熔点的测定和温度计的校正

熔点、沸点的测定

1．熔点的测定

(一) 熔点的意义：

有机化合物的熔点通常用毛细管法来测定。实际上由此法测得的不是一个温度点，而是熔化范围，即试料从开始熔化到完全熔化为液体的温度范围。纯粹的固态物质通常都有固定的熔点(熔化花围约在0．5℃以内)。如有其他物质混入，则对其熔点有显著的影响，不但使熔化温度的范围增大，而且往往使熔点降低。因此，熔点的测定常常可以用来识别物质和定性地检验物质的纯度。

在测定熔点以前，要把试料研成细末，并放在干燥器或烘箱中充分干燥。

(二)实验步骤：

1）熔点管的准备：

毛细管的直径一般为1毫米，长80－100毫米．如化合物不易研细，可用稍粗的毛细管：毛细管壁应薄，便于传热．毛细管一端封闭，一端必须截平，便于装入样品．拉制好的毛细管应保持在具有木塞的试管中．或将毛细管拉成二倍的长度，两端均加封闭保存．在使用之前，中部截断，分成二根．

2）样品的装入：

取样品少量放在洁净的表面玻璃上研成粉末．将毛细管开口一端插入粉末中，再使开口一端向上轻轻在桌面上敲击，使粉末落入管底．亦可将装有样品的毛细管反复通过一个长玻管，玻管直立在玻板上，这样也可使样品很均匀地落入管底．样品高约2—3毫米．样品必须均匀地落入管底，不然，样品中如有空隙，即不易传热．利用传热液体可将毛纲管粘贴在湿度计旁，样品的位置须在温度计水银球中间．

3）仪器的装置：

毛细管法则熔点的装置甚多，如下两种是最常用的装置：第一种装置（如图2—7(1)）

是首先取一个100毫升的高型烧杯、置于放有铁丝网的铁环上，在烧杯中放人—支玻璃搅拌棒(最好在玻璃棒底端绕一个环，便于上下搅拌)，放入约60毫升浓硫酸作为热浴液体；其次，将毛细管中下部用浓硫酸润湿后，将其紧附在温度计旁，样品部分应靠在温度计水银球的中部，并用橡皮圈将毛细管紧固在温度计上（如图2—7(2)）；，最后在温度计上端套一软木塞，并用铁夹挂化，将其垂直固定在离烧杯底约l厘米的中心处。

本实验采用第二种装置(如图2—8)是利用Thlete管，又叫b形管，也叫熔点测定管测定法。将熔点测定管夹在铁座架上，装入浓硫酸于熔点测定管中至高出上侧管约1厘米为度，熔点测定管口配一缺口单孔软木塞，温度计插入孔中，刻度应向软木塞缺口。毛细管如同前法附着在温度计旁。温度计插入熔点测定管中的深度以水银球恰在熔点测定管的两侧管的中部为淮。加热时，火焰须与熔点测定管的倾斜部分接触。这种装置测定熔点的好处是管内液体因温度差而发生对流作用、省去人工搅拌的麻烦。但常因温度计的位置和加热部化的变化而影响测定的淮确度。

4）熔点的测定：

上述准备工作完成后，把装置放在充足光线的地方操作。熔点测定的操作关键是用小火缓缓加热(用第—次装置时还须小心地进行搅拌)，以每分钟上升3－4o C的速度升高温度至与所预料的熔点相差l 5o C左右时，减弱加热火焰，使温度上升速度每分钟约l o C为宜。此时应特别注意温度的上升和毛细管中样品的情况。当毛细管中样品开始蹋落和有湿润现象，出现小滴液体时，表示样品开始熔化，是始熔，记下温度，继续微热至样品微量的固体消失成为透明液体时，是全熔，记下温度，此即为样品的熔点。

实验完，把温度计放好，让其自然冷却至接近室温时才能用水冲洗，否则、容易发生水银柱断裂。

测定未知物的熔点时应先将样品填好二根毛细管，首先将其中一根迅速地测得未知物的熔点点的近似值。待热浴的温度下降约30度后，换过第二和第三根样品管仔细地测定。

进行混合熔点的测定至少测定三种比例(1：9，1：1，9：1)。

2．沸点的测定

(一)沸点的意义：

一个液体在一定的温度下，有一个一定的与它平衡的蒸气压(以后简称蒸气压)。此项蒸气压随温度的改变而改变。温度上升，蒸气压亦随之上升。当达到某一温度时，液体的蒸气压与大气压相等，此时液体内部的蒸气可以自由地逸出，液体因而出现沸腾现象。因此当液体的蒸气压与标推大气压相等时的温度，称为这一液体的沸点。

沸点是物质的重要常数之一，它的确定有助于对物质的确证．

(二)沸点的半微量测定：

当溶液的量在10毫升以上时可按一般的蒸馏方法测定，具体操作方法可参阅蒸馏项．

沸点的半微量测定法很多，最常用的方法如图3．1．9

所示．一根长约6—7厘米、直径约4毫米左右的小玻璃管，

向内置入一滴试样，投入一个直径约一毫米左右一头封闭的

毛细管(开口向下)，然后粘附在温度计上．如熔点测定那样，

安放在盛有传热液的玻璃杯中，进行加热．加热过程中，毛

细管末端不断有小气泡放出．当达到一定温度时大量气泡开

始从毛细管末端放出．这是由于在此温度时，液体的蒸气压

已达到大气压的数值，所以大量蒸气从毛细管末端的小气泡

为“芽”，从液体中释放出来．因此，这一温度便是试样的沸

点．但是有时由于热浴加热较快，往往对这一温度的确定不

够准确．改良的方法为当试样沸腾后，将热源(火焰)除去．当

温度逐渐下降时观察毛细管末端不再放出气泡，而末端口的

气泡有开始缩回毛细管内的倾向时的温度，即为准确的沸点．

(三)影响沸点测定的几点因素：

影响沸点测定的准确性的主要因素可分三点：1．温度计

的准确性，2．大气压的影响，3．过热现象．

标准大气压为760毫米汞柱高度,但由于地区不同，地势高低不同，大气压也会因之略有不同．即使在同一地点，大气压也随着气候的变化而在一定的范围内变化．事实上大气压恰好符合760毫米汞校高度的情况是很少的，但在大气压稍有偏高或偏低对测得的沸点可按下列公式换转成标淮状态时的沸点。

T0＝t－(0．030十0.00011t)ΔP

式中T0为标准状态时的沸点，t是测得的沸点、ΔP为测定时大气压与标准大气压之差(以汞柱高度计)．