紙放入預(yù)熱過的漏斗后，用溶劑潤(rùn)濕，抽吸，使濾紙緊貼漏斗，暫停抽吸后迅速將熱溶液分批倒入漏斗，抽濾開始?jí)毫Σ灰^低，以免濾紙穿孔或使溶液沸騰而被抽走，此時(shí)可用手稍稍捏緊抽氣管，使吸濾瓶中既保持一定的真空度又能繼續(xù)迅速抽濾。 在抽濾過程中漏斗里應(yīng)一直保持有較多的溶液，不要抽干，直到過濾結(jié)束幾乎沒有液體濾出為止。停止抽氣前應(yīng)先拔去抽氣管，然后關(guān)閉真空泵。3.晶體的析出和濾集將濾液自然冷卻至室溫析出晶體，切勿將濾液置于冷水中急冷，以免形成的晶體較細(xì)而吸附較多的雜質(zhì)。但也不要使晶體

38、過大(超過2mm)，否則晶體中夾雜母液，造成產(chǎn)物純度降低，也給干燥帶來困難。當(dāng)看到有大晶體形成時(shí)，及時(shí)搖動(dòng)使之形成較均勻的小晶體。如果溶液冷卻后仍不結(jié)晶，可投“晶種”，或用玻璃棒摩擦器壁引發(fā)晶體形成。如果不析出晶體而得油狀物時(shí)， 可加熱至成清液后，讓其自然冷卻至開始有油狀物析出時(shí)，立即劇烈攪拌，使油狀物分散，也可攪拌至油狀物消失。 將析出晶體的冷溶液，室溫下抽濾，以除去母液中溶解度較大的雜質(zhì)，抽干，并用潔凈的玻璃瓶塞擠壓，以盡量除凈溶劑。停止抽氣，用少量溶劑均勻地灑在晶體上，使能恰好蓋住晶體，靜置至有濾液從漏斗下端滴下時(shí)，重新抽氣，抽干、壓干，反復(fù)洗滌幾次后，將晶體置于表面皿上干燥。晶體純度可

39、通過測(cè)定熔點(diǎn)進(jìn)行初步鑒定。重結(jié)晶用的有機(jī)溶劑要回收。 升華一、 基本原理固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)過液態(tài)而直接變?yōu)檎魵?，蒸氣遇冷又直接變?yōu)楣腆w的過程稱為升華。 它是提純某些固體化合物的方法之一。其基本原理是利用固體的不同蒸氣壓使難揮發(fā)的雜質(zhì)從易升華的物質(zhì)中除去，從而達(dá)到分離、提純的目的。這里的易升華物質(zhì)是指在其熔點(diǎn)以下就有較高蒸氣壓(高于2.63 kPa)的固體物質(zhì)，如果它與所含雜質(zhì)的蒸氣壓有顯著差異，則分離、提純效果尤為良好。如果在常壓下升華的效果較差，則可在減壓下進(jìn)行升華。樟腦、蒽醌的溫度和蒸氣壓關(guān)系 以含雜質(zhì)樟腦的升華為例，樟腦在160 時(shí)蒸氣壓為28.79 kPa，故它在受熱溫度達(dá)到熔點(diǎn)以前就有很高

40、的蒸氣壓，只要慢慢加熱，樟腦就可以在熔點(diǎn)以下不經(jīng)過熔化直接變?yōu)檎魵?，蒸氣遇冷即成固體， 其蒸氣壓可一直維持在48.68 kPa以下，直至樟腦蒸發(fā)完為止，殘留的則是難揮發(fā)的雜質(zhì)。升華的優(yōu)點(diǎn)是不用溶劑，產(chǎn)物純度高，但損失較大，因此實(shí)驗(yàn)室里一般用于較少量(12 g)化合物的純化。二、常壓升華常用的常壓升華裝置如圖(a)。將干燥研細(xì)的待升華物質(zhì)均勻地鋪放在蒸發(fā)皿中，上面蓋一張刺有十余個(gè)小孔(孔徑約3 mm)的濾紙，然后將大小合適的玻璃漏斗(其直徑既小于蒸發(fā)皿，也小于濾紙)倒蓋在上面，漏斗頸部塞上蓬松的棉花或玻璃毛，以減少蒸氣外逸。用沙浴或石棉網(wǎng)上空氣浴小火加熱，逐漸升高溫度，控制浴溫低于升華物質(zhì)的熔點(diǎn)

