绿色化工环保-无水无氧实验操作技术
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无水无氧实验操作讲解
四：惰性气体的净化
实验室中常用的惰性气体是氮、氩和氦。其中氮最易得到，且价格便宜，因而 使用得最为普遍。以氮为保护气体的另一个优点是它的相对密度与空气很接近， 在氮保护下称量物质的质量不需要加以校正。但是，由于氮分子在室温下与锂反 应，在较高温度下和别的物质(如金属镁)也能发生反应，氮还能与某些过渡金属 形成配合物，从而限制了它的应用。因此在这种情况下必须用氩作保护气体。氩 较氮难得，价格昂贵，只有在特殊条件下才使用。氮、氩、氦的净化方法基本相 同。以氮为例说明惰性气体的净化方法和过程是有普遍意义的。所谓情性气体净 化，主要是指将惰性气体中所含的氧和水的量降到要求值以下。
三：玻璃仪器的洗涤干燥及橡皮材质的处理
3.１玻璃仪器的洗涤干躁
不论使用干燥箱技术、注射器针管技术，还是使用双排管技术来处理对空气 敏感化合物，仪器的洗涤和干燥都是十分重要的。大多数空气敏感化合物遇水 和氧都会发生激烈反应，甚至酿成爆炸、着火等事故。器壁上吸附的微量氧、 水可能会导致实验失败。所以，仪器的洗涤非常重要；必要时用稀酸、稀碱洗 涤，甚至用铬酸洗液浸泡，再用水和无离子水冲洗到仪器透亮、器壁上不挂水 珠为止。新的仪器也要经过严格洗涤后才能使用。洗涤过的仪器放到空气中凉 干，再放到干燥箱中烘烤；干燥箱的温度为125℃时，需要干燥过夜；140℃时 至少干燥4h，从干燥箱中取出的仪器在惰性气流下趁热组装，所有的接头要涂 硅脂或碳氢润滑脂，在惰性气流下冷却待用。或把仪器从干燥箱中取出趁热放 到干燥器中冷却存放，干操器中充满惰性气体保护更好。像双排管这种有活塞 的仪器，在洗涤前一定要用蘸有溶剂的棉花球将活塞内的润滑脂轻轻地擦洗干 净，否则润滑脂很难用水洗掉。干燥时互相配合的磨口接头或活塞要互相脱离， 分开放置，防止“粘结”到一起，干燥后放到一起保存。即使这样洗涤干燥过 的仪器，在使用前仍需要加热抽空—惰性气体置换，把吸附在器壁上的微量水 和氧移走。一般干燥过的仪器，在加热抽真空时，在仪器壁上会出现一层“水 雾”，这足以说明加热抽空—惰性气体置换这一步的必要性。
实验室中常用的惰性气体是氮、氩和氦。其中氮最易得到，且价格便宜，因而 使用得最为普遍。以氮为保护气体的另一个优点是它的相对密度与空气很接近， 在氮保护下称量物质的质量不需要加以校正。但是，由于氮分子在室温下与锂反 应，在较高温度下和别的物质(如金属镁)也能发生反应，氮还能与某些过渡金属 形成配合物，从而限制了它的应用。因此在这种情况下必须用氩作保护气体。氩 较氮难得，价格昂贵，只有在特殊条件下才使用。氮、氩、氦的净化方法基本相 同。以氮为例说明惰性气体的净化方法和过程是有普遍意义的。所谓情性气体净 化，主要是指将惰性气体中所含的氧和水的量降到要求值以下。
三：玻璃仪器的洗涤干燥及橡皮材质的处理
3.１玻璃仪器的洗涤干躁
不论使用干燥箱技术、注射器针管技术，还是使用双排管技术来处理对空气 敏感化合物，仪器的洗涤和干燥都是十分重要的。大多数空气敏感化合物遇水 和氧都会发生激烈反应，甚至酿成爆炸、着火等事故。器壁上吸附的微量氧、 水可能会导致实验失败。所以，仪器的洗涤非常重要；必要时用稀酸、稀碱洗 涤，甚至用铬酸洗液浸泡，再用水和无离子水冲洗到仪器透亮、器壁上不挂水 珠为止。新的仪器也要经过严格洗涤后才能使用。洗涤过的仪器放到空气中凉 干，再放到干燥箱中烘烤；干燥箱的温度为125℃时，需要干燥过夜；140℃时 至少干燥4h，从干燥箱中取出的仪器在惰性气流下趁热组装，所有的接头要涂 硅脂或碳氢润滑脂，在惰性气流下冷却待用。或把仪器从干燥箱中取出趁热放 到干燥器中冷却存放，干操器中充满惰性气体保护更好。像双排管这种有活塞 的仪器，在洗涤前一定要用蘸有溶剂的棉花球将活塞内的润滑脂轻轻地擦洗干 净，否则润滑脂很难用水洗掉。干燥时互相配合的磨口接头或活塞要互相脱离， 分开放置，防止“粘结”到一起，干燥后放到一起保存。即使这样洗涤干燥过 的仪器，在使用前仍需要加热抽空—惰性气体置换，把吸附在器壁上的微量水 和氧移走。一般干燥过的仪器，在加热抽真空时，在仪器壁上会出现一层“水 雾”，这足以说明加热抽空—惰性气体置换这一步的必要性。
无水无氧操作技术
四：惰性气体的化 实验室中常用的惰性气体是氮、氩和氦。其中
氮最易得到，且价格便宜，因而使用得最为普遍。
以氮为保护气体的另一个优点是它的相对密度与 空气很接近，在氮保护下称量物质的质量不需要加 以校正。但是，由于氮分子在室温下与锂反应，在 较高温度下和别的物质(如金属镁)也能发生反应，氮 还能与某些过渡金属形成配合物，从而限制了它的 应用。因此在这种情况下必须用氩作保护气体。氩 较氮难得，价格昂贵，只有在特殊条件下才使用。 氮、氩、氦的净化方法基本相同。以氮为例说明惰 性气体的净化方法和过程是有普遍意义的。所谓情 性气体净化，主要是指将惰性气体中所含的氧和水 的量降到要求值以下。
2.1：
实验所需的仪器、药品、溶剂必须根据实验的要求 事先进行无水无氧处理
（具体操作参看《常用试剂的纯化》）。
2.2：
安装反应装置并与双排管连接好，然后小火加热烘 烤器壁抽真空—惰性气体置换（至少重复三次以上） ，把吸附在器壁上的微量水和氧移走。（加热一般用 酒精灯火焰来回烘烤器壁除去吸附的微量水份；惰性 气体一般用氮气或氩气，由于氮气便宜所以实验室常 用高纯氮（99.99%））。
10
无水无氧操作技术
3.2 橡皮材质的处理
在处理空气敏感化合物的操作中，通常用橡皮管作为连 接物，用橡皮塞、橡皮隔膜作为密封物。这些物品在使 用前必须经过严格清洗和干燥，因为这类物质的表面很 粗糙，吸附着大量氧和水等杂质，也容易粘上油污，使 用前又不能用加热抽空等方法除去这些杂质，因此它们 的洗涤、干燥和保存更显得重要。这些物品的用途不同， 和溶剂、针头等接触的方式不同，可选用下面不同方法 处理。用蘸有惰性溶剂的脱脂棉花球擦洗其表面，去掉 表面的油污及机械杂质；用纯化过的溶剂冲洗管子的内 壁；
2：在操作中必须严格认真、一丝不苟、动 作迅速、操作正确。实验时要先动脑后动手。
氮最易得到，且价格便宜，因而使用得最为普遍。
以氮为保护气体的另一个优点是它的相对密度与 空气很接近，在氮保护下称量物质的质量不需要加 以校正。但是，由于氮分子在室温下与锂反应，在 较高温度下和别的物质(如金属镁)也能发生反应，氮 还能与某些过渡金属形成配合物，从而限制了它的 应用。因此在这种情况下必须用氩作保护气体。氩 较氮难得，价格昂贵，只有在特殊条件下才使用。 氮、氩、氦的净化方法基本相同。以氮为例说明惰 性气体的净化方法和过程是有普遍意义的。所谓情 性气体净化，主要是指将惰性气体中所含的氧和水 的量降到要求值以下。
2.1：
实验所需的仪器、药品、溶剂必须根据实验的要求 事先进行无水无氧处理
（具体操作参看《常用试剂的纯化》）。
2.2：
安装反应装置并与双排管连接好，然后小火加热烘 烤器壁抽真空—惰性气体置换（至少重复三次以上） ，把吸附在器壁上的微量水和氧移走。（加热一般用 酒精灯火焰来回烘烤器壁除去吸附的微量水份；惰性 气体一般用氮气或氩气，由于氮气便宜所以实验室常 用高纯氮（99.99%））。
