蒸馏和沸点测定幻灯片.ppt

蒸馏和沸点测定蒸馏和沸点测定第1页，共20页，编辑于2022年，星期二1、熟悉蒸馏和沸点测定的原理，了解它们的意义；2、掌握蒸馏和沸点测定的操作要领和方法；3、掌握圆底烧瓶等的正确使用方法，初步掌握蒸馏装置的装配和拆卸技能。一、实一、实 验验 目目 的的第2页，共20页，编辑于2022年，星期二二、实二、实 验验 原原 理理 液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向，这种倾向随着温度液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向，这种倾向随着温度的升高而增大。的升高而增大。实验证明，液体的实验证明，液体的蒸气压只与温度有关蒸气压只与温度有关，即液体在一定温度下具有，即液体在一定温度下具有一定的蒸气压，与体系中存在的液体和蒸气的一定的蒸气压，与体系中存在的液体和蒸气的绝对量无关绝对量无关。第3页，共20页，编辑于2022年，星期二二、实二、实 验验 原原 理理 将液体加热，其蒸气压随温度升高而增大，将液体加热，其蒸气压随温度升高而增大，从图可看出，当液体的蒸气压增大到与外界从图可看出，当液体的蒸气压增大到与外界液面的总压力（通常是大气压力）相等时，液面的总压力（通常是大气压力）相等时，开始有气泡不断与外界从液体内部逸出，开始有气泡不断与外界从液体内部逸出，即液体沸腾。这时的温度称为该液体的即液体沸腾。这时的温度称为该液体的沸点沸点。显然液体的沸点与外界的显然液体的沸点与外界的压力大小压力大小有关。有关。第4页，共20页，编辑于2022年，星期二测定沸点的意义：测定沸点的意义：通过测定沸点可以通过测定沸点可以鉴别有机化合物并判断其纯度。鉴别有机化合物并判断其纯度。纯粹的液体有机化合物，在一定的压力下具有一定的沸点，纯粹的液体有机化合物，在一定的压力下具有一定的沸点，但是但是具有具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物，因为某些有机化合物常和其固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物，因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸点。它组分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸点。混合物沸点不恒定。混合物沸点不恒定。二、实二、实 验验 原原 理理第5页，共20页，编辑于2022年，星期二二、实二、实 验验 原原 理理蒸馏蒸馏：将液态物质加热到将液态物质加热到沸腾变为蒸汽沸腾变为蒸汽，而后再将蒸汽冷凝为液体的过程。，而后再将蒸汽冷凝为液体的过程。蒸馏是利用有机物质的蒸馏是利用有机物质的沸点不同沸点不同，在蒸馏过程中低沸点的组分先蒸出，在蒸馏过程中低沸点的组分先蒸出，高沸点的组分后蒸出，从而达到高沸点的组分后蒸出，从而达到分离提纯分离提纯。第6页，共20页，编辑于2022年，星期二二、实二、实 验验 原原 理理蒸馏蒸馏：蒸馏就是将液态物质加热到沸腾变为蒸气，又将蒸气冷却为液体蒸馏就是将液态物质加热到沸腾变为蒸气，又将蒸气冷却为液体这两个过程的联合操作这两个过程的联合操作。蒸馏的应用：蒸馏的应用：1.分离液体混合物（但各组分的沸点必须相差较大，一般在分离液体混合物（但各组分的沸点必须相差较大，一般在30以上，以上，才可得到较好的分离效果）才可得到较好的分离效果）2.测定化合物的测定化合物的沸点沸点 3.提纯、除去杂质提纯、除去杂质4.回收溶剂、浓缩溶液回收溶剂、浓缩溶液第7页，共20页，编辑于2022年，星期二三、实三、实 验验 步步 骤骤蒸馏蒸馏1.仪器安装：仪器安装：由左到右，由下而上。由左到右，由下而上。热源热源烧瓶烧瓶蒸馏头蒸馏头温度计温度计冷凝管冷凝管接受管接受管接受瓶接受瓶 第8页，共20页，编辑于2022年，星期二装置要求：装置要求：1.