合成技术31低温技术全解
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-183 ℃ 700~2200V 24~37mA, 低压放电
合成化学
KrF2
KrF2为白色固体，具有挥发性，-30℃以下
稳定，室温下自动分解为Kr 和 F2；它能溶于无
水HF。
第3章
合成化学
图3-2 放电合成氟化氪的装置
第3章
(2) 低温光化学合成
合成化学
光化学反应是由可见和紫外光所引起的化学反应。 这些反应一般都是分子的激发态直接参与下进行的。一 个分子只有在吸收一定的光能之后，才能发生化学反应。 在吸收光的过程中，分子得到的能量与吸收光的波长成 反比:
合成化学
许多物质的分离和制备，都必须在低温下进行。 1. 非水溶剂中的低温合成 许多在非水溶剂中进行的反应必须在低温下进 行，因为它们只有在低温下才呈液体状态，如 NH3、SO2、HF等，其中液NH3是研究得最多，也 是
应用最广的非水溶剂。
第3章 (1) 液氨体系
● 氨基化合物的制备
合成化学
利用碱金属和碱土金属与液NH3 的作用可制
到不同低共熔点的低温源。 NaCl∶冰=1 ∶ 3（质量比） NH4Cl∶冰=1 ∶ 4 (NH4)SO4∶冰=2 ∶ 3 ~-21.2 ℃ ~-15.8 ℃ ~-19 ℃
第3章
合成化学
3. 冰-酸体系
0~-25 ℃ ~-37.5 ℃
浓HCl ∶冰=1 ∶1
浓HNO3 ∶冰=1 ∶2
浓HSO4 ∶冰=1 ∶3
Na4XeO6 + 2H2SO4 → XeO4 + 2Na2SO4 + 2H2O Ba2XeO6 + 2H2SO4 → XeO4 + 2BaSO4 + 2H2O
第3章
▲ 高氙酸盐的制备
合成化学
在XeO3的水溶液中加入Ba(OH)2，则生成高 氙酸钡沉淀。
XeO3 + 2Ba(OH)2 + 13H2O → Ba2XeO6 ·15H2O
E＝hν＝hc/λ 因此必须选择合适的波长，才能完成化学键的改组， 即才能打破旧键，使原来的分子激发到有较大反应性的 高能态，或被分解为活性碎片(活化的原子或自由基)然 后再组成新的化合物。
第3章
合成化学
1962年，Weeks等人在-60℃下用紫外光照射 Kr、F2 混合物，未得到KrF2。
1966年，Streng将Kr、F2 (或 F2O)按1∶1装 入反应器内，在常温下用日光照射5周，说得到 了KrF2，但未被重复。
总反应式：
3XeF4 + 6H2O → 2Xe + XeO3 + 12HF + 3/2O2
第3章
合成化学
XeF6的水解机理比较简单，直接生成XeO3：
XeF6 + 3H2O → XeO3 + 6HF
XeF4和XeF6的水解反应极为剧烈，易引起 爆炸。为了减慢和便于控制反应速度，可先用液
氮冷却氟化氙，然后加入水，这时便形成凝固状
F + Xe → XeF XeF + F → XeF2 XeF + XeF → Xe + XeF2 XeF2是一种致密的白色蜡状固体，具有刺鼻的令人
作呕的气味，极易升华，mp.140℃，能溶于水。
第3章
合成化学
(3) 低温水解合成 氙的氧化物目前尚不能由单质氙和氧直接 化合而成，只能由氟化氙水解得到。
1975年，Slivnik在 -196 ℃用紫外光照射Kr、 F2 混合液体48h，得到了KrF2。
实验证明T 对光化学反应的影响很大。
第3章
合成化学
利用光化学反应，可以在低温下合成XeF2、
KrF2等稀有气体化合物。