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无水无氧操作技术
3.2 橡皮材质的处理
在处理空气敏感化合物的操作中，通常用橡皮管作为连 接物，用橡皮塞、橡皮隔膜作为密封物。这些物品在使 用前必须经过严格清洗和干燥，因为这类物质的表面很 粗糙，吸附着大量氧和水等杂质，也容易粘上油污，使 用前又不能用加热抽空等方法除去这些杂质，因此它们 的洗涤、干燥和保存更显得重要。这些物品的用途不同， 和溶剂、针头等接触的方式不同，可选用下面不同方法 处理。用蘸有惰性溶剂的脱脂棉花球擦洗其表面，去掉 表面的油污及机械杂质；用纯化过的溶剂冲洗管子的内 壁；
2：在操作中必须严格认真、一丝不苟、动 作迅速、操作正确。实验时要先动脑后动手。
无水无氧实验操作技术
橡皮隔膜塞经过几次针刺后，容易使外界空气渗透入仪器内部。用针刺隔膜 塞时最好刺其边缘，因为边缘的橡皮厚实易密封。刺过几次的塞子要换掉，不宜 继续使用。空气可通过橡皮隔膜塞的隔膜、针孔等扩散、渗透进入容器内，所以 这种密封装置不宜校长时间地贮存空气敏感化合物。 5.2： 5.2：注射器及其使用 注射器是注射针管技术中关键的器械，能否合理使用它将决定操作水平．实 验室使用的注射器有塑料的(一次性使用)和玻璃的两种．最常用的是医用玻璃酌。 小容量的玻璃注射器的套筒与内塞柱是互相研磨而成的，为了识别，每一对套筒 与内塞柱上都有标记号码，同种规格的套筒和内塞柱不能互换使用，使用时要检 查标记号码是否相同。大容量的同种规格注射器的外筒与内塞柱可以互换使用。 注射器的密封是靠套筒内壁和内塞柱的光滑面紧密接触．要保护好接触面，不能 有灰尘颗粒划坏磨面，注射器不要随意来回推拉，以免损坏磨面。烘烤注射器时， 套简和内塞柱要分开放置，干燥后把内塞柱插到套简中存放。根据计量的液体多 少合理选择注射器的容量。选择的容量太小，要多次累积计量，操作麻烦，给计 量带来误差，也易使液体污染；选择的容量太大，操作也困难。必须合理选择才 能保证计量误差小、操作也方便。 针头是由不锈钢管制成的，其长度和内径大小各异，根据用途进行选择针尖 的形状也不相同。如图：(a)为齐头针尖，多见于微 量注射器，针尖不锋利，很难刺破橡皮隔膜塞，易 堵塞针孔。(b)为斜面针尖，针尖锋利，较适用。 (c)的针尖介于(a)与(b)之间，呈类似于“三角”的斜 面，针尖锋利，容易将橡皮物切割下来,使塞子的针 孔处再密封困难。
四：惰性气体的净化
实验室中常用的惰性气体是氮、氩和氦。其中氮最易得到，且价格便宜，因而 使用得最为普遍。以氮为保护气体的另一个优点是它的相对密度与空气很接近， 在氮保护下称量物质的质量不需要加以校正。但是，由于氮分子在室温下与锂反 应，在较高温度下和别的物质(如金属镁)也能发生反应，氮还能与某些过渡金属 形成配合物，从而限制了它的应用。因此在这种情况下必须用氩作保护气体。氩 较氮难得，价格昂贵，只有在特殊条件下才使用。氮、氩、氦的净化方法基本相 同。以氮为例说明惰性气体的净化方法和过程是有普遍意义的。所谓情性气体净 化，主要是指将惰性气体中所含的氧和水的量降到要求值以下。
无水无氧实验操作讲解
附录： 附录：参考书籍
《有机化学实验技术》 作者:周科衍 页数:196 出版日期:1992年9月第1 版 《现代有机化学实验技术导论》 作者:[美]D·L·帕维亚 G·M·兰普曼 G·S·小 克里兹 页数:528 出版日期:1985年1月第1版 《有机化学实验技术》作者:《有机化学实验技术》编写组编 数:326 出 版日期:1978年10月第1版 《有机合成原理和技术》 作者：李良助等 高等教育出版社 页数：225 出版日期:1992年5月第1版 《有机溶剂处理手册》
三：玻璃仪器的洗涤干燥及橡皮材质的处理
3.１ 3.１玻璃仪器的洗涤干躁 不论使用干燥箱技术、注射器针管技术，还是使用双排管技术来处理对空气 敏感化合物，仪器的洗涤和干燥都是十分重要的。大多数空气敏感化合物遇水 和氧都会发生激烈反应，甚至酿成爆炸、着火等事故。器壁上吸附的微量氧、 水可能会导致实验失败。所以，仪器的洗涤非常重要；必要时用稀酸、稀碱洗 涤，甚至用铬酸洗液浸泡，再用水和无离子水冲洗到仪器透亮、器壁上不挂水 珠为止。新的仪器也要经过严格洗涤后才能使用。洗涤过的仪器放到空气中凉 干，再放到干燥箱中烘烤；干燥箱的温度为125℃时，需要干燥过夜；140℃时 至少干燥4h，从干燥箱中取出的仪器在惰性气流下趁热组装，所有的接头要涂 硅脂或碳氢润滑脂，在惰性气流下冷却待用。或把仪器从干燥箱中取出趁热放 到干燥器中冷却存放，干操器中充满惰性气体保护更好。像双排管这种有活塞 的仪器，在洗涤前一定要用蘸有溶剂的棉花球将活塞内的润滑脂轻轻地擦洗干 净，否则润滑脂很难用水洗掉。开放置，防止“粘结”到一起，干燥后放到一起保存。即使这样洗涤干燥过 的仪器，在使用前仍需要加热抽空—惰性气体置换，把吸附在器壁上的微量水 和氧移走。一般干燥过的仪器，在加热抽真空时，在仪器壁上会出现一层“水 雾”，这足以说明加热抽空—惰性气体置换这一步的必要性。
无水无氧操作
无水无氧实验操作技术在我们得实验研究工作中经常会遇到一些特殊得化合物,有许多就是对空气敏感得物质—-怕空气中得水与氧;为了研究这类化合物—-合成、分离、纯化与分析鉴定,必须使用特殊得仪器与无水无氧操作技术。
否则,即使合成路线与反应条件都就是合适得,最终也得不到预期得产物、所以,无水无氧操作技术已在有机化学与无机化学中较广泛得运用、目前采用得无水无氧操作分三种:(1)高真空线操作(Vａｃｕｕm-line);(2)Schleｎk操作;(3)手套箱操作(Glove—boｘ)。
由于Schlｅnｋ操作得特点就是在惰性气体气氛下(将体系反复抽真空-—充惰性气体),使用特殊得玻璃仪器进行操作;这一方法排除空气比手套箱好,对真空度要求不太高(由于反复抽真空—-充惰性气体),更安全,更有效、其操作量从几克到几百克,一般得化学反应(回流、搅拌、滴加液体及固体投料等)与分离纯化(蒸馏、过滤、重结晶、升华、提取等)以及样品得储藏,转移都可用此操作,因此已被广泛运用。
这节课我们就重点介绍双排管操作技术。
由于无水无氧操作技术主要对象就是对空气敏感得物质,操作技术就是成败得关键。
稍有疏忽,就会前功尽弃,因此对操作者要求特别严格。
１:实验前必须进行全盘得周密计划、由于无氧操作比一般常规操作机动灵活性小,因此实验前对每一步实验得具体操作、所用得仪器、加料次序、后处理得方法等等都必须考虑好、所用得仪器事先必须洗净、烘干。
所需得试剂、溶剂需先经无水无氧处理、ﻫ２:在操作中必须严格认真、一丝不苟、动作迅速、操作正确。
实验时要先动脑后动手。
３:由于许多反应得中间体不稳定,也有不少化合物在溶液中比固态时更不稳定,因此无氧操作往往需要连续进行,直到拿到较稳定得产物或把不稳定得产物贮存好为止。
操作时间较长,工作比较艰苦。
操作者应该不怕苦、不怕累、操作者之间还应相互协作,互相支持,共同完成实验任务。