41、，使其慢慢升華蒸氣通過濾紙小孔后冷凝為晶體， 附著在漏斗內(nèi)壁或?yàn)V紙上， 升華結(jié)束后，用刮刀將晶體輕輕刮下，置于潔凈的表面皿上，即得純凈產(chǎn)物。(a) 常壓升華裝置 (b) 較大量物質(zhì)的升華，可在燒杯中進(jìn)行，見上圖(b)。燒杯上面放一個(gè)圓底燒瓶，燒瓶用流動(dòng)的冷水冷卻，升華物則凝結(jié)在燒瓶的底部。三、減壓升華當(dāng)固體的蒸氣壓不夠高時(shí)，可采用減壓升華，其裝置如右 圖減壓升華裝置所示。把待升華的固體物質(zhì)放入吸濾管中，用裝有冷凝指的橡皮塞緊密地塞住管口。以水泵或油泵減壓，將吸濾管浸入水浴或油浴中緩慢加熱，升華物質(zhì)冷凝于冷凝脂的表面。升華結(jié)束后應(yīng)慢慢使體系接通大氣，以免空氣突然進(jìn)入而把冷凝脂上的晶體吹落。小心取

42、出冷凝脂。 萃取一、 基本原理用溶劑從固體或液體混合物中提取所需要的物質(zhì)，這一過程稱為萃取。它是提取和純化有機(jī)化合物的一種常用方法。比如，通過萃取可洗去混合物中的少量雜質(zhì)(稱洗滌)，還可以從天然產(chǎn)物中提取所需要的物質(zhì)。萃取通常分為液-液萃取和液-固萃取。對(duì)液-液萃取而言，有兩類萃取劑。一類萃取劑通常為有機(jī)溶劑，其萃取原理是利用物質(zhì)在兩種互不相溶 (或微溶) 的溶劑中的溶解度(或分配系數(shù))的不同，使物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從而達(dá)到將物質(zhì)提取出來的目的。例如有機(jī)化合物在有機(jī)溶劑中的溶解度通常大于在水中的溶解度，因此，可用與水不相溶或微溶的有機(jī)溶劑從水溶液中將有機(jī)化合物提取出來。 依照分配

43、定律，用一定量的溶劑分多次萃取比一次萃取的效率高，一般萃取三次即可將絕大部分的物質(zhì)提取出來。另一類萃取劑是反應(yīng)型試劑，其萃取原理是利用它與被提取的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種萃取常用于從化合物中洗去少量雜質(zhì)或分離混合物。常用的堿性萃取劑如5%氫氧化鈉、5%或10%的碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液可以從混合物中分離出有機(jī)酸或除去酸性雜質(zhì)；而酸性萃取劑如稀硫酸、稀鹽酸則可從混合物中分離出有機(jī)堿或除去堿性雜質(zhì)，濃硫酸則可從飽和烴中除去不飽和烴，從鹵代烷中除去醇和醚等。對(duì)于液-固萃取而言，萃取原理是利用固體樣品中被提取的物質(zhì)和雜質(zhì)在同一液體溶劑中溶解度的不同而達(dá)到提取和分離的目的。 二、萃取溶劑的選擇選擇萃取溶劑的基

44、本原則是： 萃取溶劑對(duì)被提取物有較大的溶解度，并且與原溶劑不相溶或微溶； 兩溶劑之間的相對(duì)密度差異較大以利于分層； 化學(xué)穩(wěn)定性好，與原溶劑和被提取物都不反應(yīng)； 沸點(diǎn)較低，萃取后易于用常壓蒸餾回收。此外，也應(yīng)考慮價(jià)廉、毒性小、不易著火等條件。從水中萃取有機(jī)物時(shí)經(jīng)常使用的溶劑有：乙醚、苯、石油醚、氯仿、乙酸乙酯等。其中乙醚效果最好，但易著火，在實(shí)驗(yàn)室中可少量使用，在工業(yè)生產(chǎn)中不宜使用。 三、萃取操作液-液萃取 通常用分液漏斗進(jìn)行液-液萃取。進(jìn)行萃取操作之前，首先要選擇容量適當(dāng)?shù)姆忠郝┒罚瑱z查其塞子和活塞是否嚴(yán)密，可用水試漏。確認(rèn)不漏后，將分液漏斗放在鐵臺(tái)的鐵圈上，關(guān)閉活塞，把待萃取混合液和萃取溶劑

