毛细管法测定样品的熔点

1、新乡医学院医用化学实验课教案首页授课教师姓名及职称:一、实验名称毛细管法测定样品的熔点二、授课对象临床医学授课形式实验教学三、教学目标1 了解固态有机化合物熔点测定的原理和意义。2 掌握毛细管法测定熔点的操作方法。四、教学内容1 实验原理2 毛细管的制备，样品装填3 .测定熔点的装置4 .熔点测定五、教学安排与课时分配1 .讲解演示35 min2 .学生操作教师辅导85min六、授课重点熔点定义、毛细管法测定样品熔点的原理以及装置的搭建七、考前须知1 毛细管要封的严、薄、直；2 样品一定要研得极细，装得结实；3 安装注意两个中心一个根本点4 换新的样品管前浴液温度要先降至低于溶点30 C八、授

2、课方法教师示范讲述，学生动手操作九、使用教材?医用化学实验?自编教材十、教研室审查意见主任签字新乡医学院化学教研室实验毛细管法测定样品的熔点一、实验目的1 了解固态有机化合物熔点测定的原理和意义。2 掌握毛细管法测定熔点的操作方法。二、实验原理可能发生三种情况:图物质温度与蒸气压曲线如果在一定的温度和压力下，将某物质的固液两相置于同一容器中，IS ； sTI ； I、s 并存。为了决定在某一温度时哪一种情况占优势， 我们可从物 质的蒸气压与温度的关系曲线来理解见右图。图中MS为固体的蒸气压和温度的关系曲线， LM为液体的蒸气压与温度的关系曲线，由于固相的蒸气压随温度变化的速率较相应液相大，使两

3、条曲线在 M点相交，在此温度时，固液 两相同时并存，此时的温度Tm即为该物质的熔点。熔点的定义应为在标准大气压下物质的固态与液态成平衡时的温度。通常将结晶物质加热到一定的温度时，即从固态转变为液态，此时的温度可视为该物质的熔点。只有T=Tm时，固液两相的蒸气压才是一致的，此时固液两相可同时并存，一旦温度超 过Tm,甚至只有几分之一度时，如有足够的时间，固体就可全部转变为液体。这就是纯粹 晶体物质之所以有固定和敏锐熔点的原因。纯粹固体有机化合物一般都有固定的熔点一般不超过350 C,较易测定，而且从初熔到全熔的温度范围熔程不超过0.51 C，固液两态之间的变化非常敏锐。当试样含有 杂质时，不仅熔

4、点降低，而且熔程也会增大。 因此通过测定熔点可以检验固体有机化合物的 纯度，同时根据熔程长短又可定性地判断该化合物的纯度。当有杂质存在时假定两者不成固熔体，根据拉乌尔Raoult 定律可知，在一定的压力和温度下，在溶剂中增加溶质的摩尔数，会导致溶剂蒸气分压降低因此该化合物的熔点 要比纯粹物低。在鉴定某未知物时，如测得其熔点和某物的熔点相同或相近时，不能认为它们为同一物质。还需把它们混合，测该混合物的熔点，假设熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。 假设混合物熔点降低，熔程增大，那么说明它们属于不同的物质。故此种混合熔点试验，是检验 两种熔点相同或相近的有机物是否为同一物质的最简便方法虽然混合熔点

5、的测定， 由于少数例外情况而不绝对可靠，但对于鉴定有机化合物仍有很大的实用价值。三、实验用品b形管、温度计、玻璃管内径 8 mm，长约400 mm 、毛细管、外表皿、酒精灯、二 苯胺四、实验步骤1 熔点管的制备取一内径约1 mm，长约100 mm洁净毛细管，以斜向下 45度的角度将其一端对着酒 精灯稳定火焰的边沿，边加热，边均匀旋转，使其融合封闭。要求封闭要严、薄、直。2 装填样品取0.10.2 g样品，置于干净的外表皿上，用玻璃棒将其研磨成粉末并聚成一堆。将熔点管开口端向下插入粉末堆中， 使少量试样挤入熔点管内，然后将熔点管倒转过来， 在桌面上轻轻敲击，使粉末落到管底。再取一根长约400 m