一:双排管操作得实验原理双排管就是进行无水无氧反应操作得一套非常有用得实验仪器,其工作原理就是:两根分别具有5—8个支管口得平行玻璃管,通过控制它们连接处得双斜三通活塞,对体系进行抽真空与充惰性气体两种互不影响得实验操作,从而使体系得到我们实验所需要得无水无氧得环境要求。
无水无氧操作
无水无氧操作一、常用溶剂的纯化二、敏感化合物的实验操作装置三、敏感化合物的实验操作技术四、敏感化合物的储存常用溶剂的纯化化学供应商提供的常用试剂仅可满足一般化学反应的需要。
为了确保一些有机合成反应的顺利进行，常常要对试剂进行进一步的纯化处理。
常用的溶剂处理方法是蒸馏。
如果反应要求仅仅是无水，可在冷凝管上加干燥管，油封或充氮气球即可，如果需要达到无水无氧的条件，溶剂则需要脱氧处理。
一般在氮气氛下进行。
1.试剂级溶剂的纯化无水的试剂级溶剂常有足够的纯度，有时可以不用蒸馏。
为保证充分的干燥度，可在储藏时向其加入活性分子筛。
欲使溶剂脱氧，可利用注射器或玻璃管向其中鼓入氮气约五分钟。
2.一般溶剂的纯化大多数溶剂，只要在惰性气氛中将其从干燥剂中蒸馏出来，就可以达到足够的纯度。
（1）烷烃如己烷、戊烷等。
首先用浓硫酸洗涤几次以除去烯烃，水洗，CaCl2干燥，必要时用钠丝或P2O5干燥，蒸馏。
存放于带塞的试剂瓶中。
（2）芳香烃类如苯、甲苯、二甲苯等。
CaCl2干燥，必要时用钠丝或P2O5干燥，蒸馏。
存放于带塞的试剂瓶中。
常用溶剂的纯化（3）氯代烷烃类如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷等。
水洗除去醇等，CaCl2干燥，在P2O5，或CaH2中回流蒸出。
绝对不能用钠丝干燥，否则会发生爆炸。
长期储藏应放于密闭的瓶中，并保存于黑暗中。
（4）醚类及呋喃类如乙醚、四氢呋喃等。
许多醚类在和空气接触下会慢慢生成不易挥发且结构不明的过氧化物。
过氧化物在加热下容易分解而爆炸。
因此贮藏过久的醚类和呋喃类化合物在使用前，尤其是在蒸馏前应当检验是否有过氧化物的存在。
检验的方法：用包含一滴淀粉指示剂的1 mL10% KI 溶液和10 mL醚液混合，没有颜色变化，则没有过氧化物。
或者用1%硫酸亚铁铵溶液，硫酸亚铁和硫氰化钾溶液测试。
若有，则加入5% FeSO4或偏亚硫酸氢钠溶液于醚中并摇动，使过氧化物分解。
CaCl2预干燥，在钠丝或LiAlH4中回流蒸出。
化工实验室无水无氧技术
2：在操作中必须严格认真、一丝不苟、动作迅速、操作 正确。实验时要先动脑后动手。
3：如果投的是固体物料对接以后要再进行抽换气。但加入 的是液体禁止进行此项操作！
4：无水无氧操作的过程中不能离开人，因为在你离开的 过程中可能会漏气或塞子被崩开（使用生胶带、封口膜、 夹子）
5：由于许多反应的中间体不稳定，也有不少化合物在溶液 中比固态时更不稳定，因此无氧操作往往需要连续进行， 直到拿到较稳定的产物或把不稳定的产物贮存好为止。操 作时间较长，工作比较艰苦。操作者应该不怕苦、不怕累、 操作者之间还应相互协作，互相支持，共同完成实验任务。
空气用惰性气体反复置换，在惰性气体中进行操作，这为 对空气敏感的固体和液体物质提供了更直接的操作方法。
优：在手套袋里可进行称重、物料转移、过滤和挑选及封 装晶体等操作；可进行较复杂的固体样品的操作，如红外 光谱样品制样、x一衍射单晶结构分析挑选晶体、封装晶体 等；它还可用于进行放射性物质与极毒物质的操作，这样 避免了对操作者的危害和环境污染。其操作量可以从几百 毫克至几千克；手套箱可在实验室自制
Leizw 20110325
Background vacuum-line、 schlenk、glove-box inert gas、 transfer Solvent Drying requirements
有机金属化合物、硼氢化物、自由基等大多是对空气 敏感
对空气敏感的物质——怕空气中的水和氧；为了研究 这类化合物——合成、分离、纯化和分析鉴定，必须 使用特殊的仪器设备和实验操作技术
13X分子筛 1.5－1.7mm、3－5mm、10A，吸附小于10A 任何分子，可用于催化 剂协载体、水和二氧化碳共吸附、水和硫化氢气体共吸附，主要应用 于医药和空气压缩系统的干燥，根据不同的应用有不同的专业品种。
3：如果投的是固体物料对接以后要再进行抽换气。但加入 的是液体禁止进行此项操作！
4：无水无氧操作的过程中不能离开人，因为在你离开的 过程中可能会漏气或塞子被崩开（使用生胶带、封口膜、 夹子）
5：由于许多反应的中间体不稳定，也有不少化合物在溶液 中比固态时更不稳定，因此无氧操作往往需要连续进行， 直到拿到较稳定的产物或把不稳定的产物贮存好为止。操 作时间较长，工作比较艰苦。操作者应该不怕苦、不怕累、 操作者之间还应相互协作，互相支持，共同完成实验任务。
空气用惰性气体反复置换，在惰性气体中进行操作，这为 对空气敏感的固体和液体物质提供了更直接的操作方法。
优：在手套袋里可进行称重、物料转移、过滤和挑选及封 装晶体等操作；可进行较复杂的固体样品的操作，如红外 光谱样品制样、x一衍射单晶结构分析挑选晶体、封装晶体 等；它还可用于进行放射性物质与极毒物质的操作，这样 避免了对操作者的危害和环境污染。其操作量可以从几百 毫克至几千克；手套箱可在实验室自制
Leizw 20110325
Background vacuum-line、 schlenk、glove-box inert gas、 transfer Solvent Drying requirements
有机金属化合物、硼氢化物、自由基等大多是对空气 敏感
对空气敏感的物质——怕空气中的水和氧；为了研究 这类化合物——合成、分离、纯化和分析鉴定，必须 使用特殊的仪器设备和实验操作技术
13X分子筛 1.5－1.7mm、3－5mm、10A，吸附小于10A 任何分子，可用于催化 剂协载体、水和二氧化碳共吸附、水和硫化氢气体共吸附，主要应用 于医药和空气压缩系统的干燥，根据不同的应用有不同的专业品种。
无水无氧实验操作讲解
二：双排管实验操作步骤 2.1：实验所需的仪器、药品、溶剂必须根据实验的要求事先进行无水无氧处理
（具体操作参看《常用试剂的纯化》）。 2.2： 2.2：安装反应装置并与双排管连接好，然后小火加热烘烤器壁抽真空—惰性气 体置换（至少重复三次以上），把吸附在器壁上的微量水和氧移走。（加热一般 用酒精灯火焰来回烘烤器壁除去吸附的微量水份；惰性气体一般用氮气或氩气， 由于氮气便宜所以实验室常用高纯氮（99.99%））。