45、(其量為所需萃取溶劑總量的1)仔細(xì)地從上口倒入分液漏斗中，旋緊塞子，封閉漏斗上口頸部的小孔，避免漏失液體。為使萃取溶劑和待萃取混合液充分接觸，提高萃取效率，必須振蕩分液漏斗，其方法如圖所示：用右手握住分液漏斗上口頸部，手掌壓緊塞子，左手的拇指和食指捏住活塞柄，中指墊在塞座下邊，這樣可以靈活地開啟和關(guān)閉活塞，又能防止振蕩分液漏斗時(shí)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)或脫落振蕩后，使分液漏斗處于傾斜狀態(tài)，下口向上并指向無人和無明火處,開啟活塞，放出產(chǎn)生的氣體，使漏斗內(nèi)外壓力平衡若使用易揮發(fā)的萃取溶劑如乙醚、苯等，或用碳酸鈉溶液中和酸液，振蕩后必須隨時(shí)放氣然后關(guān)閉活塞、振蕩、放氣重復(fù)數(shù)次后，把分液漏斗重新放回鐵圈上，靜置、分層

46、當(dāng)液體分成清晰的兩層以后，打開分液漏斗上口的塞子或旋轉(zhuǎn)塞子使塞子上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗上口頸部的小孔以便與大氣相通慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)活塞，仔細(xì)地將下層液體放到錐形瓶或燒杯中，當(dāng)上下兩層液體的界面下降到接近活塞時(shí)，并閉活塞，稍加旋搖，靜置，再仔細(xì)放出下層液體。然后將上層液體從分液漏斗的上口倒到另一個(gè)容器中。這樣，萃取溶劑便帶著被萃取物質(zhì)從原混合物中分離出來。重復(fù)上述操作三次，每次都用新鮮萃取溶劑對(duì)分離出來的仍含有被萃取物質(zhì)的溶液進(jìn)行萃取。合并萃取液，經(jīng)干燥后，通過蒸餾除去萃取溶劑，便可獲得被提取物。液-固萃取 實(shí)驗(yàn)室常用索氏提取器(又稱脂肪提取器)進(jìn)行液-固萃取，如圖所示。首先把固體物質(zhì)粉碎研細(xì)，放在圓柱形濾紙

47、筒中.濾紙筒的直徑小于索氏提取器的內(nèi)徑，其下端用細(xì)繩扎緊，其高度介于索氏提取器外側(cè)的虹吸管和蒸氣上升用支管口之間。提取器下口與盛有萃取溶劑的圓底燒瓶連接，上口與回流冷凝管相連.向圓底燒瓶中投入幾粒沸石，開始加熱(如為易燃性溶劑，需用水浴加熱)，溶劑沸騰后,其蒸氣通過提取器外側(cè)直徑較大的支管上升，被冷凝管冷凝為液體，回滴到盛有固體物質(zhì)粉末的圓柱形濾紙筒內(nèi)，可溶性物質(zhì)便被萃取到熱溶劑中。當(dāng)溶液的液面超過直徑較小的虹吸管頂端時(shí)，溶液會(huì)通過虹吸管自動(dòng)地虹吸流回圓底燒瓶。 溶劑回流和虹吸作用重復(fù)循環(huán)，于是圓底燒瓶?jī)?nèi)便富集從固體物質(zhì)中被萃取出來的可溶性物質(zhì)。雖然使用一次量的溶劑，但由于通過重復(fù)循環(huán)流動(dòng),固

48、體物質(zhì)能不斷地與新鮮溶劑接觸，因而大大提高了萃取效率。如果延長(zhǎng)萃取時(shí)間，某些在有機(jī)溶劑中溶解度很小的物質(zhì)，也可能被萃取出來。蒸除溶劑，便可得到被提取物。 干燥一、 基本原理進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常需要除去所用試劑、 溶劑或所得產(chǎn)物中含的水分，這就是干燥它是常用的基本操作，具有十分重要的意義。干燥方法有物理法和化學(xué)法兩種。物理法有加熱、冷凍、抽真空、分餾、恒沸蒸餾、吸附等；而利用加入干燥劑來除去水分的方法，稱為化學(xué)法。干燥劑可以分成兩類：第一類干燥劑能與水結(jié)合，進(jìn)行可逆反應(yīng)，生成水合物?？捎孟率奖硎荆?干燥劑 + nH2O = 干燥劑nH2O 許多無水金屬鹽類化合物，例如無水氯化鈣、無水硫酸鎂、

