水蒸汽蒸馏及液体有机物的干燥一、实验目的掌握水蒸汽蒸馏的原理;
掌握水蒸汽蒸馏的应用范围 ;
了解干燥剂的各类及使用范围。
---------主讲教师:高先池二、实验原理根据道尔顿分压定律,当与水不相混溶的物质与水共存时,整个体系的蒸气压为各组分蒸气压之和,即:
p= pA+ pB
其中 p代表总的蒸气压,pA为水的蒸气压,pB 为与水不相混溶物质的蒸气压。
当混合物中各组分蒸气压总和等于外界大气压时,
这时的温度即为它们的沸点。此沸点比各组分的沸点都低。因此,在常压下应用水蒸气蒸馏,就能在低于 100℃ 的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来。
因为总的蒸气压与混合物中二者间的相对量无关,
直到其中一组分几乎完全移去,温度才上升至留在瓶中液体的沸点。我们知道,混合物蒸气中各个气体分压( pA,pB)之比等于它们的物质的量
( nA,nB)之比,即:
B
A
B
A ppnn?
而 nA= mA/ MA; nB= mB/ MB。其中 mA、
mB为各物质在一定容积中蒸气的质量,MA、
MB为物质 A和 B的相对分子质量。因此:
可见,这两种物质在馏出液中的相对质量(就是它们在蒸气中的相对质量)与它们的蒸气压和相对分子质量成正比。
应用条件被提纯物质必须具备以下几个条件:( 1)不溶或难溶于水;( 2)与沸水长时间共存而不发生化学反应;( 3)在 100℃ 左右必须具有一定的蒸气压
(一般不小于 1.33 kPa)。
应用范围
1、反应混合物中含有大量树脂状杂质或不挥发性杂质;
( 2)要求除去易挥发的有机物;
( 3)从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物;
( 4)某些有机物在达到沸点时容易被破坏。
三、实验装置水蒸汽蒸馏装置安全管三通插入底部此处可加装温度计四、操作向左边的三口瓶中加入 100mL水,右边的三口瓶中加入 10mL乙酸异戊酯,按图安装仪器 通冷凝水,开电热套加热 当有蒸汽从三通喷出时,夹紧三通 至无有机物滴出时,停止蒸馏 馏出液于分液漏斗中静置分层 有机层用氯化钙干燥至澄清 过滤,回收产物操作要点
1、水蒸汽导管要深入蒸馏瓶的底部,提高蒸馏效率。
2、蒸馏开始时,当有水蒸汽从三通喷出时,
再夹紧三通,以防过多的冷凝水进入蒸馏瓶中。
3、蒸馏过程中要随时检查安全管中水位是否正常,如水位上升,要先打开三通,再排除故障。
分液漏斗的使用先加水检查活塞和顶盖是否漏液,活塞是否灵活,再将混合液体倒入,平摇,放气,静置分层,打开活塞放出下层液体,从顶部倒出上层液体。
分液漏斗振摇方法五、干燥剂的种类及选用
1、干燥方法分类
(1)物理法,吸附、分馏、共沸、分子筛。
(2)化学法,可逆干燥、不可逆干燥。
可逆干燥:氯化钙、硫酸镁、硫酸钠不可逆干燥:金属钠、五氧化二磷、氧化钙实验室常用干燥剂为可逆干燥剂
2、干燥剂的选择
(1)不与被干燥物发生化学反应或催化作用。
(2)吸收容量大、干燥效能高。
(3)干燥速度快、价格偏宜。
3、干燥剂的用量一般第 10mL液体 0.5~1g,根据含水率和温度定,观察液体是否澄清,干燥剂是否棱角分明。
干燥剂要分次加入,每次加入后要放置
5~10分钟,观察干燥情况,再进行下一次加入常用干燥剂性能干燥剂 吸水容量 干燥速度 应用范围氯化钙 0.97 较快 能与醇酚胺及部分醛酮形成络合物,工业品中含有碱,
不能干燥上述物品和酸类硫酸镁 1.05 较快 中性,应用范围广,可干燥酯醛酮腈酰胺等硫酸钠 1.25 缓慢 中性,一般用于液体有机物的初步干燥金属钠 快 限于干燥醚、烃类中痕量水分,用时切快或压成丝氧化钙 较快 适于干燥低级醇类六、思考题
1、如何判断水蒸汽蒸馏是否结束?
2、干燥剂的用量如何确定和判断?