橡皮隔膜塞经过几次针刺后，容易使外界空气渗透入仪器内部。用针刺隔膜 塞时最好刺其边缘，因为边缘的橡皮厚实易密封。刺过几次的塞子要换掉，不宜 继续使用。空气可通过橡皮隔膜塞的隔膜、针孔等扩散、渗透进入容器内，所以 这种密封装置不宜校长时间地贮存空气敏感化合物。 5.2： 5.2：注射器及其使用 注射器是注射针管技术中关键的器械，能否合理使用它将决定操作水平．实 验室使用的注射器有塑料的(一次性使用)和玻璃的两种．最常用的是医用玻璃酌。 小容量的玻璃注射器的套筒与内塞柱是互相研磨而成的，为了识别，每一对套筒 与内塞柱上都有标记号码，同种规格的套筒和内塞柱不能互换使用，使用时要检 查标记号码是否相同。大容量的同种规格注射器的外筒与内塞柱可以互换使用。 注射器的密封是靠套筒内壁和内塞柱的光滑面紧密接触．要保护好接触面，不能 有灰尘颗粒划坏磨面，注射器不要随意来回推拉，以免损坏磨面。烘烤注射器时， 套简和内塞柱要分开放置，干燥后把内塞柱插到套简中存放。根据计量的液体多 少合理选择注射器的容量。选择的容量太小，要多次累积计量，操作麻烦，给计 量带来误差，也易使液体污染；选择的容量太大，操作也困难。必须合理选择才 能保证计量误差小、操作也方便。 针头是由不锈钢管制成的，其长度和内径大小各异，根据用途进行选择针尖 的形状也不相同。如图：(a)为齐头针尖，多见于微 量注射器，针尖不锋利，很难刺破橡皮隔膜塞，易 堵塞针孔。(b)为斜面针尖，针尖锋利，较适用。 (c)的针尖介于(a)与(b)之间，呈类似于“三角”的斜 面，针尖锋利，容易将橡皮物切割下来,使塞子的针 孔处再密封困难。
无水无氧操作
无水无氧实验操作技术在我们的实验研究工作中经常会遇到一些特殊的化合物，有许多是对空气敏感的物质——怕空气中的水和氧；为了研究这类化合物——合成、分离、纯化和分析鉴定，必须使用特殊的仪器和无水无氧操作技术。
否则，即使合成路线和反应条件都是合适的，最终也得不到预期的产物。
所以，无水无氧操作技术已在有机化学和无机化学中较广泛的运用。
目前采用的无水无氧操作分三种：(1)高真空线操作(Vacuum-line);(2)Schlenk操作;(3)手套箱操作(Glove-box)。
由于Schlenk操作的特点是在惰性气体气氛下(将体系反复抽真空——充惰性气体)，使用特殊的玻璃仪器进行操作；这一方法排除空气比手套箱好，对真空度要求不太高(由于反复抽真空——充惰性气体)，更安全，更有效。
其操作量从几克到几百克，一般的化学反应(回流、搅拌、滴加液体及固体投料等)和分离纯化(蒸馏、过滤、重结晶、升华、提取等)以及样品的储藏，转移都可用此操作，因此已被广泛运用。
这节课我们就重点介绍双排管操作技术。
由于无水无氧操作技术主要对象是对空气敏感的物质，操作技术是成败的关键。
稍有疏忽，就会前功尽弃，因此对操作者要求特别严格。
1：实验前必须进行全盘的周密计划。
由于无氧操作比一般常规操作机动灵活性小，因此实验前对每一步实验的具体操作、所用的仪器、加料次序、后处理的方法等等都必须考虑好。
所用的仪器事先必须洗净、烘干。
所需的试剂、溶剂需先经无水无氧处理。
2：在操作中必须严格认真、一丝不苟、动作迅速、操作正确。
实验时要先动脑后动手。
3：由于许多反应的中间体不稳定，也有不少化合物在溶液中比固态时更不稳定，因此无氧操作往往需要连续进行，直到拿到较稳定的产物或把不稳定的产物贮存好为止。
操作时间较长，工作比较艰苦。
操作者应该不怕苦、不怕累、操作者之间还应相互协作，互相支持，共同完成实验任务。
一：双排管操作的实验原理双排管是进行无水无氧反应操作的一套非常有用的实验仪器，其工作原理是：两根分别具有5—8个支管口的平行玻璃管，通过控制它们连接处的双斜三通活塞，对体系进行抽真空和充惰性气体两种互不影响的实验操作，从而使体系得到我们实验所需要的无水无氧的环境要求。
无水无氧实验操作7
双排管操作的实验原理
单排管操作的实验原理
单管式玻璃分配管
各种活塞
单向三通活塞
L-芯单向三通活塞
溶剂脱氧、脱水装置
溶剂脱氧、脱水装置
反应仪器
反应仪器
转移液体（1）针管法 针管法简单， 但针管漏气 不可避免。 在尾部加惰 性气球可改 善。
转移液体（2）导管法
可用惰性气体压力驱动大量液体转移，安全、可靠。工业上也 采用此法。
固体转移（4）羊角瓶
过滤(1) 砂芯漏斗
过滤(2)过滤管(少量)
过滤(2)过滤管(少量)
层析柱装置
储瓶-1(长期)
羊角瓶
储瓶-2(短期)
小许林克瓶
分析(1) 装样器(熔点、NMR、单晶)
IR样品制备仪
对于无水无氧条件下的回流、蒸馏等操 作，应用Schlenk仪器比较方便。
对于需要称量、研磨、转移、过滤等较复 杂操作的体系，在一充满保护气体的手套箱 中操作是方便的 。
普通氮含量99.9%，价格很便宜，用前必须纯化。 高纯氮含量99.999%或99.99%，高纯氮的含氧和含 水总量10-50ppm，这对于一般的无氧操作已可满足。
惰性气体的纯化
(1) 脱水
低温凝结：降低温度,水蒸气要冷凝结冰; 使用干燥剂干燥惰性气体;常用干燥剂有氯化钙， 氢化钙、五氧化二磷、浓硫酸以及分子筛等。
Schlenk操作
Schlenk技术的核心就是创造一种隔绝氧、水的空间 环境 (注意吸附平衡)并在此环境中实施化学实验的 技术。 Schlenk技术是Schlenk、Brown等众多科学家经验的 总结。
Schlenk操作的特点
在惰性气体气氛下(将体系反复抽真空—充 惰性气体)，使用特殊的玻璃仪器进行操作； 这一方法排除空气比手套箱好，对真空度要 求不太高(由于反复抽真空—充惰性气体)，更 安全，更有效。 其操作量从几克到几百克，一般的化学反应 (回流、搅拌、滴加液体及固体投料等)和分离 纯化(蒸馏、过滤、重结晶、升华、提取等)以 及样品的储藏，转移都可用此操作，因此已被 广泛运用。
1无水无氧实验操作技术
2.1：实验所需的仪器、药品、溶剂必须根据实验的要求事先进行无水无氧处理 （具体操作参看《常用试剂的纯化》）。 2.2：安装反应装置并与双排管连接好，然后小火加热烘烤器壁抽真空—惰性气 体置换（至少重复三次以上），把吸附在器壁上的微量水和氧移走。（加热一般 用酒精灯火焰来回烘烤器壁除去吸附的微量水份；惰性气体一般用氮气或氩气， 由于氮气便宜所以实验室常用高纯氮（99.99%））。
2.3：加料(如果是液体试剂可以用注射器加入)。 2.4：反应过程中，注意观察记泡器保持双排管内始终要有一定的正压 (但 要注意起泡速度，避免惰性气体的浪费)直到反应得到稳定的化合物。 2.5：实验完成后应及时关闭惰性气体钢瓶的阀门（先顺时针方向关闭总阀， 指针归零；再反时针松开减压阀，同样让指针归零，关闭节制阀）。
ห้องสมุดไป่ตู้附录：参考书籍
《有机化学实验技术》 作者:周科衍 页数:196 出版日期:1992年9月 第1版 《现代有机化学实验技术导论》 作者:[美]D·L·帕维亚 G·M·兰普曼 G·S·小克里兹 页数:528 出版日期:1985年1月第1版 《有机化学实验技术》作者:《有机化学实验技术》编写组 编 数:326 出版日期:1978年10月第1版 《有机合成原理和技术》 作者：李良助等 高等教育出版社 页数：225 出版日期:1992年5月第1版 《有机溶剂处理手册》