例如XeF2的合成，由于氟在紫外区的吸收谱带为 250~350nm，最大吸收值在290nm处，于是采用1kW高压 汞弧灯的紫外光作光源，经硫酸钴、硫酸镍溶液滤光后，
合成化学
如果某一反应要求在低温下进行，且温度控 制要求不高，如为±3℃或更高，则可用以下方法 获得低温：
1. 自来水冷却
室温~0 ℃
反应温度：室温~12℃，用流动的自来水
12 ~ 0℃, 用偶尔加入碎冰块,搅动的水浴
第3章
2. 冰-盐体系 0~-25 ℃
合成化学
将冰、盐按不同比例磨细均匀混合，可得
它硝酸盐都带有结晶水，而且过渡金属的硝
酸盐几乎不能用加热脱水的方法得到，否则 分解。 N2O4是制备无水硝酸盐的理想溶剂。
第3章
2. 低温下稀有气体化合物的合成
稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙、氡
合成化学
nobel gases
1933年，鲍林预言：稀有气体能形成化合物 1962年，巴特利特合成了Xe[PtF6]，第一个稀有气体 化合物。 1963年，克拉森等首先将Xe和F2混合物加热到400℃ 成功合成了XeF4（无色晶体）。 稀有气体混合物本身是在低温下进行分离和提纯的， 所以它们的一些化合物也是在低温下进行合成的。
可测-30~-200 ℃）温度计
合成化学
原理：所测温度的液体的蒸气压与温度有
一确定的关系。
L lg P C 2.303 RT
L为气化热
它是一种很精密，且很方便的测量低温的 方法。
第3章
合成化学
感温部件
被测温体系
图3-1 蒸气压温度计
第3章 3.1.3 低温下的化学合成
(无色晶体，mp.49.6 ℃,稳定)
第3章
合成化学
此外，氯化氙的合成：
2F2 + SiCl4(CCl4) +2Xe
-80 ℃
高频放电
2XeCl2 + SiF4(CF4)
（白色晶体，较稳定，加热至80 ℃分解）
或：
Xe + Cl2
微波放电
XeCl2
在20K(-253 ℃)下收集
第3章
氟化氪的合成： Kr + F2
相当适用的介质，而对反应物来说，它又是一
个很好的溶剂。
第3章
合成化学
● 非金属同液氨的作用 非金属单质，如S、I2、Se、P等或多或
少地溶于液氨中。
第3章
合成化学
▲ 硫是非金属中最易溶于液氨的，得绿色溶 液，将此溶液冷却到 -84.6℃时变成红色溶液。
此溶液可与Ag+盐反应生成Ag2S↓，如果将此
第3章
合成化学
最初在制成XeF4时，就发现它的水解过程比 较复杂，经过仔细研究，证明其水解的最终产物 不是Xe(IV)化合物，而是Xe(VI)化合物，反应机 理为XeF4水解时发生歧化反应： 3XeF4 + 6H2O → 2XeO + XeO4 + 12HF XeO → Xe + 1/2O2 XeO4 → XeO3 + 1/2O2
~-56 ℃
~-43 ℃
第3章
合成化学
4. 非水冷浴 (1)干冰浴（固体CO2) 溶剂 降温至(℃) 无水乙醇 -72 升华点-78.3℃ 氯仿 -77 乙醚 -78 一氯甲烷 -82
第3章
合成化学
(2)液态空气
-193~-186 ℃
在适当的液体（如戊烷）中滴入或通入液
态空气可以得到给定的低温。
△ >0℃
M代表碱金属
B2(NH)3+3NH3
3BI3+9 NH3(l) B2(NH)3+ 6NH4I
第3章
● 某些异常价态的特殊配合物的合成
合成化学
利用碱、碱土金属液氨溶液的强的还原性
可以制备某些异常价态的配合物。
Mn2(CO)10 +2K
NH3(l)
2K[Mn(CO)5]
在这类反应中，液氨给活泼金属K提供了一个
