无水乙醇的制备
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3、蒸馏 回流结束后,待反应体系稍冷,将其改装成蒸馏装 置。用电热套加热蒸馏出无水乙醇。用事先已干燥且 已称重的锥形瓶作为接受器,收集馏分,一直蒸馏到 几乎无液滴馏出为止(成龟裂状)
称重 计算回收率
回收率 =
(W2—W1)×0.995
100×0.955×0.804
×100%
式中:W1——空接受器重,g; W2——接受器和蒸出的无水乙醇重,g; 0.804——95.5%的工业乙醇的比重。
CaO
+
H 2O
Ca(OH)2
C2H5OH· H2O + CaO
=
C2H5OH + Ca(OH)2
为了使反应充分进行,除了将反应物混合放置过 夜外,还让其加热回流一段时间。制得的无水乙醇 (纯度可达99.5%)用直接蒸馏法收集。这样的无 水乙醇已能满足一般实验使用。
三、基本操作与技术
(一)回流操作 有机化学的许多反应都是在液相中或固-液混合物中 经过长时间加热才得以完成的。为了防止在长时间加热 过程中物料的蒸发损失以及因物料的蒸发而导致火灾、 爆炸、环境污染等事故的发生,多应用回流技术。 回流就是在反应中令加热产生的蒸汽冷却并使冷却 液流回反应体系的过程。实验室中的回流装置主要由圆 底烧瓶、冷凝管和热源组成。
六、注意事项
4、实验装置要安装得快速、安全、美观;注意仪器装配顺 序;铁架台安装步骤;出入水管的安装方法
5、所用仪器彻底已干燥过,因此同学们实验前切勿用水清 洗实验仪器,做完实验后要洗干净,以便下次实验使用; 6、圆底烧瓶应先加样后夹在铁架台上,勿先夹后加样;
7、氧化钙25克已经是过量的了,勿再加多,大约25克就行 了;
(二)蒸馏技术 蒸馏通常是指将液态物质加 热至沸腾并使之汽化,而后再 将汽化之蒸汽冷凝为液体的过 程,蒸馏技术主要用于液态混 合物的分离与提纯。 实验室中的蒸馏装置通常由 圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、 冷凝管、接受器等组成。
将液态混合物运用蒸馏技术进行分离和提纯时,由 于低沸点物质较高沸点物质更易汽化,所以混合液沸腾 时初始生成的蒸汽含有较多的低沸点物质。蒸汽冷凝为 液体后,其组成与蒸汽的组成基本相同,故先蒸馏出来 的是低沸点物质。 随着低沸点物质的蒸出,混合液中高沸点物质比例 增加,混合液的温度随之升高。当蒸汽温度相对来自百度文库定时, 所收集到的馏出液则主要是高沸点物质。从而达到分离 和提纯的目的。
回流装置图:
回流操作要点: 1、烧瓶中物料的加入量一般约为烧瓶容积的1/3~1/2, 不超过2/3为合适。
2、对于反应过程中产生有毒气体的应在冷凝管上端加装 气体吸收装置;对于容易潮解或产物则应在冷凝管上端 加装干燥管。 3、为了确保回流效率和实验安全,对用水冷凝管时应先 通水后加热及先停止加热后关冷却水,中途不得断水;
蒸馏操作要点: 1、蒸馏装置的安装顺序一般由左至右,由下至上,首先 从左下侧的热源开始安装。 2、温度计安装时要确保蒸馏时水银球能完全被蒸汽包围, 从而获得准确的读数。 3、安装冷凝管时,要使冷凝水从下口进入,上口流出, 保证“逆流冷却”。
四、实验药品及仪器
(一)实验药品 药品名称 95%乙醇 药品用量 100ml
参考信息:回收率约为80~90%;
六、注意事项
1、必须在烧瓶中加入沸石,以防止在回流和蒸馏过 程中发生爆沸。 2、蒸馏开始时,应缓慢加热,使烧瓶内的物料缓慢 升温。当温度计的温度达到乙醇的沸点时(78℃ ), 再收集馏出液。 3、当烧瓶中的物料变为糊状物时,表示蒸馏已接近 尾声。此时,应立即停止加热,利用电热套的余温将 剩余的液体蒸出,以避免烧瓶过热破裂。
生石灰 无水氯化钙
25g 适量
(二)实验仪器
仪器名称 圆底烧瓶 蒸馏头 温度计 仪器规格 250ml —— —— 仪器数量(个/组) 1 1 1
冷凝管 接受管
锥形瓶 电热套
—— ——
50ml ——
1 1
1 1
五、实验步骤
1、前期准备 将100ml 95%乙醇、25g生石灰装入250ml圆底 烧瓶,摇匀后用橡皮塞塞紧并放置。 2、回流 将装有放置过夜的物料的圆底烧瓶加上球型冷凝 管,装配好回流装置并在电热套上加热回流2h。 3、注意控温,保持微沸状态。
六、注意事项
8、铁夹口应朝上,安全,勿朝下; 9、先将胶管与玻璃仪器连接好后,再装或夹球形冷凝管;装 置要安装在同一平面 10、开始实验时先通水后通电,实验结束时先断电后断水, 等冷却后再关水;
11、先称锥形瓶,实验结束时要记住称锥形瓶与乙醇的重量 12、连接时力矩要尽量小,因易刺伤手;连接胶管时沾水, 拆卸胶管时不要太用劲,若不好拆卸可将胶管剪断;
七、思考题
1、蒸馏操作和回流操作都应注意哪些问题?
2、蒸馏与回流时,加入沸石的目的是什么? 3、如果在开始加热后发现未加入沸石应该怎么办?
一、实验目的
1、 通过氧化钙法制无水乙醇,了解有机化学最基 本、最常用的蒸馏技术,初步掌握回流操作。 2、学会制备教学用无水乙醇的原理和方法,同时了 解其他无水乙醇的制备方法。 3、初步掌握实验室中易燃有机物的一般防火知识。
二、实验原理
为了制得乙醇含量为99.5%的无水乙醇,实验室 中常用最简便的制备方法是生石灰法,即利用生石 灰与工业酒精中的水反应生成不挥发、一般加热不 分解的熟石灰(氢氧化钙),以得到无水乙醇。