国内气体纯度一般分为普通级与高纯级，普通氮含量99.9%，价格很便宜，用前 必须纯化；高纯氮含量99.999%或99.99%。高纯氮的含氧和含水总量10-50ppm， 这对于一般的无氧操作已可满足。但对于特别敏感的化合物，例如含f电子的金 属有机化合物，要求氧的含量小于5ppm，这时所用的惰性气体必须再纯化处 理——脱水、脱氧。 2.1 脱水方法 (1) 低温凝结：降低温度,水蒸气要冷凝结冰.降低温度能使惰性气体中的水含 量大幅度地降低.常用的冷冻剂可以是对气体中含水量要求不同,可以选择不同 的冷冻剂。液氮、液态空气、干冰—丙酮混合物、干冰等,它们能达到的最低温 度相差很大。 (2) 使用干燥剂干燥惰性气体：常用干燥剂有氯化钙，氢化钙、五氧化二磷、 浓硫酸以及分子筛等； 2.2 脱氧方法 (1)干法脱氧：让气体通过脱氧剂，脱氧剂通常是金属或金属氧化物；如 （活性铜、钠-钾合金、“401”脱氧剂等）。 (2)湿法脱氧：让气体通过具有还原性物质的溶液；(由于会带入水或其它 溶剂,所以很少采用)。
2.3：加料(如果是液体试剂可以用注射器加入)。 2.4：反应过程中，注意观察记泡器保持双排管内始终要有一定的正压 (但 要注意起泡速度，避免惰性气体的浪费)直到反应得到稳定的化合物。 2.5：实验完成后应及时关闭惰性气体钢瓶的阀门（先顺时针方向关闭总阀， 指针归零；再反时针松开减压阀，同样让指针归零，关闭节制阀）。
ห้องสมุดไป่ตู้附录：参考书籍
《有机化学实验技术》 作者:周科衍 页数:196 出版日期:1992年9月 第1版 《现代有机化学实验技术导论》 作者:[美]D·L·帕维亚 G·M·兰普曼 G·S·小克里兹 页数:528 出版日期:1985年1月第1版 《有机化学实验技术》作者:《有机化学实验技术》编写组 编 数:326 出版日期:1978年10月第1版 《有机合成原理和技术》 作者：李良助等 高等教育出版社 页数：225 出版日期:1992年5月第1版 《有机溶剂处理手册》
国内气体纯度一般分为普通级与高纯级，普通氮含量99.9%，价格很便宜，用前 必须纯化；高纯氮含量99.999%或99.99%。高纯氮的含氧和含水总量10-50ppm， 这对于一般的无氧操作已可满足。但对于特别敏感的化合物，例如含f电子的金 属有机化合物，要求氧的含量小于5ppm，这时所用的惰性气体必须再纯化处 理——脱水、脱氧。 2.1 脱水方法 (1) 低温凝结：降低温度,水蒸气要冷凝结冰.降低温度能使惰性气体中的水含 量大幅度地降低.常用的冷冻剂可以是对气体中含水量要求不同,可以选择不同 的冷冻剂。液氮、液态空气、干冰—丙酮混合物、干冰等,它们能达到的最低温 度相差很大。 (2) 使用干燥剂干燥惰性气体：常用干燥剂有氯化钙，氢化钙、五氧化二磷、 浓硫酸以及分子筛等； 2.2 脱氧方法 (1)干法脱氧：让气体通过脱氧剂，脱氧剂通常是金属或金属氧化物；如 （活性铜、钠-钾合金、“401”脱氧剂等）。 (2)湿法脱氧：让气体通过具有还原性物质的溶液；(由于会带入水或其它 溶剂,所以很少采用)。
无水无氧实验操作讲解
3.2 橡皮材质的处理 在处理空气敏感化合物的操作中，通常用橡皮管作为连接物，用橡皮塞、橡 皮隔膜作为密封物。这些物品在使用前必须经过严格清洗和干燥，因为这类物 质的表面很粗糙，吸附着大量氧和水等杂质，也容易粘上油污，使用前又不能 用加热抽空等方法除去这些杂质，因此它们的洗涤、干燥和保存更显得重要。 这些物品的用途不同，和溶剂、针头等接触的方式不同，可选用下面不同方法 处理。用蘸有惰性溶剂的脱脂棉花球擦洗其表面，去掉表面的油污及机械杂质； 用纯化过的溶剂冲洗管子的内壁；
2.3： 2.3：加料(如果是固体药品可以在抽真空前先加，也可以后加（但一定要 在惰性气体保护下进行）；液体试剂可以用注射器加入，一般在抽真空后)。 2.4： 2.4：反应过程中，注意观察记泡器保持双排管内始终要有一定的正压(但 要注意起泡速度，避免惰性气体的浪费)直到反应得到稳定的化合物。 2.5： 2.5：实验完成后应及时关闭惰性气体钢瓶的阀门（先顺时针方向关闭总 阀，指针归零；再反时针松开减压阀，同样让指针归零，关闭节制阀）。 最后，打扫卫生，清洗双排管，填写双排管的使用情况是否正常，维护好 实验仪器。
国内气体纯度一般分为普通级与高纯级，普通氮含量99.9%，价格很便宜，用前 必须纯化；高纯氮含量99.999%或99.99%。高纯氮的含氧和含水总量10-50ppm， 这对于一般的无氧操作已可满足。但对于特别敏感的化合物，例如含f电子的金 属有机化合物，要求氧的含量小于5ppm，这时所用的惰性气体必须再纯化处 理——脱水、脱氧。 2.1 脱水方法 (1) 低温凝结：降低温度,水蒸气要冷凝结冰.降低温度能使惰性气体中的水含 量大幅度地降低.常用的冷冻剂可以是对气体中含水量要求不同,可以选择不同 的冷冻剂。液氮、液态空气、干冰—丙酮混合物、干冰等,它们能达到的最低温 度相差很大。 (2) 使用干燥剂干燥惰性气体：常用干燥剂有氯化钙，氢化钙、五氧化二磷、 浓硫酸以及分子筛等； 2.2 脱氧方法 (1)干法脱氧：让气体通过脱氧剂，脱氧剂通常是金属或金属氧化物；如 （活性铜、钠-钾合金、“401”脱氧剂等）。 (2)湿法脱氧：让气体通过具有还原性物质的溶液；(由于会带入水或其它 溶剂,所以很少采用)。（附图一）
无水无氧操作技术
四：惰性气体的化 实验室中常用的惰性气体是氮、氩和氦。其中 氮最易得到，且价格便宜，因而使用得最为普遍。
以氮为保护气体的另一个优点是它的相对密度 与空气很接近，在氮保护下称量物质的质量不需要 加以校正。但是，由于氮分子在室温下与锂反应， 在较高温度下和别的物质(如金属镁)也能发生反应， 氮还能与某些过渡金属形成配合物，从而限制了它 的应用。因此在这种情况下必须用氩作保护气体。 氩较氮难得，价格昂贵，只有在特殊条件下才使用。 氮、氩、氦的净化方法基本相同。以氮为例说明惰 性气体的净化方法和过程是有普遍意义的。所谓情 性气体净化，主要是指将惰性气体中所含的氧和水 的量降到要求值以下。
பைடு நூலகம்
Schlenk 操作仪器展示
Schlenk操作瓶
几种惰性气流下的反应装置
液体转移 1，针筒转移 2，通过压力管线转移
固体转移
过滤
真空管线
实验室具体操作
注意： 抽真空后一定要充氮气 充氮气一定要注意压力， 否则冲出水银。 操作一定要缓慢，否则易 冲出水银 实验操作一定要细心，用 心，缓慢
8
三：玻璃仪器的洗涤干燥及橡皮材质的处理
3.１玻璃仪器的洗涤干躁 不论使用干燥箱技术、注射器针管技术，还是使用 双排管技术来处理对空气敏感化合物，仪器的洗涤和干 燥都是十分重要的。大多数空气敏感化合物遇水和氧都 会发生激烈反应，甚至酿成爆炸、着火等事故。器壁上 吸附的微量氧、水可能会导致实验失败。所以，仪器的 洗涤非常重要；必要时用稀酸、稀碱洗涤，甚至用铬酸 洗液浸泡，再用水和无离子水冲洗到仪器透亮、器壁上 不挂水珠为止。新的仪器也要经过严格洗涤后才能使用。 洗涤过的仪器放到空气中凉干，再放到干燥箱中烘烤； 干燥箱的温度为125℃时，需要干燥过夜；140℃时至少 干燥4h，从干燥箱中取出的仪器在惰性气流下趁热组装， 所有的接头要涂硅脂或碳氢润滑脂，在惰性气流下冷却 待用。或把仪器从干燥箱中取出趁热放到干燥器中冷却
化工实验室无水无氧技术
Leizw 20110325
Background vacuum-line、 schlenk、glove-box inert gas、 transfer Solvent Drying requirements