NH4NO2 + H2O + 3O2
2%
第3章
合成化学
(2) 液态SO2体系(-75~-10.2℃)
● 与金属氧化物反应
Na2O + 2SO2(l) → 2Na2S2O5
（一缩二亚硫酸钠）
CaO + 2SO2(l) → CaS2O5
第3章
合成化学
●与盐反应 4KBr + 4SO2(l) → 2K2SO4 + S2Br2 + Br2
剂的作用。
Mg + 2NH4+ 总反应： Mg + 2NH3(l) → Mg(NH2)2↓+ H2↑ → Mg2+ + 2 NH3 +H2↑ Mg2+ + 4NH3(l) → Mg(NH2)2↓+ 2NH4+
第3章
合成化学
此外，许多化合物在液氨中氨解也可得到相 应的氨基化物。
MH + NH3(l) M2O+ NH3(l) BCl3 + 6NH3(l) MNH2+H2 MNH2 + MOH B(NH2)3 + 3NH4Cl
合成化学
▲ XeO3的水溶液很稳定，但在光照下会缓慢 分解产生少量的臭氧，为了获得最大的稳定
性，可把溶液储存在暗处。 XeO3的水溶液
有强氧化性，不能与还原性物质相接触。
第3章
合成化学
XeO4的制备也需要低温。将高氙酸盐放入带 支管的玻璃容器中，在室温下缓慢滴入-5℃的浓 硫酸，则生成XeO4气体（无色），将此气体收集 在液氮冷凝器中，呈黄色固体，然后进行真空升 华，即得纯的XeO4，储存于-78 ℃的冷凝器中。 高氙酸盐与浓硫酸的反应式：
2KI + 2SO2(l)
WCl6 + SO2(l)
→ K2SO4 + S + I2
→ SOCl2 + WOCl4
PCl5 + SO2(l)
→ POCl3 + SOCl2
第3章
(3) 液态N2O4体系(-11.2~21.15℃)
合成化学
在硝酸盐的水溶液法制备中，只有碱金
属和Ag+的硝酸盐是无水晶体，几乎所有其
波长约270nm的光线占75％。该光线由石英透镜聚焦，透
过蓝宝石小窗，射入反应室，反应室内已装好的分压各为 6666Pa的氙、氟，在紫外光的照射下化合为XeF2。
第3章
合成化学
图3-3 光化学合成XeF2的装置示意图
第3章
合成化学
其光化学合成的机理是：分子氟受激分解为原子氟， 原于氟与氙生成自由基XeF，然后XeF与XeF或F原于碰撞 生成XeF2。 F2 → 2F
第3章
合成化学
第3章
合成技术与方法
3.1 低温技术及合成 3.2 高温技术及合成 3.3 电解技术及合成 3.4 光化学合成 3.5 几种新型合成技术
第3章
合成化学
3.1 低温技术
低温：低于室温的温度。 低温技术的发展为某些挥发性化合物的合成 及新型无机功能材料的合成开辟了新途径。
第3章
3.1.1 低温的获得
合成化学
F2、Xe分子比对产物影响很大： F2∶Xe >1 F2∶Xe =1 得 XeF4 得 XeF4和XeF2
F2∶Xe <1
得 XeF2
第3章
合成化学
在低温下XeF4与过量的O2F2反应时，则可被
氧化成XeF6：
XeF4 + O2F2
-78~-143 ℃
XeF6+O2
(bp.-57 ℃,mp.-163 ℃)
第3章 (1) 低温下的放电合成
合成化学
1933年，Yost等人曾用放电法制备氟化氙，但 未获成功，直到1963年Kirschenbaum等人才用放 电法成功地制备了XeF4。 2F2+Xe
-78 ℃
高压放电
XeF4 （无色晶体，mp.117 ℃,稳定）
1100~2800V 31~12mA,3h
第3章
备金属的氨基化合物。
Pt or Fe3＋ -33℃