49、無水硫酸鈉、無水硫酸鈣等，屬于此類。另一類干燥劑則與水進(jìn)行不可逆反應(yīng)，生成新的化合物，從而將水分除去。例如金屬鈉、五氧化二磷、氧化鈣等，屬于此類。二、液體有機(jī)化合物的干燥對(duì)液體有機(jī)化合物通常采用兩種方法干燥。1. 用干燥劑除水干燥劑只適于干燥含有少量水的液體有機(jī)化合物。如果含水較多，必須在干燥前設(shè)法除去大部分水。例如在萃取時(shí)一定要將水層盡可能分離干凈，然后才能使用干燥劑干燥，否則干燥劑耗量太多，也會(huì)損失被干燥物質(zhì)。對(duì)于受熱后可釋放出水分子的干燥劑(例如CaCl26H2O在30 以上失水)，在蒸餾前必須將其除去。 選用干燥劑的原則是干燥劑與被干燥的液體有機(jī)化合物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且不溶于該化合物中

50、；吸水容量較大，干燥效能較高，干燥速度較快，價(jià)格低廉。 2. 恒沸脫水某些與水能形成二元或三元恒沸混合物的液體有機(jī)物，可以直接進(jìn)行蒸餾，把含水的恒沸混合物蒸出，剩下無水的液體有機(jī)物。例如，已知由29.6%水和70.4%苯組成的二元恒沸混合物沸點(diǎn)為69.3 ，而純苯的沸點(diǎn)為80.3 ，如將含少量水的苯進(jìn)行蒸餾，當(dāng)溫度升高到69.3 時(shí)，蒸出含水29.6%的二元恒沸混合物，水便被除去，溫度升高到80.3 時(shí)，就可得到無水的純苯。有時(shí)也可以在待干燥的含水有機(jī)物中加入另一種有機(jī)物， 使能形成三元恒沸混合物， 然后蒸餾，將水帶出。例如，將足量的苯加入到95 %的乙醇中，由于苯與水和少量乙醇能形成含乙醇1

51、8.5%、水7.4%、 苯74.1%的三元恒沸混合物，其沸點(diǎn)為64.85 ，經(jīng)恒沸蒸餾，可除去乙醇中的水，得到99.5%的無水乙醇，這是工業(yè)上制備無水乙醇的一種方法。三、固體有機(jī)化合物的干燥用重結(jié)晶方法得到的固體有機(jī)物晶體，必須充分干燥，才能稱量，測(cè)定熔點(diǎn)，進(jìn)行定性、定量化學(xué)分析或波譜分析，或用于下一步反應(yīng)。當(dāng)固體有機(jī)物晶體尚在布氏漏斗的濾紙上時(shí)，就可手持清潔的玻璃塞，倒置在晶體上面擠壓，同時(shí)繼續(xù)抽氣過濾5 min，除去大部分水分或有機(jī)溶劑，使之得到初步干燥，然后用下述方法進(jìn)一步干燥。自然晾干 對(duì)性質(zhì)比較穩(wěn)定、不吸潮、在空氣中不分解的固體有機(jī)物，可采用自然晾干法除去所含的水分或易揮發(fā)的有機(jī)溶劑

52、。這是最簡(jiǎn)便、最經(jīng)濟(jì)的干燥方法。 將被干燥的有機(jī)物薄薄地?cái)傞_在表面皿、大張濾紙或多孔瓷板上，上面再覆蓋一張濾紙，防止灰塵污染，使有機(jī)物在空氣中慢慢晾干，一般需要數(shù)天時(shí)間。加熱干燥 對(duì)于熔點(diǎn)較高、對(duì)熱穩(wěn)定、不升華的固體有機(jī)物，可以采用加熱方法進(jìn)行干燥，以加快溶劑從固體中蒸發(fā)出來的速度，縮短干燥時(shí)間。通常使用恒溫烘箱或紅外線燈加熱烘干。操作時(shí)把要烘干的固體有機(jī)物放在表面皿或蒸發(fā)皿中，隨時(shí)翻動(dòng)，以免結(jié)塊；也要注意防止過熱、熔化。 所以，加熱溫度應(yīng)控制在低于有機(jī)物的熔點(diǎn)或分解點(diǎn)30 以下。干燥器干燥 易吸潮、易升華或?qū)岵环€(wěn)定的固體有機(jī)物可放在干燥器中干燥。干燥器有普通干燥器、真空干燥器和真空恒溫干燥

