有机化学实验基本操重结晶、减压蒸馏、色谱作
- 格式:pptx
- 大小:944.13 KB
- 文档页数:45
《有机化学实验》操作规范一、有机化学实验教学目的和要求通过有机化学实验,加深学生对有机化学基本理论与概念的理解;增强运用有机化学理论解决实验问题的能力。
要求掌握:1、本规范内所拟订的各项有机化学实验的基本技能;2、正确选择有机化合物的合成、分离和提纯的方法;3、养成实事求是的科学态度,良好的科学素养和工作习惯。
二、使用标准磨口玻璃仪器注意事项1、标准口塞应保持清洁2、使用前在磨砂口塞表面涂以少量真空油脂或凡士林,以增强磨砂接口的密合性,同时也便于接口的装拆。
3、用后应立即拆卸洗净。
否则,对接处常会粘牢,以至拆卸困难。
4、能正确说出各仪器的名称三、仪器的装配1、在装配仪器时,所选用的玻璃仪器和配件都要干净。
否则会影响产物的产量和质量2、一般根据热源的高低来确定待加热仪器和其他仪器的高度。
3、仪器安装应先选好主要仪器的位置,按先下后上,从左到右顺序安装,做到正确、整齐、稳妥、端正,其轴线应与实验台边沿平行。
在拆卸时应先移走热源,后停冷凝水,再拆装置,拆卸顺序与安装相反,其顺序是由右至左,先上后下。
4、其他注意事项(a)铁夹夹玻璃器皿:铁夹的双钳应贴有软性物质如橡皮、布条等;先用左手手指将双钳夹紧,再拧紧铁夹螺丝,做到夹物不松不紧。
(b)铁夹应夹住冷凝管中部偏上一些的位置(c)冷凝管进水口在下方,出水口在上方(d)检查完装置后,先通冷凝水,再加热。
四、加热在有机化学反应中为避免加热不均匀和局部过热,经常使用下列热浴来进行间接加热:1、水浴:当加热的温度不超过100℃时,最好使用水浴加热。
2、油浴:适用100~250℃间加热,油浴所能达到的最高温度取决于所用油的种类。
3、沙浴:>80℃的加热,但对于蒸馏操作,则几乎不用沙浴(散热快,升温很慢且不易控制)4、空气浴:沸点在80℃以上的液体均可采用。
5、电热套:有机化学实验中一种简便、安全的加热装置,一般可不用热浴直接加热(但不包括减压蒸馏)。
五、回流1、冷凝管的选用:回流时多选用球形冷凝管,若反应混合物沸点很低或其中有毒性大的原料或溶剂时,可选用蛇形冷凝管。
有机化学实验操作实验⼆萃取与升华的基本操作1.萃取的定义:萃取就是将溶解或悬浮于某⼀相中的物质转⼊另⼀相中。
2.应⽤萃取可以从固体或液体混合物中提取所需要的物质(叫做提取),也可以⽤来除去物质中的杂质(叫做洗涤)。
3.作为萃取⽤的溶剂须符合下列要求:(1)与被提取液的互溶度要⼩。
(2)对杂质很少溶解(3)有适宜的⽐重和沸点。
(4)性质稳定和毒性⼩。
常⽤的溶剂有⼄醚、⽯油醚、⼆氯甲烷、氯仿和苯等。
其中,⼄醚的密度⽐⽔⼩(所以⼄醚在上层,⽔在下层)1.液-固萃取采⽤的装置是索⽒提取器,液-液萃取采⽤的装置是分液漏⽃。
2.分层后,如何将两层液体倒出来?答:等液体分成清晰的上下两层后,先取下上端玻璃塞,让下层的液体放⼊锥形瓶中,到快分离完毕时,关闭活塞,轻轻晃动分液漏⽃,使粘在壁上的液体流下,再开启活塞使四氯化碳流出,待分离结束后,⽴刻关闭活塞。
剩下的溶液则从分液漏⽃上⼝倒在另⼀只锥形瓶。
1.分液漏⽃如何检漏?答:将分液漏⽃下端的玻璃活塞关闭,往分液漏⽃中倒⼊⼀定量的⽔。
过⼀段时间,⽔柱⾼度下降,则说明分液漏⽃是漏的。
1.液-液萃取中分液漏⽃的放⽓问题答:①为什么?由于⼤多数萃取剂沸点较低,在萃取振荡的操作中能产⽣⼀定的蒸⽓压,再加漏⽃内原有溶液的蒸⽓压和空⽓的压⼒,其总压⼒⼤⼤超过⼤⽓压,⾜以顶开漏⽃塞⼦⽽发⽣喷液现象,所以在振荡⼏次后⼀定要放⽓。
②怎么做?在分液漏⽃中加9ml四氯化碳,塞紧顶塞,⽤右⼿⼿掌握住漏⽃颈部,左⼿握住漏⽃下端的玻璃活塞,⼤拇指、⾷指和中指控制活塞柄的旋转,其余两指垫在活塞下边,关闭活塞,两⼿同时振摇分液漏⽃,每振摇⼏下应将漏⽃下端朝上倾斜,打开活塞放出四氯化碳蒸⽓。
