毛细管法测定样品的熔点

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新乡医学院化学教研室年月日

实验 毛细管法测定样品的熔点

一、实验目的

1．了解固态有机化合物熔点测定的原理和意义。

2．掌握毛细管法测定熔点的操作方法。

二、实验原理

如果在一定的温度和压力下，将某物质的固液两相置于同一容器中，可能发生三种情况：

l →s ； s→l ；l 、s 并存。

为了决定在某一温度时哪一种情况占优势，我们可从物质的蒸气压与温度的关系曲线来理解（见右图）。图中MS

为固体的蒸气压和温度的关系曲线，LM 为液体的蒸气压与

温度的关系曲线，由于固相的蒸气压随温度变化的速率较

相应液相大，使两条曲线在M 点相交，在此温度时，固液

两相同时并存，此时的温度T M 即为该物质的熔点。 熔点的定义应为在标准大气压下物质的固态与液态成平衡时的温度。通常将结晶物质加热到一定的温度时，即从固态转变为液态，此时的温度可视为该物质的熔点。 只有T=T M 时，固液两相的蒸气压才是一致的，此时固液两相可同时并存，一旦温度超过T M ，甚至只有几分之一度时，如有足够的时间，固体就可全部转变为液体。这就是纯粹晶体物质之所以有固定和敏锐熔点的原因。

纯粹固体有机化合物一般都有固定的熔点（一般不超过350℃），较易测定，而且从初熔到全熔的温度范围（熔程）不超过0.5~1℃，固液两态之间的变化非常敏锐。当试样含有杂质时，不仅熔点降低，而且熔程也会增大。因此通过测定熔点可以检验固体有机化合物的纯度，同时根据熔程长短又可定性地判断该化合物的纯度。

当有杂质存在时（假定两者不成固熔体），根据拉乌尔（Raoult ）定律可知，在一定的压力和温度下，在溶剂中增加溶质的摩尔数，会导致溶剂蒸气分压降低因此该化合物的熔点要比纯粹物低。

在鉴定某未知物时，如测得其熔点和某已知物的熔点相同或相近时，不能认为它们为同一物质。还需把它们混合，测该混合物的熔点，若熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。若混合物熔点降低，熔程增大，则说明它们属于不同的物质。故此种混合熔点试验，是检验两种熔点相同或相近的有机物是否为同一物质的最简便方法

温度

M 图 物质温度与蒸气压曲线

虽然混合熔点的测定，由于少数例外情况而不绝对可靠，但对于鉴定有机化合物仍有很

大的实用价值。

三、实验用品

b形管、温度计、玻璃管（内径8 mm，长约400 mm）、毛细管、表面皿、酒精灯、二

苯胺

四、实验步骤

1．熔点管的制备

取一内径约1 mm，长约100 mm洁净毛细管，以斜向下45度的角度将其一端对着酒

精灯稳定火焰的边沿，边加热，边均匀旋转，使其融合封闭。要求封闭要严、薄、直。

2．装填样品

取0.1~0.2 g样品，置于干净的表面皿上，用玻璃棒将其研磨成粉末并聚成一堆。将熔

点管开口端向下插入粉末堆中，使少量试样挤入熔点管内，然后将熔点管倒转过来，在桌面

上轻轻敲击，使粉末落到管底。再取一根长约400 mm的洁净玻璃管（或空气冷凝管），直

立于另一干净的表面皿上，将装有样品的熔点管开口向上，从玻璃管中自由落下，使样品颠

实。重复上述操作，直至熔点管底部紧密地填装2~3 mm高的试样为止。操作要迅速，以

免样品受潮。最后用纸拭去沾在管外的样品粉末，以免玷污加热溶液。

要测得准确的熔点，样品一定要研得极细，装得结实，使热量的传导迅速均匀。有些蜡

状化合物很难装紧，只好选用较粗（约2 mm左右）的毛细管。有些样品容易升华，此时应

将装好样的熔点管的上口也封住。

3．测定熔点的装置（如右图）Array温度计刻度应向软木塞缺口处，以便观察温度。调节温度

计的位置，使其水银球位于b形管上、下侧口的中部。将熔点

管用橡皮圈(不能浸入浴液）紧固在温度计上，使样品位于水银

球中部。往b形管中加入浴液液面稍高于上侧口的上沿即可。

最后将温度计连同装有样品的熔点管轻轻地插入b形管的浴液

毛细管测定熔点装置中。浴液是指用来间接加热的传热液体，应具有沸点较高、挥发

性甚小、在受热时较为稳定等特点。(一般所选浴液的沸点要比被测物熔点高20℃以上。样

品熔点在90℃以下的可采用水做浴液，水价廉、易传热、透明性好、污染小；样品熔点在

220℃以下的可采用液体石蜡或浓硫酸做浴液。液体石蜡较安全，但易变黄；浓硫酸价廉，

易传热，但腐蚀性强，有机物或其它杂质与其接触，硫酸的颜色会变黑，有碍熔点的观察，

此时可酌加少许硝酸钾晶体，共热后使之褪色。使用浓硫酸尤其是热浓硫酸时应特别小心，以防其灼伤皮肤。白矿油是碳原子数比液体石蜡多的烃，可加热到280℃不变色。还可用植物油、硫酸与硫酸钾的混合物、磷酸、甘油、硅油等作浴液。)

4．测定二苯胺熔点（一般测熔点每个样品至少测两次）

粗测：用酒精灯在b形管下侧管部位缓缓加热，使温度每分钟上升约5~6℃，观察试样的变化，测定一个近似熔点。然后移开火源，

精测：使温度降至低于近似熔点30℃左右，连同塞子一起取出温度计，换一支新的装有样品的熔点管，插入b形管中，稍停片刻，使温度计、熔点管及浴液温度平衡。开始时加热速度可稍快，待温度距离近似熔点约10℃时，调整加热火焰，使温度以每分钟1~2℃的速度缓慢而均匀地上升。正确控制加热速度是测定结果准确与否的关键。

记下样品开始塌落并有液相产生（初熔）和样品固相完全消失（全熔）时的温度，即为被测样品的熔点。（熔点管中的样品只能测一次，不允许将其冷却固化后再做第二次测定。因为有时某些物质会产生部分分解，有些会转变为具有不同熔点的其他结晶形式）

五、结论

经测定二苯胺的熔点为：

熔程为：

六、注意事项：

1．毛细管要封的严、薄、直；

2．样品一定要研得极细，装得结实；

3．安装“两个中心一个基本点”；

4．废样品管及火材棒扔到垃圾桶中。

5．接近熔点时加热速度一定要减慢。

七、思考题

1．测熔点时，若有下列情况将产生什么结果？

（1）熔点管壁太厚。

（2）熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。

（3）熔点管不洁净。

（4）样品未完全干燥或含有杂质。

（5）样品研得不细或装得不紧密。

（6）加热太快。