53、器三種。普通干燥器是帶有磨口蓋子的玻璃缸，缸內(nèi)有一多孔瓷隔板。使用前要在缸口和蓋子磨口處薄薄地涂上凡士林，使之密閉。被干燥的固體有機(jī)物裝在表面皿或培養(yǎng)皿中，置于多孔瓷隔板上。干燥劑則放在瓷隔板下面，吸收從固體有機(jī)物蒸發(fā)出來的溶劑。根據(jù)溶劑的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)母稍飫?，常用的干燥劑有無水氯化鈣、濃硫酸等。 折射率的測(cè)定一、 基本原理折射率是物質(zhì)的特性常數(shù)，固、液、氣態(tài)物質(zhì)都有折射率，對(duì)于液體有機(jī)化合物而言，折射率是最重要的物理常數(shù)之一。通過測(cè)定折射率可以確定有機(jī)化合物的純度及溶液的組成，也可用于鑒定未知化合物。當(dāng)光線從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，由于光的速度發(fā)生變化，因此引起光的傳播方向也發(fā)生改變，這一

54、現(xiàn)象稱光的折射。 光線在真空中的速度(v真空)與在某一介質(zhì)中的速度(v介質(zhì))之比定義為該介質(zhì)的折射率(絕對(duì)折射率)，它等于入射角(入射光與界面垂直線之間的夾角)與折射角(折射光與界面垂直線之間的夾角)的正弦之比。即 式中：nt表示當(dāng)入射光波長(zhǎng)為，溫度為t時(shí)，介質(zhì)的折射率。 在測(cè)定折射率時(shí)，一般光線都是從空氣中射入介質(zhì)中，除精密工作以外，通常都是以空氣作為近似真空標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，故常以空氣中測(cè)得的折射率作為某介質(zhì)的折射率。即： 物質(zhì)的折射率隨入射光的波長(zhǎng)。測(cè)定時(shí)的溫度t及物質(zhì)的結(jié)構(gòu)等因素而變化，所以，在測(cè)定折射率時(shí)必須注明所用的光線和溫度。當(dāng)，t一定時(shí)，物質(zhì)的折射率是一個(gè)常數(shù)。例如nD201.361

55、1表示入射光波長(zhǎng)為鈉光D線(589.3 nm)，溫度為20 時(shí)，介質(zhì)的折射率為1.361 1。由于所測(cè)折射率數(shù)據(jù)可讀至小數(shù)點(diǎn)后第4位，精確度高，重復(fù)性好，因而以折射率作為液態(tài)有機(jī)化合物的純度標(biāo)準(zhǔn)比沸點(diǎn)還可靠。由于光在任何介質(zhì)中的速度均小于它在真空中的速度，因此，所有介質(zhì)的折射率都大于1，即入射角大于折射角。入射角i=90時(shí)，折射角i最大，稱臨界折射角.如果從0到90(i)都有單色光入射，那么從0到臨界角i也都有折射光.換言之，在臨界角以內(nèi)的區(qū)域均有光線通過，即NOD區(qū)是亮的，而在臨界角i以外的區(qū)域，由于折射光錢消失而沒有光線通過，故DOM區(qū)是暗的，OD為明暗兩區(qū)的界線，由分界線的位置可測(cè)出臨界

56、角i。當(dāng)i=90時(shí)，=i時(shí)， 因此，只要測(cè)出臨界角，即可求得介質(zhì)的折射率。二、阿貝折射儀在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，一般都用阿貝(Abbe)折射儀來測(cè)定物質(zhì)的折射率其工作原理就是基于光的折射現(xiàn)象。在折射儀上直接讀出的不是臨界角i的度數(shù)，而是已計(jì)算好的折射率。 在右面目鏡觀察，看見一個(gè)界線十分清晰的半明半暗的像交于“十”字交叉點(diǎn)時(shí)，從讀數(shù)鏡中即可讀出折射率。 三、折射率測(cè)定方法測(cè)定折射率時(shí)目鏡中常見的圖像 儀器使用完畢，打開棱鏡，用丙酮洗凈鏡面，晾干后合上棱鏡。折射儀不能在陽(yáng)光下曝曬，不用時(shí)應(yīng)放入木箱內(nèi)置于干燥處。使用時(shí)要保護(hù)棱鏡，不能在鏡面上造成刻痕，不能測(cè)定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有腐蝕性的液體，也不能測(cè)定對(duì)棱鏡、金屬保溫套及其間的粘合劑有溶解作用的液體。四、數(shù)字阿貝折射儀數(shù)字阿貝折射儀是由目視望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)和消色散系統(tǒng)組