③如何提⾼放⽓效率?重复多次实验三熔点的测定1.熔点的定义:熔点是固体化合物固液两相在⼤⽓压⼒下达成平衡时的温度。
2.初熔⾄全熔(称为熔程)温度差不超过0.5~1℃。
含杂质的化合物其熔点较纯粹者低,且熔程也较长。
十三、减压蒸馏、肉桂酸的制备及结构鉴定(12 学时)一、实验目的1、理解减压蒸馏的原理,熟悉减压蒸馏的操作及应用。
2、了解柏琴度应制备芳基取代的α、β一不饱和酸的方法。
3、了解水蒸气蒸馏的原理,初步学会水蒸气蒸馏的操作。
4、测定产品的红外光谱鉴定结构二、实验内容1、减压蒸馏操作训练:通过处理苯甲醛,使学生掌握减压蒸馏精制液体有机物技术。
2、肉桂酸的制备:在干燥的50ml 圆底烧瓶中,加入3g 研细的,新熔融过的无水乙酸钾粉末、3ml 新蒸馏过的苯甲醛和5.5ml 乙酐,振荡使三者混合。
烧瓶口装一个Y 形管,正口装一支360℃的温度计其水银球插入反应混合物液面下,但不要碰到瓶底,侧口装上空气冷凝管。
在电热套上加热回流使反应液温度升至150℃左右,保持0.5h,然后升温至160~170℃,保持1h。
将反应混合物趁热(100℃左右)倒入盛有25ml 水的250ml 圆底瓶内。
原烧瓶用20ml 纯水分两次洗涤,过滤液合并入250ml 圆底瓶内.。
一边充分摇动烧瓶,一边慢慢加入饱和碳酸钠溶液直至反应混合物用pH 试纸检验呈弱碱性,然后进行水蒸汽蒸馏至馏出物无油珠为止,此步是为了蒸出未作用的苯甲醛(倒入指定的回收瓶中)。
残留液中加入少许活性炭,加热煮沸10min,趁热抽滤,滤液浓盐酸小心酸化,使呈明显酸性,放入冷水浴中冷却。
待肉桂酸完全析出后,抽滤,产物用少量水洗涤,挤压去水分,在100℃以下干燥。
产品可在热水中重结晶。
纯肉桂酸有顺反异构体,通常以反式形式存在,为无色晶体,熔点135.6℃。
3、产品结构鉴定:用红外光谱法鉴定产品结构。
三、实验原理芳醛与脂肪族酸酐在相应酸的碱金属盐存在下共热,发生缩合反应,称为Perkin 反应。
当酸酐包含两个α-H 原子时,通常生成α、β一不饱和酸。
这是制备α、β一不饱和酸的一种方法。
本反应就是一例.此反应是碱催化缩合反应,其中羧酸(钠或钾)盐作为碱起催化剂作用。
在某些情况下,三乙胺或K2CO3 也可作为碱性催化剂使用。
材料有机化学实验报告减压蒸馏
实验名称:减压蒸馏
实验目的:掌握减压蒸馏方法,理解它与普通蒸馏的区别,学习减压蒸馏在有机合成中的应用。
实验原理:
减压蒸馏是指通过降低系统压力,在较低的温度下达到分离混合物的目的。
在减压条件下,液体沸点降低,使得挥发性较高的物质易于挥发,从而达到分离目的。
从而,减压蒸馏是在常压蒸馏中分离困难的杂质时常用的方法。
减压蒸馏的装置一般有四种类型:
1. 粗真空式减压蒸馏装置。
实验步骤:
1. 称取适量丙酮、苯、蒸馏水,按照预先设定的比例混合均匀。
2. 将混合物倒入蒸馏瓶中,并插上连接管与接收瓶连接。
3. 打开抽水,将真空泵开启,逐渐降低系统压力至100mmHg左右。
4. 用微火加热蒸馏瓶中的混合物,在恒定温度下收集馏分。
5. 收集完毕后,关闭抽水,排空真空泵,将系统压力恢复至常压。
6. 关闭加热器,取下蒸馏瓶,并计算各组成物质的摩尔分数。
实验数据:
透明度:混浊
样品名:丙酮/苯/蒸馏水
物质的相对分子量:丙酮58.08;苯78.11;蒸馏水18.02
实验结果:
通过减压蒸馏法分离丙酮与苯混合物中丙酮和苯两种组分的比较,得到的分别是:
丙酮————苯
1.000————0.096
说明:在减压蒸馏条件下,丙酮和苯的沸点降低,使得其易于挥发,从而分离出丙酮和苯的两种组分。
从结果中可以看出,丙酮比苯更易于挥发,且丙酮的分离度更高。
2.5 液体的提纯提纯与分离液体有机化合物的常用方法是蒸馏。
蒸馏又分为常压蒸馏、减压蒸馏、分馏和水蒸气蒸馏。
2.5.1 常压蒸馏1. 基本原理液态化合物的蒸气压随温度的上升而增大。
当液体的蒸气压增大至与外界压力相等时,即有气泡从液体内部逸出,这种现象称为气化。