M+NH3(l)
MNH2+H2↑ M=Li, Na, K, Rb, Cs M(NH2)2+H2↑ M=Ca, Sr, Ba, Eu, Yb
第3章
合成化学
Be和Mg不溶于液氨，也不与其反应，但 是当有少量NH4+存在时，Mg能同液氨反应而 生成不溶性氨基化合物，此时， NH4+起催化
一般借助于低温恒温器实现恒定低温。
第3章
3.1.2 低温的测量
1. 液体温度计 利用液体受热膨胀的性质
合成化学
水银温度计： -30~500 ℃，准确，但Hg在-38.9 ℃凝固 Hg合金温度计：-59 ℃，准确 酒精 有机液体温度计 甲苯 异戊烷 mp. -114.6℃ -95 ℃ -111.3℃
溶液蒸发可得到S4N4。
-84.6℃ 红色溶液
S + NH3(l)
S(NH3)x
冷却
Ag+ △蒸发
Ag2S↓ S4 N 4
第3章
合成化学
▲ 臭氧在-78℃同液氨反应可得NH4NO3(无水)
4O3+2NH3(l)
同时有： 3O3+2NH3(l)
-78 ℃
NH4NO3 + H2O + 4NO2
98%
-78 ℃
第3章
合成化学
(3)低沸点液体
低温源 液NH3 液SO2 CH3Cl 液O2 液H2 液N2
沸点(℃) -33.4
-10
-24.2
-183
-252
-196
注意通风良好
小心使用， 防止爆炸
第3章
5. 恒温冷浴——相变致冷浴
合成化学
(1)由纯物质的固液平衡或固气平衡相变构成
温度恒定。
(2)利用纯物质的沸点作为所恒定的温度
态，然后再逐渐使之升温，让反应缓缓进行，直 至加热到室温。水解完毕后，小心将氟化氢和水 蒸发掉便可得到潮解状的XeO3白色固体。
第3章
合成化学
▲ XeO3为无色透明的结晶，吸湿能力强；它在
室温下的蒸气压很低，真空下70℃升华，同
时显著发生分解并引起爆炸。因此无水的
XeO3是一种烈性爆炸物。
第3章
合成化学
KrF2
KrF2为白色固体，具有挥发性，-30℃以下
稳定，室温下自动分解为Kr 和 F2；它能溶于无
水HF。
第3章
合成化学
图3-2 放电合成氟化氪的装置
第3章
(2) 低温光化学合成
合成化学
光化学反应是由可见和紫外光所引起的化学反应。 这些反应一般都是分子的激发态直接参与下进行的。一 个分子只有在吸收一定的光能之后，才能发生化学反应。 在吸收光的过程中，分子得到的能量与吸收光的波长成 反比:
合成化学
许多物质的分离和制备，都必须在低温下进行。 1. 非水溶剂中的低温合成 许多在非水溶剂中进行的反应必须在低温下进 行，因为它们只有在低温下才呈液体状态，如 NH3、SO2、HF等，其中液NH3是研究得最多，也 是
应用最广的非水溶剂。
第3章 (1) 液氨体系
● 氨基化合物的制备
合成化学
利用碱金属和碱土金属与液NH3 的作用可制
到不同低共熔点的低温源。 NaCl∶冰=1 ∶ 3（质量比） NH4Cl∶冰=1 ∶ 4 (NH4)SO4∶冰=2 ∶ 3 ~-21.2 ℃ ~-15.8 ℃ ~-19 ℃
第3章
合成化学
3. 冰-酸体系
0~-25 ℃ ~-37.5 ℃
浓HCl ∶冰=1 ∶1
浓HNO3 ∶冰=1 ∶2
浓HSO4 ∶冰=1 ∶3
Na4XeO6 + 2H2SO4 → XeO4 + 2Na2SO4 + 2H2O Ba2XeO6 + 2H2SO4 → XeO4 + 2BaSO4 + 2H2O
第3章
▲ 高氙酸盐的制备
合成化学
在XeO3的水溶液中加入Ba(OH)2，则生成高 氙酸钡沉淀。
XeO3 + 2Ba(OH)2 + 13H2O → Ba2XeO6 ·15H2O