有机金属化合物、硼氢化物、自由基等大多是对空气 敏感
对空气敏感的物质——怕空气中的水和氧；为了研究 这类化合物——合成、分离、纯化和分析鉴定，必须 使用特殊的仪器设备和实验操作技术
3A分子筛 3－5mm,4-6mm球形、条形 3A分子筛也叫钾A型分子筛，3A分子筛的
孔径是3A，主要用于吸附水，不吸附直径大于3A的任何分子，根据工业 上的应用特点，我们生产的3A分子筛具有更快的吸附速度、更多的再生次 数、更高的抗碎强度及抗污染能力，提高了分子筛的利用效率并延长了分 子筛的使用寿命，是石油、化工行业中气液相深度干燥、精炼、聚合所必 需的首选干燥剂。
二甲亚砜。 LiAlH4常用于醚等干燥。
2、中性干燥剂
硫酸钙、硫酸钠、硫酸镁适用于烃、卤代烷、醚、酯、腈 等。
氯化钙适用于烃、卤代烃、醚、硝基化合物、腈、环己胺 等。不适于伯醇、甘油、酚。
活性氧化铝适用于烃、胺、酯、甲酰氨等。
分子筛可以用于几乎所有的溶剂。
3A、4A、5A、13X、空分专用分子筛 分子筛是一类结晶的硅铝酸盐，是一 种新型多功能吸附剂。它具有均一的孔径和极高的比表面积、热稳定性好、 吸附性能强、内表面积大、强度高等特点
缺：不易除尽微量的空气，容易有“死角”产生，难以避 免箱外的空气往箱内渗入。（若在手套箱中放置用敞口容 器盛放的对空气极敏感物质如钾钠合金、三异丁基铝等， 可进一步除去其中的氧气和水分）；用橡皮手套进行操作 不太方便（两口、四口）
Background vacuum-line、 schlenk、glove-box inert gas、 transfer Solvent Drying requirements
有机金属化合物、硼氢化物、自由基等大多是对空气 敏感
对空气敏感的物质——怕空气中的水和氧；为了研究 这类化合物——合成、分离、纯化和分析鉴定，必须 使用特殊的仪器设备和实验操作技术
3A分子筛 3－5mm,4-6mm球形、条形 3A分子筛也叫钾A型分子筛，3A分子筛的
孔径是3A，主要用于吸附水，不吸附直径大于3A的任何分子，根据工业 上的应用特点，我们生产的3A分子筛具有更快的吸附速度、更多的再生次 数、更高的抗碎强度及抗污染能力，提高了分子筛的利用效率并延长了分 子筛的使用寿命，是石油、化工行业中气液相深度干燥、精炼、聚合所必 需的首选干燥剂。
二甲亚砜。 LiAlH4常用于醚等干燥。
2、中性干燥剂
硫酸钙、硫酸钠、硫酸镁适用于烃、卤代烷、醚、酯、腈 等。
氯化钙适用于烃、卤代烃、醚、硝基化合物、腈、环己胺 等。不适于伯醇、甘油、酚。
活性氧化铝适用于烃、胺、酯、甲酰氨等。
分子筛可以用于几乎所有的溶剂。
3A、4A、5A、13X、空分专用分子筛 分子筛是一类结晶的硅铝酸盐，是一 种新型多功能吸附剂。它具有均一的孔径和极高的比表面积、热稳定性好、 吸附性能强、内表面积大、强度高等特点
缺：不易除尽微量的空气，容易有“死角”产生，难以避 免箱外的空气往箱内渗入。（若在手套箱中放置用敞口容 器盛放的对空气极敏感物质如钾钠合金、三异丁基铝等， 可进一步除去其中的氧气和水分）；用橡皮手套进行操作 不太方便（两口、四口）
无水无氧操作的技术
主要由箱体、机架、过渡舱、气体净化系统、 PLC自动控制系统等组成。
橡皮隔膜塞经过几次针刺后,容易使外界空气渗透入仪器内部。用针刺隔膜塞时 最好刺其边缘，因为边缘的橡皮厚实易密封。刺过几次的塞子要换掉，不宜继续 使用。空气可通过橡皮隔膜塞的隔膜、针孔等扩散、渗透进入容器内，所以这种 密封装置不宜校长时间地贮存空气敏感化合物。 5.2:注射器及其使用
注射器是注射针管技术中关键的器械,能否合理使用它将决定操作水平．实验室 使用的注射器有塑料的(一次性使用)和玻璃的两种．最常用的是医用玻璃酌。小 容量的玻璃注射器的套筒与内塞柱是互相研磨而成的，为了识别，每一对套筒与 内塞柱上都有标记号码，同种规格的套筒和内塞柱不能互换使用，使用时要检查 标记号码是否相同。大容量的同种规格注射器的外筒与内塞柱可以互换使用。注 射器的密封是靠套筒内壁和内塞柱的光滑面紧密接触．要保护好接触面，不能有 灰尘颗粒划坏磨面，注射器不要随意来回推拉，以免损坏磨面。烘烤注射器时， 套简和内塞柱要分开放置，干燥后把内塞柱插到套简中存放。根据计量的液体多 少合理选择注射器的容量。选择的容量太小，要多次累积计量，操作麻烦，给计 量带来误差，也易使液体污染;选择的容量太大，操作也困难。必须合理选择才能 保证计量误差小、操作也方便。
使用注射器时,容量大的注射器要用两只手操作，一手握筒的外部，一手握内 塞柱的外端。使用容最小的注射器可用一只手操作，中指、无名指与大拇指捏住 套筒，食指顶夹着内塞棒侧外端，靠食指与中指的分或合来拉出或推进内塞柱。 不能用手直接接触内塞柱的磨面。使用过程中尽量 减少内塞柱曝露在空气小的时间，以减少氧与水在 其磨面上吸附的机会，以及磨面上微量的空气敏感 化合物会与空气中氧、水反应生成固体物质附于磨 面上，致使 内塞柱推不进套简中。用针头刺破橡皮 隔膜塞时应使针尖的缺门面朝上(如图)，用向针管的 推、压合力使针尖刺入橡皮膜内，不可垂直刺人橡 皮膜，以防止针尖把橡皮膜切割下来堵塞针孔，且影 响密封。
橡皮隔膜塞经过几次针刺后,容易使外界空气渗透入仪器内部。用针刺隔膜塞时 最好刺其边缘，因为边缘的橡皮厚实易密封。刺过几次的塞子要换掉，不宜继续 使用。空气可通过橡皮隔膜塞的隔膜、针孔等扩散、渗透进入容器内，所以这种 密封装置不宜校长时间地贮存空气敏感化合物。 5.2:注射器及其使用
注射器是注射针管技术中关键的器械,能否合理使用它将决定操作水平．实验室 使用的注射器有塑料的(一次性使用)和玻璃的两种．最常用的是医用玻璃酌。小 容量的玻璃注射器的套筒与内塞柱是互相研磨而成的，为了识别，每一对套筒与 内塞柱上都有标记号码，同种规格的套筒和内塞柱不能互换使用，使用时要检查 标记号码是否相同。大容量的同种规格注射器的外筒与内塞柱可以互换使用。注 射器的密封是靠套筒内壁和内塞柱的光滑面紧密接触．要保护好接触面，不能有 灰尘颗粒划坏磨面，注射器不要随意来回推拉，以免损坏磨面。烘烤注射器时， 套简和内塞柱要分开放置，干燥后把内塞柱插到套简中存放。根据计量的液体多 少合理选择注射器的容量。选择的容量太小，要多次累积计量，操作麻烦，给计 量带来误差，也易使液体污染;选择的容量太大，操作也困难。必须合理选择才能 保证计量误差小、操作也方便。
使用注射器时,容量大的注射器要用两只手操作，一手握筒的外部，一手握内 塞柱的外端。使用容最小的注射器可用一只手操作，中指、无名指与大拇指捏住 套筒，食指顶夹着内塞棒侧外端，靠食指与中指的分或合来拉出或推进内塞柱。 不能用手直接接触内塞柱的磨面。使用过程中尽量 减少内塞柱曝露在空气小的时间，以减少氧与水在 其磨面上吸附的机会，以及磨面上微量的空气敏感 化合物会与空气中氧、水反应生成固体物质附于磨 面上，致使 内塞柱推不进套简中。用针头刺破橡皮 隔膜塞时应使针尖的缺门面朝上(如图)，用向针管的 推、压合力使针尖刺入橡皮膜内，不可垂直刺人橡 皮膜，以防止针尖把橡皮膜切割下来堵塞针孔，且影 响密封。
