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1、简单蒸馏一、实验目的1、掌握蒸馏的原理和操作要领。2、掌握沸点的测定方法。二、基本原理液体经加热沸腾成为气体,冷却后变回液体。借此与样品中的其他成分和杂质分离。液体在所处温度下有相应的饱和蒸汽压(达到气-液平衡)。当温度升高,其饱和蒸汽压与外界压力相等时液体便沸腾。三、操作方法1、实验仪器和样品(1)玻璃仪器:蒸馏瓶,蒸馏头,温度计,温度计套管,直形冷凝管,接引管,接受瓶(2)加热装置:油浴和调压器或电热套,升降台(3)固定铁夹,冷却水用胶管,沸腾石等(4)样品:95%乙醇(或其他纯的或混合溶剂)2、开始实验(一)(1)安装实验装置方向:自下而上、从左向右。(2)安装实验装置次序:先固定蒸馏瓶
2、,接着装上蒸馏头、冷凝管、接引管、接受瓶。在冷凝管的1/2至下端1/3之间用铁夹固定。(3)整个装置必须端正、稳固、紧凑。从正面和侧面看都不倾斜,玻璃磨口连接紧密。2、开始实验(二)(4)用胶管连接冷凝管的进出水口,冷却水从低端进、从高端出。(5)通过漏斗将样品的乙醇(先称重或量体积)加到蒸馏瓶中,高度以蒸馏瓶的1/3到2/3为宜。并加进1颗沸腾石。装上温度计(水银球的上线与蒸馏管侧管的下线在同一高度)。(6)开通冷却水,水流为缓慢流动即可。(7)加热蒸馏瓶,观察温度。3、蒸馏装置4、蒸馏(1)随着加热进行,样品的温度升高,蒸馏头上的温度计读数也缓慢升高。在达到乙醇的沸点前会有少量液体蒸出(前
3、馏分)。(2)当温度计读数达到77时,更换接受瓶。接收77至79 的馏分,此留分为纯化的乙醇。(3)控制加热速度使温度计水银球上有液体浸润,达到气-液平衡,并使蒸馏速度为1至2滴/秒。此温度也是乙醇的沸点。5、结束蒸馏如果温度超过79,更换接受瓶并停止加热。不管温度是否超过79,当蒸馏瓶中的样品剩下1ml左右时,停止加热。停止实验时先切断加热电源,撤去热源。稍冷后按与安装相反的次序拆装置:停冷却水,取下温度计,取下接引管、冷凝管、蒸馏头等。量纯化的乙醇的体积或称重。四、相关问题及注意事项(一)1、蒸馏装置必须与外部大气相通,绝不可成为密闭装置!2、沸点高于140 的成分的蒸馏用空气冷凝管。3、
4、用蒸馏法分离混合液体,不同组分的沸点差应大于30。否则分离效果不佳。4、用磨口温度计则不需温度计套管。但温度计水银球的位置必须正确。5、冷凝管除了装成斜的,还可以装成垂直的。用内冷式(冷却水管盘绕在冷凝管内)的或蛇形(蒸汽冷却部分为蛇形管)冷凝管效率较高。请比较冷凝管斜装和直装的优缺点。6、用蒸馏法浓缩样品且浓缩后样品量很少时,用梨形蒸馏瓶(底部尖形)。7、如果不加沸腾石,可能加热到沸点时样品也不沸腾(过热液体)。此时不可补加沸腾石,以免暴沸。应停止加热,待样品冷却片刻后再加沸腾石。然后加热蒸馏。8、沸腾石不重复使用。使用过一次后沸腾石表面的毛细管口都被填满,不再起作用。沸腾石也可用一端封闭的
5、玻璃毛细管代替。管口置于被蒸馏的液体中。蒸馏时在管口不断产生气泡,保持均匀的沸腾。9、蒸馏易挥发或有气味的样品时,用胶管连接接受管通气口并引向水槽。接受瓶外可用冰冷却。蒸馏易吸潮的样品时,接受管通气口连接干燥管。四、相关问题及注意事项(二)样品组分的沸点差小于30 怎么办?参见“分馏”。沸点太高,难以达到所需操作温度怎么办?参见“减压蒸馏”。希望在较低温度下蒸馏怎么办?参见“旋转蒸发”。挥发性成分含量很低怎么办?参见“水蒸气蒸馏”。五、思考题1、即使用纯的化合物蒸馏也有前馏分。为什么?2、为什么温度计的水银球位置应在蒸馏头支管的下线高度?太高或太低有什么问题?3、加热速度太慢,即使能蒸馏出样品,温度读数也偏低;反之加热太快(油浴温度太高)温度读数会高于沸点,为什么?4、为什么不能把样品蒸干?5、为什么液体的沸点与外界压力有关?6、地球上的降水循环与蒸馏相似。但是地球上的水还没到沸点也可变成气体,为什么?地表的气流上升到高空能产生云或雨雪,为什么?