E＝hν＝hc/λ 因此必须选择合适的波长，才能完成化学键的改组， 即才能打破旧键，使原来的分子激发到有较大反应性的 高能态，或被分解为活性碎片(活化的原子或自由基)然 后再组成新的化合物。
第3章
合成化学
1962年，Weeks等人在-60℃下用紫外光照射 Kr、F2 混合物，未得到KrF2。
1966年，Streng将Kr、F2 (或 F2O)按1∶1装 入反应器内，在常温下用日光照射5周，说得到 了KrF2，但未被重复。
总反应式：
3XeF4 + 6H2O → 2Xe + XeO3 + 12HF + 3/2O2
第3章
合成化学
XeF6的水解机理比较简单，直接生成XeO3：
XeF6 + 3H2O → XeO3 + 6HF
XeF4和XeF6的水解反应极为剧烈，易引起 爆炸。为了减慢和便于控制反应速度，可先用液
氮冷却氟化氙，然后加入水，这时便形成凝固状
F + Xe → XeF XeF + F → XeF2 XeF + XeF → Xe + XeF2 XeF2是一种致密的白色蜡状固体，具有刺鼻的令人
作呕的气味，极易升华，mp.140℃，能溶于水。
第3章
合成化学
(3) 低温水解合成 氙的氧化物目前尚不能由单质氙和氧直接 化合而成，只能由氟化氙水解得到。
1975年，Slivnik在 -196 ℃用紫外光照射Kr、 F2 混合液体48h，得到了KrF2。
实验证明T 对光化学反应的影响很大。
第3章
合成化学
利用光化学反应，可以在低温下合成XeF2、
KrF2等稀有气体化合物。
例如XeF2的合成，由于氟在紫外区的吸收谱带为 250~350nm，最大吸收值在290nm处，于是采用1kW高压 汞弧灯的紫外光作光源，经硫酸钴、硫酸镍溶液滤光后，
合成化学
如果某一反应要求在低温下进行，且温度控 制要求不高，如为±3℃或更高，则可用以下方法 获得低温：
1. 自来水冷却
室温~0 ℃
反应温度：室温~12℃，用流动的自来水
12 ~ 0℃, 用偶尔加入碎冰块,搅动的水浴
第3章
2. 冰-盐体系 0~-25 ℃
合成化学
将冰、盐按不同比例磨细均匀混合，可得
它硝酸盐都带有结晶水，而且过渡金属的硝
酸盐几乎不能用加热脱水的方法得到，否则 分解。 N2O4是制备无水硝酸盐的理想溶剂。
第3章
2. 低温下稀有气体化合物的合成
稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙、氡
合成化学
nobel gases
1933年，鲍林预言：稀有气体能形成化合物 1962年，巴特利特合成了Xe[PtF6]，第一个稀有气体 化合物。 1963年，克拉森等首先将Xe和F2混合物加热到400℃ 成功合成了XeF4（无色晶体）。 稀有气体混合物本身是在低温下进行分离和提纯的， 所以它们的一些化合物也是在低温下进行合成的。
可测-30~-200 ℃）温度计
合成化学
原理：所测温度的液体的蒸气压与温度有
一确定的关系。
L lg P C 2.303 RT
L为气化热
它是一种很精密，且很方便的测量低温的 方法。
第3章
合成化学
感温部件
被测温体系
图3-1 蒸气压温度计
第3章 3.1.3 低温下的化学合成
(无色晶体，mp.49.6 ℃,稳定)
第3章
合成化学
此外，氯化氙的合成：
2F2 + SiCl4(CCl4) +2Xe
-80 ℃
高频放电
2XeCl2 + SiF4(CF4)
（白色晶体，较稳定，加热至80 ℃分解）
或：
Xe + Cl2