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主要是用玻璃仪器组成的，所以 实验玻璃器材比较严格
一、无水无氧操作方法概述
1.3Schlenk技术
Schlenk操作是指真空和惰气切换的技术，主要 用于对空气和潮气敏感的反应，它是把有机的常 规实验统统在真空和惰气的切换下实现保护的反 应手段。实现Schlenk技术最常见的是双排管方 式，即为一条惰气线，一条真空线，通过特殊的 活塞还切换。
绿色实验室-无水无氧操作
化工一班
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无水无氧操作技术
一、无水无氧操作方法概述
在化学实验中，很多有机金属化合物与空气中的水、氮气、二氧化 碳或氧反应，需要在无水无氧条件下反应，如丁基锂、格式试剂、 一价钯催化剂、金属氢化物、硼烷等。这些都需要用到无水无氧技 术。无水无氧操作有以下几种：
6
一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
1.2.2将物件放入与取出主箱体的方法：
1、将物件放入主箱体的方法：当完成上述“抽真空与充气”的操作后，先将过 渡室的内门关上，打开过渡室的外门，将物件放入，然后关上外门，利用过渡室 上的二个阀门进行抽气和充气。务必使主箱体和过渡室内的压力与大气压基本平 衡，才能打开里面的门，将物件拿进主箱体。 2、将主箱体内物件取出的方法：先将物件放入过渡室，关紧过渡室内门。如 过渡室内气压与大气压基本平衡，即可打开过渡室外门将物件取出。
使用玻璃阀进行惰性气体和真空切换。这个可以将手柄做成大小 头，小头朝向是气流方向，方便观察，不容易误操作
2.1、无水无氧操作线的装备
活塞阀门与气流方向：
2.1、无水无氧操作线的装备
Schlenk管、Schlenk瓶、Schlenk反应瓶，共同点 都是有个侧阀可以直接连在双排管上。
2.1、无水无氧操作线的装备
4
一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
手套箱
严格无水无氧操作的手套箱是用金属制成的。主要由主箱体（操作室）、 过渡室两部分组成，两室间有一密封门。操作室带有氯丁橡胶手套及密封 很好的玻璃窗。
5
一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
1.2.1、抽真空与充气的放法：
1、一般主箱体不能单独抽真空，过渡室则可以单独抽真空。 2、先打开过渡室里面的门，然后关上手套接口压盖、阀门和过渡室外的门。 3、打开手套口之间的三通阀，使得抽气时手套内外同时抽真空，保持两边
不管打开内门还是外门，都必须保证门两边的气压基本 平衡，否则，要么打不开，要么发生“气爆”现象。
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一、无水无氧操作方法概述
1.3Schlenk技术
无水无氧技术是有机合成实验技术中的基本技术，也是 要求比较高的技术。使用惰性气体/真空的双排管系统 进行的无水无氧操作技术，通常叫做Schlenk技术。
直接保护 手套箱 Schlenk技术
一、无水无氧操作方法概述
1.1直接保护
1．直接向反应体系中通入气体保护：对于一般 的化学体系，不是对空气和水汽很敏感者，这是 最常见最方便的保护方式。保护气体可以是普通 N2，或是稍贵的高纯N2或Ar气。让保护气体通 过一装有浓H2SO4的洗气瓶或装有合适干燥剂的 干燥塔后使用效果会更好
一个Schlenk系统包含：双排管、惰性气体进气、油泡器、冷肼、真 空泵、连接管路、Schlenk储液瓶、Schlenk反应管、Schlenk反应瓶 等。
一个Schlenk系统包含：双排管、惰性气体进气、油泡器、冷肼、真 空泵、连接管路、Schlenk储液瓶、Schlenk反应管、Schlenk反应瓶 等。
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
反应体系搭建：
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
加固体料：
固体尽量先加，尤其是敏感的固体。中间过程要 加的固体，可以采用加料弯管加料，在氮气流中 放上加料弯管、加料、在氮气流中移去弯管。也 可以将物料事先放在弯管中，在需要的时候转动 弯管加入物料。
气压平衡。 4、将真空泵接到过渡室一个阀门上，开启真空泵，缓缓打开此阀门，对系统
抽气（如打开阀门的速度太快，可能引起手套膨胀）。 5、待真空表指针下降并稳定在-0.1MPa时，抽真空完成，此时应先关阀门再关
真空泵。 6、然后通过另一阀门向箱体内充入惰性气体，直至气压比大气压略高一点，
可保证大气不会渗入箱体内部（最好重复三次）。 7、关掉连接手套接口的三通阀，打开手套接口上的压盖，就可以进行操作了。
Schlenk管、Schlenk瓶、Schlenk反应瓶，共同 点都是有个侧阀可以直接连在双排管上。
2.1、无水无氧操作线的装备
瓶子连接时可以使用编号或色带进行标识以
区分开来，避免管路太多误操作，比如开错 阀、憋压、冲料等。
2.1、无水无氧操作线的装备
抹硅酯是基础操作，不能少，少了密闭性不好， 也可能加热反应做完塞子拿不下来；多了，当心 硅脂污染反应体系。
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
溶剂氮气置换除氧后、持续吹氮除氧
油泡器有个止回阀
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
溶剂冻干除氧：
将溶剂加入到Schlenk管中，液氮降温至溶剂固化， 开始抽真空除氧。关掉阀门，移去液氮，让溶剂 自然升温融化。重复降温、抽真空、升温过程。
一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
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一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
手套箱对于需要称量、研磨、转移、过滤等较复杂操作的体系，一般采用 在一充满惰性气体的手套箱中操作。
有机玻璃手套箱,在其中放入干燥剂即可进行无水操作，通入惰性气体置换其 中的空气后则可进行无氧操作。有机玻璃手套箱不耐压，不能通过抽气进行 置换其中的空气，空气不易置换完全。使用手套箱也造成惰气的大量浪费。
二、Schlenk系统操作线介绍
2.1、无水无氧操作线的装备
双排管标准套装：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1、无水无氧操作线的装备
双排管标准套装：
2.1、无水无氧操作线的装备
真实的双排管：
2.1、无水无氧操作线的装备
使用PTFE阀的双排管，一排阀门控制真空，一排控 制惰性气体。优点是不容易开错，缺点是开关状态
不直观。
一、无水无氧操作方法概述