温度计温度计水银球的上端水银球的上端和蒸馏烧瓶和蒸馏烧瓶支管的下端支管的下端平齐；平齐；三、实三、实 验验 步步 骤骤 （如果温度计水银球位于支管口之上，蒸气还未达到（如果温度计水银球位于支管口之上，蒸气还未达到温度计温度计水银球就已从支管水银球就已从支管流出，测定沸点时，将使数值偏低。若按规定的温度范围集取馏份，则按此温度流出，测定沸点时，将使数值偏低。若按规定的温度范围集取馏份，则按此温度计位置集取的馏份比规定的温度偏高，并且将有一定量的该收集的馏份误作为前计位置集取的馏份比规定的温度偏高，并且将有一定量的该收集的馏份误作为前馏份而损失，使收集量偏少。如果温度计的水银球位于支管口之下或液面之上，馏份而损失，使收集量偏少。如果温度计的水银球位于支管口之下或液面之上，测定沸点时，数值将偏高。但若按规定的温度范围集取馏份时，则按此温度计位测定沸点时，数值将偏高。但若按规定的温度范围集取馏份时，则按此温度计位置集取的馏份比要求的温度偏低，并且将有一定量的该收集的馏份误认为后馏份置集取的馏份比要求的温度偏低，并且将有一定量的该收集的馏份误认为后馏份而损失。）而损失。）第9页，共20页，编辑于2022年，星期二装置要求：装置要求：2.装置搭配的的顺序：从左到右，从下到上；装置搭配的的顺序：从左到右，从下到上；3.蒸馏的液体不能超过蒸馏烧瓶体积的蒸馏的液体不能超过蒸馏烧瓶体积的2/3，也不要少于，也不要少于1/3；4.冷凝管的夹子，夹在冷凝管的中下部（重心）；冷凝管的夹子，夹在冷凝管的中下部（重心）；5.铁架台的高低顺序（一般从高到低）；铁架台的高低顺序（一般从高到低）；6.整个装置的平面性。整个装置的平面性。三、实三、实 验验 步步 骤骤第10页，共20页，编辑于2022年，星期二三、实三、实 验验 步步 骤骤2.2.加料加料 把长颈漏斗放在把长颈漏斗放在蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶口，经漏斗加入待蒸馏的口，经漏斗加入待蒸馏的40ml40ml待测液体，待测液体，或者沿着面对支管的瓶颈壁小心地加入，否则，液体会从支管流出。或者沿着面对支管的瓶颈壁小心地加入，否则，液体会从支管流出。加入加入7 78 8颗颗沸石沸石(防爆沸防爆沸)，然后在蒸馏烧瓶口塞上带有温度计的塞子，然后在蒸馏烧瓶口塞上带有温度计的塞子，再仔细检查一遍装置是否正确，各仪器的连接是否紧密，有没有漏气。再仔细检查一遍装置是否正确，各仪器的连接是否紧密，有没有漏气。沸石为多孔性物质，它在溶液中受热时会产生一股稳定而细小的空气泡流，沸石为多孔性物质，它在溶液中受热时会产生一股稳定而细小的空气泡流，这一泡流以及随之而产生的湍动，能使液体中的大气泡破裂，成为液体分子这一泡流以及随之而产生的湍动，能使液体中的大气泡破裂，成为液体分子的气化中心，从而使液体平稳地沸腾，防止了液体因过热而产生的暴沸。的气化中心，从而使液体平稳地沸腾，防止了液体因过热而产生的暴沸。如果如果加热后才发现没加沸石，应立即停止加热，待液体冷却后再补加，加热后才发现没加沸石，应立即停止加热，待液体冷却后再补加，切忌在加热过程中补加，否则会引起剧烈的暴沸，甚至使部分液体冲出瓶外，切忌在加热过程中补加，否则会引起剧烈的暴沸，甚至使部分液体冲出瓶外，有时会引起着火。有时会引起着火。第11页，共20页，编辑于2022年，星期二三、实三、实 验验 步步 骤骤3.3.加热加热 加热前，先向加热前，先向冷凝管冷凝管缓缓通入冷水，把管里流出的水引入水槽中。缓缓通入冷水，把管里流出的水引入水槽中。接着加热，最初宜用小火，以免蒸馏烧瓶因局部受热而破裂；慢慢增大接着加热，最初宜用小火，以免蒸馏烧瓶因局部受热而破裂；慢慢增大火力使之沸腾，进行蒸馏。然后调节火焰，使蒸馏速度以火力使之沸腾，进行蒸馏。然后调节火焰，使蒸馏速度以1 12 2滴滴/S/S从接从接液管滴下为宜。液管滴下为宜。冷凝管通水是由下而上，冷凝管通水是由下而上，反过来不行。因为这样冷凝管反过来不行。因为这样冷凝管不能充满水，由此可能带来不能充满水，由此可能带来两个后果：其一，气体的冷凝两个后果：其一，气体的冷凝效果不好。其二，冷凝管的效果不好。其二，冷凝管的内管可能炸裂。内管可能炸裂。