微波放电
XeCl2
在20K(-253 ℃)下收集
第3章
氟化氪的合成： Kr + F2
相当适用的介质，而对反应物来说，它又是一
个很好的溶剂。
第3章
合成化学
● 非金属同液氨的作用 非金属单质，如S、I2、Se、P等或多或
少地溶于液氨中。
第3章
合成化学
▲ 硫是非金属中最易溶于液氨的，得绿色溶 液，将此溶液冷却到 -84.6℃时变成红色溶液。
此溶液可与Ag+盐反应生成Ag2S↓，如果将此
第3章
合成化学
最初在制成XeF4时，就发现它的水解过程比 较复杂，经过仔细研究，证明其水解的最终产物 不是Xe(IV)化合物，而是Xe(VI)化合物，反应机 理为XeF4水解时发生歧化反应： 3XeF4 + 6H2O → 2XeO + XeO4 + 12HF XeO → Xe + 1/2O2 XeO4 → XeO3 + 1/2O2
~-56 ℃
~-43 ℃
第3章
合成化学
4. 非水冷浴 (1)干冰浴（固体CO2) 溶剂 降温至(℃) 无水乙醇 -72 升华点-78.3℃ 氯仿 -77 乙醚 -78 一氯甲烷 -82
第3章
合成化学
(2)液态空气
-193~-186 ℃
在适当的液体（如戊烷）中滴入或通入液
态空气可以得到给定的低温。
△ >0℃
M代表碱金属
B2(NH)3+3NH3
3BI3+9 NH3(l) B2(NH)3+ 6NH4I
第3章
● 某些异常价态的特殊配合物的合成
合成化学
利用碱、碱土金属液氨溶液的强的还原性
可以制备某些异常价态的配合物。
Mn2(CO)10 +2K
NH3(l)
2K[Mn(CO)5]
在这类反应中，液氨给活泼金属K提供了一个
NH4NO2 + H2O + 3O2
2%
第3章
合成化学
(2) 液态SO2体系(-75~-10.2℃)
● 与金属氧化物反应
Na2O + 2SO2(l) → 2Na2S2O5
（一缩二亚硫酸钠）
CaO + 2SO2(l) → CaS2O5
第3章
合成化学
●与盐反应 4KBr + 4SO2(l) → 2K2SO4 + S2Br2 + Br2
剂的作用。
Mg + 2NH4+ 总反应： Mg + 2NH3(l) → Mg(NH2)2↓+ H2↑ → Mg2+ + 2 NH3 +H2↑ Mg2+ + 4NH3(l) → Mg(NH2)2↓+ 2NH4+
第3章
合成化学
此外，许多化合物在液氨中氨解也可得到相 应的氨基化物。
MH + NH3(l) M2O+ NH3(l) BCl3 + 6NH3(l) MNH2+H2 MNH2 + MOH B(NH2)3 + 3NH4Cl
合成化学
▲ XeO3的水溶液很稳定，但在光照下会缓慢 分解产生少量的臭氧，为了获得最大的稳定
性，可把溶液储存在暗处。 XeO3的水溶液
有强氧化性，不能与还原性物质相接触。
第3章
合成化学
XeO4的制备也需要低温。将高氙酸盐放入带 支管的玻璃容器中，在室温下缓慢滴入-5℃的浓 硫酸，则生成XeO4气体（无色），将此气体收集 在液氮冷凝器中，呈黄色固体，然后进行真空升 华，即得纯的XeO4，储存于-78 ℃的冷凝器中。 高氙酸盐与浓硫酸的反应式：
2KI + 2SO2(l)
WCl6 + SO2(l)
→ K2SO4 + S + I2
→ SOCl2 + WOCl4
PCl5 + SO2(l)
→ POCl3 + SOCl2
第3章
(3) 液态N2O4体系(-11.2~21.15℃)
合成化学
在硝酸盐的水溶液法制备中，只有碱金
属和Ag+的硝酸盐是无水晶体，几乎所有其
