有 机 化 学 实 验 教 案
实验名称: 减 压 蒸 馏
一、 实验目的
1、学习减压蒸馏的基本原理。
2、掌握减压蒸馏的实验操作和技术。
二、 实验原理
减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。
液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。 液体有机化合物的沸点随外界压力的降低而降低,温度与蒸气压的关系见图2.6.1。
图2.6.1 温度与蒸气压关系图 图2.6.2 液体在常压、减压下的沸点近似关系图
*1mmHg≈133Pa *1mmHg≈133Pa
所以设法降低外界压力,便可以降低液体的沸点。沸点与压力的关系可近似地用下式求出:
p为蒸气压;T为沸点(热力学温度);A,B为常数。如以lgp为纵坐标,
为横坐标,可以近似地得到一直线。
三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程图)
减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。抽气部分 实验室通常用水泵或油泵进行减压。
(1)
(2)
图2.6.3 减压蒸馏装置
四、实验关键及注意事项:
仪器安装好后,先检查系统是否漏气,方法是:关闭毛细管,减压至压力稳定后,夹住连接系统的橡皮管,观察压力计水银柱有否变化,无变化说明不漏气,有变化即表示漏气。为使系统密闭性好,磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半,关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以0.5~1滴/S为宜.蒸馏完毕,除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后才关闭抽气泵.
五、主要试剂及产品的物理常数:(文献值)
名 称
分子量
性状
折光率℃
比重℃
熔点℃
沸点℃
溶解度:克/100ml溶剂
水
醇
醚
正丁醇
74.12
无色透明液体
1.3993
0.80978
-89.12
117.7
7.920
(
(
提问纲要
1、具有什么性质的化合物需用减压蒸馏进行提纯?
2、使用水泵减压蒸馏时,应采取什么预防措施?
3、使用油泵减压时,要有哪些吸收和保护装置?其作用是什么?
4、当减压蒸完所要的化合物后,应如何停止减压蒸馏?为什么?
主要试剂用量、规格
正丁醇 3mL
时间分配及控制
计划安排3h