乙酸乙酯的制备实验报告

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乙酸乙酯的制备实验报告

乙酸乙酯的制备实验报告

报告使用范围很广。按照上级部署或工作计划,每完成一项任务,一般都要向上级写报告,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想。下面是为大家带来的乙酸乙酯的制备实验报告,希望能帮助到大家!

乙酸乙酯的制备实验报告

乙酸乙酯的合成

一、实验目的和要求

1、通过乙酸乙酯的制备,加深对酯化反应的理解;

2、了解提高可逆反应转化率的实验方法;

3、熟练蒸馏、回流、干燥、气相色谱、液态样品折光率测定等技术。

二、实验内容和原理

本实验用乙酸与乙醇在少量浓硫酸催化下反应生成乙酸乙酯:

副反应:

由于酯化反应为可逆反应,达到平衡时只有2/3的物料转变为酯。为了提高酯的产率,通常都让某一原料过量,或采用不断将反应产物酯或水蒸出等措施,使平衡不断向右移动。因为乙醇便宜、易得,本实验中乙醇过量。但在工业生产中一般使乙酸过量,以便使乙醇转化完全,避免由于乙醇和水及乙酸乙酯形成二

元或三元共沸物给分离带来困难,而乙酸通过洗涤、分液很容易除去。

由于反应中有水生成,而水和过量的乙醇均可与乙酸乙酯形成共沸物,如表一表示。这些共沸物的沸点都很低,不超过72℃,较乙醇的沸点和乙酸的沸点都低,因此很容易被蒸馏出来。蒸出的粗馏液可用洗涤、分液除去溶于其中的乙酸、乙醇等,然后用干燥剂去除共沸物中的水分,再进行精馏便可以得到纯的乙酸乙酯产品。

表一、乙酸乙酯共沸物的组成与沸点

三、主要物料及产物的物理常数

表二、主要物料及产物的物理常数

四、主要仪器设备

仪器100mL三口烧瓶;滴液漏斗;蒸馏弯头;温度计;直形冷凝管;250mL分液漏斗;50mL锥形瓶3个;25mL梨形烧瓶;蒸馏头;阿贝(Abbe)折光仪;气相色谱仪。

试剂冰醋酸;无水乙醇;浓硫酸;Na2CO3饱和溶液;CaCl2饱和溶液;NaCl饱和溶液。

五、实验步骤及现象

表三、实验步骤及现象

实验装置图:

六、实验结果与分析

由粗产品洗涤、蒸馏后得三瓶分馏产物,均为无色果香味液

体,其质量如下:

1.前馏分(温度稳定以前):43.38g-35.15g(1号锥形瓶质量)=8.13g;

2.中馏分(温度稳定在76℃时):39.72g-32.67g(2号锥形瓶质量)=7.05g;

3.后馏分(温度迅速下降后):3

4.28g-31.25g(3号锥形瓶质量)=3.08g。

取中馏分在气相色谱仪上测定纯度,测得乙酸乙酯含量为99.9243%。另有一种杂质,含量为0.0757%,预计为未洗净的乙醇,因为过量Na2CO3未洗净,部分CaCl2与之反应生成了CaCO3,剩余的CaCl2不能把乙醇全部除尽。因此纯度虽然较高,但仍有可以改进之处。

在阿贝折光仪上测得室温(20℃)下折光率为1.3727。

七、思考题

1、利用可逆反应进行合成时,选择何种原料过量时,需要考虑哪几种因素?

答:通常过量的原料必须具有以下优点:相对成本较低、易得、对环境和人体的影响更小、引入的副反应更少、反应完成后更容易从体系中去除或回收。

2、粗乙酸乙酯中含有哪些杂质?

答:未反应完全的乙醇、乙酸,酯化反应同时生成的水,溶入的极少的硫酸等。若酯化反应温度控制不当,高于140℃,乙

醇分子间脱水,会有乙醚生成;高于170℃,乙醇分子内脱水,会生成乙烯。

3、能否用浓NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液洗涤?

答:不能。酯化反应是可逆反应,生成的乙酸乙酯在强碱作用下很容易水解成乙醇和乙酸,影响产率。且加入饱和Na2CO3溶液有CO2放出,可以指示中和是否完成,不易加碱过量。另外Na2CO3能跟挥发出的乙酸反应,生成没有气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的香味。

4、用饱和CaCl2溶液洗涤能除去什么?为什么要用饱和NaCl溶液洗涤?是否能用水代替?

答:用饱和CaCl2溶液洗涤是为了除去乙酸乙酯中溶入的少量乙醇。

用饱和NaCl溶液洗涤是为了除去过量的Na2CO3,否则在下一步用饱和CaCl2溶液洗涤时会产生絮状的CaCO3沉淀。

不能用水代替。因为乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,加入NaCl可以减小乙酸乙酯的溶解度,也就减少了这一步洗涤带来的产物损失。另外也增加了水层的密度,分液时更容易分层,避免出现乳化现象。

八、讨论、心得

1、实验操作注意点

(1)反应温度必须控制好,太高或太低都将影响到最后的结果。太高,会增加副产物乙醚的生成量,甚至生成亚硫酸;太低,反

应速率和产率都会降低。

(2)反应过程中,滴加速度也要严格控制。速度太快,反应温度会迅速下降,同时会使乙醇和乙酸来不及发生反应就被蒸出,影响产率。

(3)乙酸乙酯可与水或醇形成二元或三元共沸物,共沸物的形成将影响到馏分的沸程。共沸物的组成及沸点见表一。

(4)滴液漏斗、分液漏斗等带活塞的仪器在使用前都要先检漏。

(5)浓硫酸在本反应中起到催化、吸水的作用,故用量比较多。

(6)因为本实验中水的存在对反应平衡有影响,所以所有仪器都必须干燥,且选取基本不含水的冰醋酸和无水乙醇反应。

2、关于乙酸乙酯

乙酸乙酯在工业上的用途很广,主要用作溶剂及染料和一些医药中间体的合成。

虽然乙酸乙酯属于低级酯,有果香味,少量吸入对人体无害。但它易挥发,其蒸气对眼、鼻、咽喉有刺激作用,高浓度吸入有麻醉作用,会引起急性肺水肿,并损害肝、肾。持续大量吸入,可致呼吸麻痹。误服者可产生恶心、呕吐、腹痛、腹泻等。有致敏作用,会引发血管神经障碍而致牙龈出血;还可致湿疹样皮炎。若长期接触,有时可致角膜混浊、继发性贫血、白细胞增多等。为了减少对实验者健康的危害,相关操作都应在通风橱中进行。

乙酸乙酯是易燃物,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,爆炸上限为11.5%,爆炸下限为

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