波长约270nm的光线占75％。该光线由石英透镜聚焦，透
过蓝宝石小窗，射入反应室，反应室内已装好的分压各为 6666Pa的氙、氟，在紫外光的照射下化合为XeF2。
第3章
合成化学
图3-3 光化学合成XeF2的装置示意图
第3章
合成化学
其光化学合成的机理是：分子氟受激分解为原子氟， 原于氟与氙生成自由基XeF，然后XeF与XeF或F原于碰撞 生成XeF2。 F2 → 2F
第3章
合成化学
第3章
合成技术与方法
3.1 低温技术及合成 3.2 高温技术及合成 3.3 电解技术及合成 3.4 光化学合成 3.5 几种新型合成技术
第3章
合成化学
3.1 低温技术
低温：低于室温的温度。 低温技术的发展为某些挥发性化合物的合成 及新型无机功能材料的合成开辟了新途径。
第3章
3.1.1 低温的获得
合成化学
F2、Xe分子比对产物影响很大： F2∶Xe >1 F2∶Xe =1 得 XeF4 得 XeF4和XeF2
F2∶Xe <1
得 XeF2
第3章
合成化学
在低温下XeF4与过量的O2F2反应时，则可被
氧化成XeF6：
XeF4 + O2F2
-78~-143 ℃
XeF6+O2
(bp.-57 ℃,mp.-163 ℃)
第3章 (1) 低温下的放电合成
合成化学
1933年，Yost等人曾用放电法制备氟化氙，但 未获成功，直到1963年Kirschenbaum等人才用放 电法成功地制备了XeF4。 2F2+Xe
-78 ℃
高压放电
XeF4 （无色晶体，mp.117 ℃,稳定）
1100~2800V 31~12mA,3h
第3章
备金属的氨基化合物。
Pt or Fe3＋ -33℃
M+NH3(l)
MNH2+H2↑ M=Li, Na, K, Rb, Cs M(NH2)2+H2↑ M=Ca, Sr, Ba, Eu, Yb
第3章
合成化学
Be和Mg不溶于液氨，也不与其反应，但 是当有少量NH4+存在时，Mg能同液氨反应而 生成不溶性氨基化合物，此时， NH4+起催化
一般借助于低温恒温器实现恒定低温。
第3章
3.1.2 低温的测量
1. 液体温度计 利用液体受热膨胀的性质
合成化学
水银温度计： -30~500 ℃，准确，但Hg在-38.9 ℃凝固 Hg合金温度计：-59 ℃，准确 酒精 有机液体温度计 甲苯 异戊烷 mp. -114.6℃ -95 ℃ -111.3℃
溶液蒸发可得到S4N4。
-84.6℃ 红色溶液
S + NH3(l)
S(NH3)x
冷却
Ag+ △蒸发
Ag2S↓ S4 N 4
第3章
合成化学
▲ 臭氧在-78℃同液氨反应可得NH4NO3(无水)
4O3+2NH3(l)
同时有： 3O3+2NH3(l)
-78 ℃
NH4NO3 + H2O + 4NO2
98%
-78 ℃
第3章
合成化学
(3)低沸点液体
低温源 液NH3 液SO2 CH3Cl 液O2 液H2 液N2
沸点(℃) -33.4
-10
-24.2
-183
-252
-196
注意通风良好
小心使用， 防止爆炸
第3章
5. 恒温冷浴——相变致冷浴
合成化学
(1)由纯物质的固液平衡或固气平衡相变构成
温度恒定。
(2)利用纯物质的沸点作为所恒定的温度
态，然后再逐渐使之升温，让反应缓缓进行，直 至加热到室温。水解完毕后，小心将氟化氢和水 蒸发掉便可得到潮解状的XeO3白色固体。
第3章
合成化学
▲ XeO3为无色透明的结晶，吸湿能力强；它在
室温下的蒸气压很低，真空下70℃升华，同
时显著发生分解并引起爆炸。因此无水的
XeO3是一种烈性爆炸物。
第3章