3、常用干燥剂有那些?干燥醇类可选用那些干燥剂。BABA ppnn?
掌握水蒸汽蒸馏的应用范围 ;
了解干燥剂的各类及使用范围。
---------主讲教师:高先池二、实验原理根据道尔顿分压定律,当与水不相混溶的物质与水共存时,整个体系的蒸气压为各组分蒸气压之和,即:
p= pA+ pB
其中 p代表总的蒸气压,pA为水的蒸气压,pB 为与水不相混溶物质的蒸气压。
当混合物中各组分蒸气压总和等于外界大气压时,
这时的温度即为它们的沸点。此沸点比各组分的沸点都低。因此,在常压下应用水蒸气蒸馏,就能在低于 100℃ 的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来。
因为总的蒸气压与混合物中二者间的相对量无关,
直到其中一组分几乎完全移去,温度才上升至留在瓶中液体的沸点。我们知道,混合物蒸气中各个气体分压( pA,pB)之比等于它们的物质的量
( nA,nB)之比,即:
B
A
B
A ppnn?
而 nA= mA/ MA; nB= mB/ MB。其中 mA、
mB为各物质在一定容积中蒸气的质量,MA、
MB为物质 A和 B的相对分子质量。因此:
可见,这两种物质在馏出液中的相对质量(就是它们在蒸气中的相对质量)与它们的蒸气压和相对分子质量成正比。
应用条件被提纯物质必须具备以下几个条件:( 1)不溶或难溶于水;( 2)与沸水长时间共存而不发生化学反应;( 3)在 100℃ 左右必须具有一定的蒸气压
(一般不小于 1.33 kPa)。
应用范围
1、反应混合物中含有大量树脂状杂质或不挥发性杂质;
( 2)要求除去易挥发的有机物;
( 3)从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物;
( 4)某些有机物在达到沸点时容易被破坏。
三、实验装置水蒸汽蒸馏装置安全管三通插入底部此处可加装温度计四、操作向左边的三口瓶中加入 100mL水,右边的三口瓶中加入 10mL乙酸异戊酯,按图安装仪器 通冷凝水,开电热套加热 当有蒸汽从三通喷出时,夹紧三通 至无有机物滴出时,停止蒸馏 馏出液于分液漏斗中静置分层 有机层用氯化钙干燥至澄清 过滤,回收产物操作要点
1、水蒸汽导管要深入蒸馏瓶的底部,提高蒸馏效率。
2、蒸馏开始时,当有水蒸汽从三通喷出时,
再夹紧三通,以防过多的冷凝水进入蒸馏瓶中。
3、蒸馏过程中要随时检查安全管中水位是否正常,如水位上升,要先打开三通,再排除故障。
分液漏斗的使用先加水检查活塞和顶盖是否漏液,活塞是否灵活,再将混合液体倒入,平摇,放气,静置分层,打开活塞放出下层液体,从顶部倒出上层液体。
分液漏斗振摇方法五、干燥剂的种类及选用
1、干燥方法分类
(1)物理法,吸附、分馏、共沸、分子筛。
(2)化学法,可逆干燥、不可逆干燥。
可逆干燥:氯化钙、硫酸镁、硫酸钠不可逆干燥:金属钠、五氧化二磷、氧化钙实验室常用干燥剂为可逆干燥剂
2、干燥剂的选择
(1)不与被干燥物发生化学反应或催化作用。
(2)吸收容量大、干燥效能高。
(3)干燥速度快、价格偏宜。
3、干燥剂的用量一般第 10mL液体 0.5~1g,根据含水率和温度定,观察液体是否澄清,干燥剂是否棱角分明。
干燥剂要分次加入,每次加入后要放置
5~10分钟,观察干燥情况,再进行下一次加入常用干燥剂性能干燥剂 吸水容量 干燥速度 应用范围氯化钙 0.97 较快 能与醇酚胺及部分醛酮形成络合物,工业品中含有碱,
不能干燥上述物品和酸类硫酸镁 1.05 较快 中性,应用范围广,可干燥酯醛酮腈酰胺等硫酸钠 1.25 缓慢 中性,一般用于液体有机物的初步干燥金属钠 快 限于干燥醚、烃类中痕量水分,用时切快或压成丝氧化钙 较快 适于干燥低级醇类六、思考题
1、如何判断水蒸汽蒸馏是否结束?
2、干燥剂的用量如何确定和判断?
3、常用干燥剂有那些?干燥醇类可选用那些干燥剂。BABA ppnn?