有机化学实验实验二 常压蒸馏和分馏
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(3)、柱的保温。
常用分馏柱
a. 球形分馏柱; b. 韦氏(Vigreux)分馏柱
c. 填充式分馏柱
a.
b.
c.
三、基本操作
蒸馏装置的装配与拆卸 (1)、仪器简介。蒸馏烧瓶,装液不得多于三分之二;所用冷 凝管的类型应根据被测物质的沸点来选择;接受器应与外界大 气相通,有时为了便于观察馏出液的体积,可用量筒作接受器, 不过量筒口要轻轻塞上少许棉花,以减少馏出液的挥发。 ( 2 )、装配装置时,应遵循的原则是:先下后上,先左后右。 拆卸与之相反。
七、课后习题
1、沸石(即止暴剂或助沸剂)为什么能止暴?如果加热后才发现 没加沸石怎么办?由于某种原因中途停止加热,再重新开始蒸 馏时,是否需要补加沸石?为什么? 2、冷凝管通水方向是由下而上,反过来行吗?为什么? 3、蒸馏时加热的快慢,对实验结果有何影响?为什么? 4、在蒸馏装置中,温度计水银球的位置不符合要求会带来什么 结果? 5、蒸馏时为什么蒸馏烧瓶中所盛液体的量既不应超过其容积的 2/3,也不应少于1/3? 6、蒸馏时加热的快慢,对实验结果有何影响?为什么?
锥形瓶
圆底烧瓶
分馏装置图
五、注意事项
1、蒸馏烧瓶中要加入2-3粒碎瓷或沸石数粒(防止暴沸),才能 加热。如中途加热中断,重新加热时需加入新的沸石。 2、冷凝管通水是上支管出,下支管入(反接影响冷凝效果),通 水后才能加热。如加热后已有馏出液滴出才发现未通水,应冷却 后再通水,以防冷凝管骤冷炸裂。 3、铁夹所夹位置要恰当,不然容易损坏仪器。铁夹应夹在蒸馏烧 瓶颈、冷凝管中下部、接受器颈部。 4、尾接管应与大气相通,如有毒气应接入抽风筒或水槽出口处。 5、如维持原加热温度,不再有馏出液滴出时即停止加热,不能蒸 干,以免发生意外。 6、对于沸点较低又易燃的液体,如乙醚,应用水浴加热,而且蒸 馏速度不能太快,以保证蒸气全部冷凝。如果室温较高,接收瓶 应放在冷水中冷却,在接引管支口处连接橡胶管,将未被冷凝的 蒸气导人流动的水中带走。
(3)、关于装配的几点说明: ①、酒精灯灯要芯要处理好,太多、太少、太长、太短都不行, 另外为了使灯焰稳定最好使用拔焰器; ②、冷凝管上支管最高,下支管最低,才能将水充满。 ③、整套装置装好之后,横看一个面、竖看一条线。
四、实验装置
蒸馏装置
分馏装置
温度计套管 温度计
蒸馏头 直形冷凝管 分馏柱 接引管
六、成功关键
1 、整套磨口仪器、量筒、烧杯、长颈漏斗等应该干燥, 样品中不能引入杂质。 2 、温度计插入位置要恰当。温度计水银球上缘应与蒸馏 烧瓶支管口下缘平齐。太深测得的是过热蒸气,偏高,太 浅测得的沸点偏低。 3 、石板网不能有破损,更不能使用铁丝网。否则所测沸 点偏高。 4 、加热灯焰的大小要调节好。也就是要控制好馏出速度 为每秒1-2滴,太快所测沸点偏高,太慢偏低。 5、分馏柱中玻璃珠高度要控制好(2-3cm高为宜); 6 、要注意分馏柱的保温,否则费时,严重者不能完成分 馏,即没有馏出液。
2、分馏
蒸馏要求其组分沸点至少相差要 30℃,才能有效分离。对沸点 相近的混合物,只有采用分馏才能获得良好的分离效果。
分馏就是使沸腾着的混合物蒸气通过分馏柱进行一系列热交换, 蒸气中高沸点组分被冷凝回流入烧瓶,故上升的蒸气中低沸点组分 就相对增加,当冷凝液回流途中遇到上升的蒸气,两者之间又进行 热交换,上升的蒸气中高沸点组分又被冷凝,低沸点组分仍继续上 升,易挥发组分又增加了,如此反复地在分馏柱内进行着汽化—— 冷凝——回流等程序,当分馏柱的效率相当高且操作正确时,在分 馏柱顶部出来的蒸气就接近于纯低沸点组分,这样,最终便可以将 沸点不同的物质分离开来。
实验二
常压蒸馏和分馏 (四学时)
一、实验目的 二、实验原理 三、基本操作
四、实验装置
五、注意事项
六、成功关键
七、课后习题
一、实验目的
1、了解蒸馏、分馏的原理和意义。 2、学习蒸馏和分馏的基本装置的正确安装及使用。 3、了解分馏柱的种类和选用方法。 4、掌Baidu Nhomakorabea常量法测定沸点的方法。
二、实验原理
1、蒸馏 定义:将液体化合物加热至沸腾使液体变为蒸气,然后使蒸 气冷却在凝结为液体的两个过程的联合。 蒸馏是分离和提纯液态有机化合物最常用的重要方法之一。 通过蒸馏可除去不挥发性杂质及有色的杂质,分离沸点差大于 30℃的液体混合物,还可以测定纯液体有机物的沸点及定性检验液 体有机物的纯度。 混合液体同样可能有恒定的沸点(共沸物),因此不能说具有 恒定沸点的液体一定是纯净物。
7、当加热后已有馏分出来时才发现冷凝管没有通水,怎么处 理? 8、何谓韦氏(Vigreux)分馏柱?使用韦氏分馏柱的优点是什 么? 9、若液体具有恒定的沸点,能否认为它是单纯物质?为什么? 10、何谓分馏?它的基本原理是什么?
必须指出,分馏和蒸馏一样,对恒沸混合物体系不适用。水能 与多种物质形成恒沸混合物,所以一般在蒸馏或分馏前都必须干燥, 除尽水分。
影响分馏效率的因素
(1)、理论塔板数: 经过一次汽化和冷凝的热力学平衡过程,相当于一次普通蒸 馏所达到的理论浓缩效率,当分馏柱达到这一浓缩效率时,那 么分馏柱就具有一块理论塔板,柱的理论塔板数越多,分离效 果就越好。分离一个理想的二元组分,其理论塔板数和沸点差 值之间的关系见教材表2-8。 (2)、回流比:回流比越大,分离效果越好