使冷凝管有足够的冷凝时间第12页，共20页，编辑于2022年，星期二三、实三、实 验验 步步 骤骤3.3.加热加热 在整个蒸馏过程中，应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴。此时在整个蒸馏过程中，应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴。此时的温度即为液体与蒸气平衡时的温度。温度计的读数就是液体（馏出液）的温度即为液体与蒸气平衡时的温度。温度计的读数就是液体（馏出液）的沸点。的沸点。热源温度太高热源温度太高，使蒸气成为过热蒸气，造成温度计所显示的沸，使蒸气成为过热蒸气，造成温度计所显示的沸点偏高；点偏高；若热源温度太低若热源温度太低，馏出物蒸气不能充分浸润温度计水银球，造，馏出物蒸气不能充分浸润温度计水银球，造成温度计读得的沸点偏低或不规则。成温度计读得的沸点偏低或不规则。第13页，共20页，编辑于2022年，星期二4.4.观察沸点及收集馏液：观察沸点及收集馏液：进行蒸馏前，至少要准备两个接受瓶，其中一个接受前馏分（或称馏头），进行蒸馏前，至少要准备两个接受瓶，其中一个接受前馏分（或称馏头），另一个用于接受预期所需另一个用于接受预期所需馏分馏分（并（并记下记下该馏分的该馏分的沸程沸程：即该馏分的：即该馏分的第一滴和第一滴和最后一滴时温度计的读数最后一滴时温度计的读数）。）。液体的沸点范围可代表其纯度。纯的液体沸点范围一般不超过液体的沸点范围可代表其纯度。纯的液体沸点范围一般不超过12。蒸馏通常只适合用于分离沸点相差较大的混合物。蒸馏通常只适合用于分离沸点相差较大的混合物。在达到收集物的沸点之前，常有沸点较低的液体先蒸出，这部分分馏液称馏头。三、实三、实 验验 步步 骤骤第14页，共20页，编辑于2022年，星期二4.4.观察沸点及收集馏液：观察沸点及收集馏液：一般液体中或多或少含有高沸点杂质，在所需馏分蒸出后，若继续升温，一般液体中或多或少含有高沸点杂质，在所需馏分蒸出后，若继续升温，温度计读数会显著升高，温度计读数会显著升高，当瓶内只剩下少量当瓶内只剩下少量（约（约0.51mL）液体时，液体时，若若维持原来维持原来的温度，就不会再有馏液蒸出，温度计读数会的温度，就不会再有馏液蒸出，温度计读数会突然下降，此时应停止蒸馏。突然下降，此时应停止蒸馏。即使杂质很少，也不要蒸干，以免蒸馏瓶破裂及发生其它意外事故。即使杂质很少，也不要蒸干，以免蒸馏瓶破裂及发生其它意外事故。三、实三、实 验验 步步 骤骤第15页，共20页，编辑于2022年，星期二5.拆除蒸馏装置：拆除蒸馏装置：蒸馏结束，蒸馏结束，先先停止加热，停止加热，后后停止通水，拆卸仪器顺序与装配时相反。停止通水，拆卸仪器顺序与装配时相反。即按次序取下接受器、接受管、冷凝管和蒸馏烧瓶。即按次序取下接受器、接受管、冷凝管和蒸馏烧瓶。三、实三、实 验验 步步 骤骤第16页，共20页，编辑于2022年，星期二四、注四、注 意意 事事 项项1注意安装拆卸的顺序。注意安装拆卸的顺序。2温度计的位置。温度计的位置。3加热前放沸石，通冷凝水。加热前放沸石，通冷凝水。4准确量取准确量取40 mL待测液，蒸馏速度待测液，蒸馏速度12 d/s。5不许蒸干，残留液至少不许蒸干，残留液至少0.5 mL，否则易发生事故（瓶碎裂等）。，否则易发生事故（瓶碎裂等）。6热源温控适时调整得当。热源温控适时调整得当。7馏分收集范围严格无误。馏分收集范围严格无误。第17页，共20页，编辑于2022年，星期二五、实五、实 验验 内内 容容1、记录沸程2、计算酒精含量（体积或质量百分含量）第18页，共20页，编辑于2022年，星期二六、思六、思 考考 题题1什么叫沸点？液体的沸点和大气压有什么关系？2、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为1-2滴/s为宜？第19页，共20页，编辑于2022年，星期二学号末位数是学号末位数是1或或0的同学交实验预习报告的同学交实验预习报告回收乙醇回收乙醇第20页，共20页，编辑于2022年，星期二