6、m的洁净玻璃管或空气冷凝管，直立于另一干净的外表皿上， 将装有样品的熔点管开口向上，从玻璃管中自由落下， 使样品颠实。重复上述操作，直至熔点管底部紧密地填装23 mm高的试样为止。操作要迅速，以免样品受潮。最后用纸拭去沾在管外的样品粉末，以免玷污加热溶液。要测得准确的熔点，样品一定要研得极细，装得结实，使热量的传导迅速均匀。有些蜡状化合物很难装紧，只好选用较粗约 2 mm左右的毛细管。有些样品容易升华，此时应 将装好样的熔点管的上口也封住。毛细管测定熔点装置3 .测定熔点的装置如右图温度计刻度应向软木塞缺口处，以便观察温度。调节温度计的位置，使其水银球位于b形管上、下侧口的中部。将熔点管用橡皮

7、圈不能浸入浴液紧固在温度计上，使样品位于水银 球中部。往b形管中参加浴液液面稍高于上侧口的上沿即可。 最后将温度计连同装有样品的熔点管轻轻地插入b形管的浴液中。浴液是指用来间接加热的传热液体，应具有沸点较高、挥发性甚小、在受热时较为稳定等特点。一般所选浴液的沸点要比被测物熔点高20 C以上。样品熔点在90 C以下的可采用水做浴液，水价廉、易传热、透明性好、污染小；样品熔点在220 C以下的可采用液体石蜡或浓硫酸做浴液。液体石蜡较平安，但易变黄；浓硫酸价廉， 易传热，但腐蚀性强，有机物或其它杂质与其接触，硫酸的颜色会变黑，有碍熔点的观察，此时可酌加少许硝酸钾晶体，共热后使之褪色。使用浓硫酸尤其是

8、热浓硫酸时应特别小心，以防其灼伤皮肤。白矿油是碳原子数比液体石蜡多的烃，可加热到280 C不变色。还可用植物油、硫酸与硫酸钾的混合物、磷酸、甘油、硅油等作浴液。4测定二苯胺熔点一般测熔点每个样品至少测两次粗测：用酒精灯在b形管下侧管部位缓缓加热，使温度每分钟上升约 56 C,观察试样 的变化，测定一个近似熔点。然后移开火源，精测：使温度降至低于近似熔点30 C左右，连同塞子一起取出温度计，换一支新的装有样品的熔点管，插入 b 形管中，稍停片刻，使温度计、熔点管及浴液温度平衡。开始时加 热速度可稍快，待温度距离近似熔点约10 C时，调整加热火焰，使温度以每分钟12 C的速度缓慢而均匀地上升。正确

9、控制加热速度是测定结果准确与否的关键。记下样品开始塌落并有液相产生初熔和样品固相完全消失全熔时的温度，即为 被测样品的熔点。 熔点管中的样品只能测一次，不允许将其冷却固化后再做第二次测定。 因为有时某些物质会产生局部分解，有些会转变为具有不同熔点的其他结晶形式五、结论经测定二苯胺的熔点为：熔程为：六、考前须知：1毛细管要封的严、薄、直；2样品一定要研得极细，装得结实；3安装 “两个中心一个根本点 ；4废样品管及火材棒扔到垃圾桶中。5接近熔点时加热速度一定要减慢。七、思考题1 测熔点时，假设有以下情况将产生什么结果？1熔点管壁太厚。2熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。3熔点管不洁净。 4 样品未

10、完全枯燥或含有杂质。5样品研得不细或装得不紧密。6加热太快。 答 : 1管壁太厚样品受热不均匀，熔点测不准，熔点数据易偏高，熔程大。2熔点管底部未完全封闭有一针孔，空气会进人，加热时，可看到有气泡从溶液中 跑出接着溶液进人，结晶很快熔化，也测不准，偏低。3熔点管不洁净，等于样品中有杂质，致使测得熔点偏低，熔程加大。4样品未完全枯燥，内有水分和其它溶剂，加热，溶剂气化，使样品松动熔化，也 使所测熔点数据偏低，熔程加大样品含有杂质的话情况同上。5样品研得不细和装得不紧密，里面含有空隙，充满空气，而空气导热系数小传热 慢，会使所测熔点数据偏高熔程大。6加热太快，升温大快，会使所测熔点数据偏高，熔程大，所以加热不能太快。这 一方面是为了保证有充分的时间让