液体内部不断的气化即为沸腾,这时的温度称为该液态化合物在当时的大气压力下的沸点,通常以101.325kPa(1atm)作为外压的标准。
例如水的蒸气压等于101.325kPa时的温度(100℃)即为水的沸点。
将液体加热至沸点,该液体开始沸腾而逐渐变为蒸气,使蒸气通过冷凝装置进行冷却,便凝结并再度获得这一液体,这种操作称为蒸馏。
因此,蒸馏包括两个过程,即从液体变为气体的气化过程及由气体凝结为液体的冷却过程。
若有两种互溶的液体混合在一起,由于它们的蒸气压不同,所以蒸气中两个成分的比例与液体混合物中两个成分的比例不同。
蒸气压大(即沸点低)的成分在气相中的比例较大,若将这部分蒸气冷凝下来,那么所得的冷凝液中低沸点的成分就比原来混合物的增多。
重复把这部分冷凝液进行蒸馏,便有可能将液体混合物中具有不同沸点的成分逐渐分开。
凡加热到沸点温度而不分解的化合物都可以进行蒸馏。
常压蒸馏常用于:①分离沸点相差较大(大于30℃以上)的液体混合物。
②测定化合物的沸点;③回收溶剂或浓缩溶液。
2. 蒸馏装置图2-7为常用的蒸馏装置,由圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、冷凝管、尾接管和接收瓶组成。
蒸馏瓶的大小根据所蒸馏液体的量决定,一般不超过蒸馏瓶容积的2/3,也不少于1/3。
在蒸馏头安装温度计,其水银球的上端应与蒸馏头侧管的下限在同一水平线上。
沸点低于140℃的液体有机物蒸馏时采用直形冷凝管,高于140℃时则可以改用空气冷凝管,因为冷凝管温差太大时玻璃容易破裂。
冷凝管中的水从下口进入,上口流出,保证冷凝管中始终充满水。
尾接管的支管与大气相通,如果蒸馏乙醚等低沸点液体或有毒液体,可在支管处接一根橡皮管,引入水槽或通向室外,但不可将橡皮管插入水中,以免引起倒吸,此时接收瓶可用冰水浴冷却。
大学有机化学实验(全12个有机实验完整版)试验一蒸馏和沸点的测定一、试验目的1、熟悉蒸馏法分离混合物方法2、掌握测定化合物沸点的方法二、试验原理1、微量法测定物质沸点原理。
2、蒸馏原理。
三、试验仪器及药品圆底烧瓶、温度计、蒸馏头、冷凝器、尾接管、锥形瓶、电炉、加热套、量筒、烧杯、毛细管、橡皮圈、铁架台、沸石、氯仿、工业酒精四.试验步骤1、酒精的蒸馏(1)加料取一干燥圆底烧瓶加入约50ml的工业酒精,并提前加入几颗沸石。
(2)加热加热前,先向冷却管中缓缓通入冷水,在打开电热套进行加热,慢慢增大火力使之沸腾,再调节火力,使温度恒定,收集馏分,量出乙醇的体积。
蒸馏装置图微量法测沸点2、微量法测沸点在一小试管中加入8-10滴氯仿,将毛细管开口端朝下,将试管贴于温度计的水银球旁,用橡皮圈束紧并浸入水中,缓缓加热,当温度达到沸点时,毛细管口处连续出泡,此时停止加热,注意观察温度,至最后一个气泡欲从开口处冒出而退回内管时即为沸点。
五、试验数据处理六、思考题1、蒸馏时,放入沸石为什么能防止暴沸?若加热后才发觉未加沸石,应怎样处理?沸石表面不平整,可以产生气化中心,使溶液气化,沸腾时产生的气体比较均匀不易发生暴沸,如果忘记加入沸石,应该先停止加热,没有气泡产生时再补加沸石。
2、向冷凝管通水是由下而上,反过来效果会怎样?把橡皮管套进冷凝管侧管时,怎样才能防止折断其侧管?冷凝管通水是由下而上,反过来不行。
因为这样冷凝管不能充满水,由此可能带来两个后果:其一,气体的冷凝效果不好。
其二,冷凝管的内管可能炸裂。
橡皮管套进冷凝管侧管时,可以先用水润滑,防止侧管被折断。
3、用微量法测定沸点,把最后一个气泡刚欲缩回管内的瞬间温度作为该化合物的沸点,为什么?沸点:液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度。
最后一个气泡将要缩回内管的瞬间,此时管内的压强和外界相等,所以此时的温度即为该化合物的沸点。
七、装置问题:1)选择合适容量的仪器:液体量应与仪器配套,瓶内液体的体积量应不少于瓶体积的1/3,不多于2/3。