有机化学实验讲义(北京大学)

• 2 . 温度计往塞子中插入时，要涂抹甘油， 起润滑作用，手离塞子要近，边塞边转动， 不要硬往里推，以避免温度计破损，污染 环境及扎破自己的手。 • 3 . 加热前要检查是否加沸石。 • 4 . 要控制好蒸馏速度，1-2滴/秒，不要加 热太快，以至成细流流出。
有机化学实验
1.常压蒸馏操作
一.蒸馏目的：提纯液体有机 化合物 1 .将易挥发的与不易挥发的 物质分离 2 .将沸点相差30º C以上的两 种液体混合物分离 • 注意：不能分离二元或三元 共沸混合物
二.蒸馏原理 • 1 .饱和蒸汽压的概念
液体的分子由于分子的运动，不断地从液面逸出 而形成蒸汽。同时也有蒸汽分子回到液体表面，最 后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸汽回到液 体中的速度相等，即蒸汽对液面保持一定的压力， 此时液面上蒸汽达到了饱和，此时的蒸汽为饱和蒸 气。它对液面的压力称为饱和蒸汽压。 饱和蒸汽压只与温度有关，即随温度的升高饱和蒸 气压增大。因此每种物质在一定温度下都有固定的 饱和蒸气压。
2.沸点的概念：
• 随着温度的升高液体的饱和蒸汽压 越来越大。当饱和蒸汽压与外界压 力（即大气压）相等时，液体开始 沸腾，此时的温度称之为沸点。
3.蒸馏过程：
（ 1 ）将液体加热到沸腾，使液体 变为蒸汽。 （2）将蒸汽冷凝为液体。
4．沸点与物质纯度的关系：
• 在压力一定时，凡纯净的化合物，必有一个固定 的沸点，因此可以用测定沸点来鉴别化合物是否 纯净。但具有固定沸点的液体不一定是纯净的化 合物，因为某些有机化合物常常和其他组分形成 二元或三元共沸混合物，它们也有固定的沸点， 例如：乙醇和甲苯形成二元共沸化合物，在 76.7℃沸腾。在共沸混合物中含有68%的乙醇和 32% 的 甲苯。乙醇与水形成二元共沸化合物， 在共沸混合物中含有95.5%的乙醇和4.5%的水。 以上两种液体用常压蒸馏是不能分开的。它们虽 有固定的沸点，但不是纯净化合物。 • 因此蒸馏手段并不是万能的，有些可以用蒸馏分 离，而有些则不能。
• 5．接收器：使用接受瓶两个，一个 接受低馏分，另一个接收产品的馏分。 可用锥形瓶或圆底烧瓶。 蒸馏易燃液体时（如乙醚），应在 接引管的支管处接一根橡皮管将尾气 导至水槽或室外。 • 6 ．安装仪器步骤，一般是从下 → 上、 从左（头）→右（尾），蒸馏装置严 禁安装成封闭体系；拆仪器时则相反， 从尾→头，从上→下。
5．沸石的作用：
• 为了防止在蒸馏过程中出现“过热”及“暴沸”现象， 在蒸馏前必须加入沸石。沸石的作用是引入汽化中心， 保证蒸馏的平稳进行。在任何情况下切忌将助沸物加 入至已沸腾的液体中，否则常因突然放出大量蒸汽而 将大部分液体从蒸馏瓶口喷出而造成危险。 • 如果蒸馏前忘加沸石，需补加时，应先移去热源，待 液体冷却至沸点温度以下，然后再加入。如蒸馏中途 需停止，再蒸馏时应在加热前重新加入新的沸石。
注意的问题
• 1.仪器使用要配套，大的烧瓶配大的冷凝管. 烧瓶的大小要与所蒸馏的液体的体积相匹配，如蒸馏10mL 的2-甲基-2-己醇，应选用25mL的圆底瓶，如果选用50mL的 圆底瓶，就会有部分产品蒸不出来，导致产品损失。计算如 下： 10mL2-甲基-2-己醇相当于0.8119 x 10/116.2 = 0.070mol 根据PV=NRT 1x25/1000=0.082x（273+143）x N1 N1=0.00074 1x50/1000=0.082x （273+143） xN2 N2=0.00147 用25mL的圆底瓶 其损失率为0.00074 /0.070=1 . 06% 用50mL的圆底瓶 其损失率为0.00147/ 0.070=2 . 1 %
常压蒸馏装置
出水 进水
Байду номын сангаас
装置中的有关问题
1．选择合适容量的仪器 ： 即液体量应与仪器配套，瓶内液 体的体积量应不少于瓶的体积的 1/3，不多于2/3。 2 ．温度计的位置：温度计水银球 上线应与蒸馏头侧管下线对齐。
3．冷凝管的选用:当蒸馏液体的沸点小于
130℃时用水冷凝管，大于130℃时用空气冷 凝管。 （有些书以140℃做为界限） 4．热源的选用： 当待蒸馏液体的沸点小于 80℃时一般用水浴， 大于80℃时用空气浴、油浴或砂浴。（科研 实验室中常用电热套，我们实验室有时用小 火加热，有时用电磁搅拌加热。）