1.3Schlenk技术
Schlenk操作是指真空和惰气切换的技术，主要 用于对空气和潮气敏感的反应，它是把有机的常 规实验统统在真空和惰气的切换下实现保护的反 应手段。实现Schlenk技术最常见的是双排管方 式，即为一条惰气线，一条真空线，通过特殊的 活塞还切换。
绿色实验室-无水无氧操作
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无水无氧操作技术
一、无水无氧操作方法概述
在化学实验中，很多有机金属化合物与空气中的水、氮气、二氧化 碳或氧反应，需要在无水无氧条件下反应，如丁基锂、格式试剂、 一价钯催化剂、金属氢化物、硼烷等。这些都需要用到无水无氧技 术。无水无氧操作有以下几种：
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一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
1.2.2将物件放入与取出主箱体的方法：
1、将物件放入主箱体的方法：当完成上述“抽真空与充气”的操作后，先将过 渡室的内门关上，打开过渡室的外门，将物件放入，然后关上外门，利用过渡室 上的二个阀门进行抽气和充气。务必使主箱体和过渡室内的压力与大气压基本平 衡，才能打开里面的门，将物件拿进主箱体。 2、将主箱体内物件取出的方法：先将物件放入过渡室，关紧过渡室内门。如 过渡室内气压与大气压基本平衡，即可打开过渡室外门将物件取出。
使用玻璃阀进行惰性气体和真空切换。这个可以将手柄做成大小 头，小头朝向是气流方向，方便观察，不容易误操作
2.1、无水无氧操作线的装备
活塞阀门与气流方向：
2.1、无水无氧操作线的装备
Schlenk管、Schlenk瓶、Schlenk反应瓶，共同点 都是有个侧阀可以直接连在双排管上。
2.1、无水无氧操作线的装备
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一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
手套箱
严格无水无氧操作的手套箱是用金属制成的。主要由主箱体（操作室）、 过渡室两部分组成，两室间有一密封门。操作室带有氯丁橡胶手套及密封 很好的玻璃窗。
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一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
1.2.1、抽真空与充气的放法：
1、一般主箱体不能单独抽真空，过渡室则可以单独抽真空。 2、先打开过渡室里面的门，然后关上手套接口压盖、阀门和过渡室外的门。 3、打开手套口之间的三通阀，使得抽气时手套内外同时抽真空，保持两边
不管打开内门还是外门，都必须保证门两边的气压基本 平衡，否则，要么打不开，要么发生“气爆”现象。
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一、无水无氧操作方法概述
1.3Schlenk技术
无水无氧技术是有机合成实验技术中的基本技术，也是 要求比较高的技术。使用惰性气体/真空的双排管系统 进行的无水无氧操作技术，通常叫做Schlenk技术。
直接保护 手套箱 Schlenk技术
一、无水无氧操作方法概述
1.1直接保护
1．直接向反应体系中通入气体保护：对于一般 的化学体系，不是对空气和水汽很敏感者，这是 最常见最方便的保护方式。保护气体可以是普通 N2，或是稍贵的高纯N2或Ar气。让保护气体通 过一装有浓H2SO4的洗气瓶或装有合适干燥剂的 干燥塔后使用效果会更好
一个Schlenk系统包含：双排管、惰性气体进气、油泡器、冷肼、真 空泵、连接管路、Schlenk储液瓶、Schlenk反应管、Schlenk反应瓶 等。
一个Schlenk系统包含：双排管、惰性气体进气、油泡器、冷肼、真 空泵、连接管路、Schlenk储液瓶、Schlenk反应管、Schlenk反应瓶 等。
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
反应体系搭建：
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
加固体料：
固体尽量先加，尤其是敏感的固体。中间过程要 加的固体，可以采用加料弯管加料，在氮气流中 放上加料弯管、加料、在氮气流中移去弯管。也 可以将物料事先放在弯管中，在需要的时候转动 弯管加入物料。
气压平衡。 4、将真空泵接到过渡室一个阀门上，开启真空泵，缓缓打开此阀门，对系统
抽气（如打开阀门的速度太快，可能引起手套膨胀）。 5、待真空表指针下降并稳定在-0.1MPa时，抽真空完成，此时应先关阀门再关
真空泵。 6、然后通过另一阀门向箱体内充入惰性气体，直至气压比大气压略高一点，
可保证大气不会渗入箱体内部（最好重复三次）。 7、关掉连接手套接口的三通阀，打开手套接口上的压盖，就可以进行操作了。
Schlenk管、Schlenk瓶、Schlenk反应瓶，共同 点都是有个侧阀可以直接连在双排管上。
2.1、无水无氧操作线的装备
瓶子连接时可以使用编号或色带进行标识以
区分开来，避免管路太多误操作，比如开错 阀、憋压、冲料等。
2.1、无水无氧操作线的装备
抹硅酯是基础操作，不能少，少了密闭性不好， 也可能加热反应做完塞子拿不下来；多了，当心 硅脂污染反应体系。
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
溶剂氮气置换除氧后、持续吹氮除氧
油泡器有个止回阀
2.2Schlenk技术加料和物料转移操作
溶剂冻干除氧：
将溶剂加入到Schlenk管中，液氮降温至溶剂固化， 开始抽真空除氧。关掉阀门，移去液氮，让溶剂 自然升温融化。重复降温、抽真空、升温过程。
一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
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一、无水无氧操作方法概述
1.2手套箱
手套箱对于需要称量、研磨、转移、过滤等较复杂操作的体系，一般采用 在一充满惰性气体的手套箱中操作。
有机玻璃手套箱,在其中放入干燥剂即可进行无水操作，通入惰性气体置换其 中的空气后则可进行无氧操作。有机玻璃手套箱不耐压，不能通过抽气进行 置换其中的空气，空气不易置换完全。使用手套箱也造成惰气的大量浪费。
二、Schlenk系统操作线介绍
2.1、无水无氧操作线的装备
双排管标准套装：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1、无水无氧操作线的装备
双排管标准套装：
2.1、无水无氧操作线的装备
真实的双排管：
2.1、无水无氧操作线的装备
使用PTFE阀的双排管，一排阀门控制真空，一排控 制惰性气体。优点是不容易开错，缺点是开关状态
不直观。