熔点的测定和温计校正学习教案

1、会计学1熔点熔点(rngdin)的测定和温计校正的测定和温计校正第一页，共27页。主要主要(zhyo)内容内容一、实一、实 验验 目目 的的二、实二、实 验验 原原 理理三、仪三、仪 器器 药药 品品 四、实四、实 验验 装装 置置五、实五、实 验验 流流 程程六、注六、注 意意 事事 项项七、思七、思 考考 题题第1页/共27页第二页，共27页。一、实验一、实验(shyn)目目的的（1）了解熔点测定）了解熔点测定(cdng)的意义，掌握测定的意义，掌握测定(cdng)熔点的操作。熔点的操作。（2）测定）测定(cdng)有机化合物的熔点，判断化有机化合物的熔点，判断化合物的纯度。合物的纯度。（

2、3）了解利用对纯粹有机化合物的熔点测定）了解利用对纯粹有机化合物的熔点测定(cdng)校正温度计的方法。校正温度计的方法。第2页/共27页第三页，共27页。 二、二、 实验实验(shyn)(shyn)原理原理 晶体化合物的固液两态在一个大气压力下成平晶体化合物的固液两态在一个大气压力下成平衡时的温度称为该化合物的熔点。纯粹的固体有机衡时的温度称为该化合物的熔点。纯粹的固体有机化合物一般都有固定的熔点，即在一定的压力下，化合物一般都有固定的熔点，即在一定的压力下，固液两态之间的变化是非常敏锐固液两态之间的变化是非常敏锐(mnru)的，自初的，自初熔至全熔（熔点范围称为熔程），温度不超过熔至全熔（

3、熔点范围称为熔程），温度不超过0.51。如果该物质含有杂质，则其熔点往往较纯。如果该物质含有杂质，则其熔点往往较纯粹者为低，且熔程较长。故测定熔点对于鉴定纯粹粹者为低，且熔程较长。故测定熔点对于鉴定纯粹有机物和定性判断固体化合物的纯度具有很大的价有机物和定性判断固体化合物的纯度具有很大的价值。值。1、熔点(rngdin)第3页/共27页第四页，共27页。s温度蒸气压M固体（1）温度蒸气压M液体（2）s温度蒸气压M固液（3）LLLL熔点物质的温度与蒸气压曲线图TMs温度蒸气压M固液LL熔点TMTM1(4)杂质的影响M1L1物质物质(wzh)(wzh)蒸气压随温度变化曲线蒸气压随温度变化曲线 第4

4、页/共27页第五页，共27页。图图2 2 相随时间和温度相随时间和温度(wnd)(wnd)的变化的变化 第5页/共27页第六页，共27页。 化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上升，达到化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上升，达到熔点开始有少量液体出现，而后固液相平衡继续加热，温熔点开始有少量液体出现，而后固液相平衡继续加热，温度 不 再 变 化 ， 此 时 加 热 所 提 供 的 热 量 使 固 相 不 断 转 变度 不 再 变 化 ， 此 时 加 热 所 提 供 的 热 量 使 固 相 不 断 转 变(zhunbin)(zhunbin)为液相，两相间仍为平衡，最后的固体熔化后

5、，继为液相，两相间仍为平衡，最后的固体熔化后，继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时，加热速度一定要续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时，加热速度一定要慢，每分钟温度升高不能超过慢，每分钟温度升高不能超过22，只有这样，才能使整个熔化，只有这样，才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件，测得的熔点也越精确。过程尽可能接近于两相平衡条件，测得的熔点也越精确。 第6页/共27页第七页，共27页。三、仪器三、仪器(yq)与药品与药品仪器：毛细管，测熔管，沸点管。仪器：毛细管，测熔管，沸点管。试剂试剂(shj)：肉桂酸，未知固体化合物。：肉桂酸，未知固体化合物。第7页/共27页第八页，共27页。

6、四、实验(shyn)装置 毛细管熔点测定毛细管熔点测定(cdng)装置：热浴、温度计、熔点管装配而成。装置：热浴、温度计、熔点管装配而成。第8页/共27页第九页，共27页。 1 样品的干燥和研磨样品的干燥和研磨2 装样（把两头封闭长度约装样（把两头封闭长度约1012cm的熔点管中间割裂，开口的一端的熔点管中间割裂，开口的一端插入样品粉末中，装样约高插入样品粉末中，装样约高34mm，倒转填紧后，样高，倒转填紧后，样高23mm）3 把装样品的毛细管附于温度计上（样品部分在水银球中部）把装样品的毛细管附于温度计上（样品部分在水银球中部）4 放入热浴（温度计水银球在热浴中部，水银球不能碰瓶底也不能离放

7、入热浴（温度计水银球在热浴中部，水银球不能碰瓶底也不能离开热浴液面）开热浴液面）5 加热、控温（开始升温可快，接近熔点加热、控温（开始升温可快，接近熔点10时，控制升温速度时，控制升温速度12/min6 观察熔点（始熔：固体收缩，当样品开始塌落并出现观察熔点（始熔：固体收缩，当样品开始塌落并出现(chxin)液相液相时，即为始熔；全熔：固体完全消失而成透明的液体时，即为全熔）时，即为始熔；全熔：固体完全消失而成透明的液体时，即为全熔）7 记录结果（熔点范围，即始熔至全熔温度）。记录结果（熔点范围，即始熔至全熔温度）。8 要有二次以上重复的数据（通常不取平均值），第二次要用新装样要有二次以上重复

8、的数据（通常不取平均值），第二次要用新装样品的熔点管，浴温要低于熔点品的熔点管，浴温要低于熔点20以上才放入。以上才放入。五五 实验实验(shyn)流程流程第9页/共27页第十页，共27页。显微显微(xin wi)(xin wi)熔点测定法熔点测定法( (微量熔点测定法微量熔点测定法) )用显微熔点测定仪或精密显微熔点测定仪测定熔点，其实质是在显微镜下观察熔化过用显微熔点测定仪或精密显微熔点测定仪测定熔点，其实质是在显微镜下观察熔化过程。显微熔点仪的仪器型号较多，但共同特点是使用样品量少程。显微熔点仪的仪器型号较多，但共同特点是使用样品量少(不大于不大于0.1 mg)，可观，可观察晶体在加热过

9、程中的变化情况，能测量的样品熔点范围为室温至察晶体在加热过程中的变化情况，能测量的样品熔点范围为室温至300。具体操作如下：在干净且干燥的载玻片上放微量晶粒并盖一片载玻片，放在加热台上具体操作如下：在干净且干燥的载玻片上放微量晶粒并盖一片载玻片，放在加热台上。调节反光镜、物镜和日镜，使显微镜焦点对准样品，开启加热器，先快速后慢速加。调节反光镜、物镜和日镜，使显微镜焦点对准样品，开启加热器，先快速后慢速加热，温度欲升至熔点时，控制温度上升的速度为热，温度欲升至熔点时，控制温度上升的速度为12min，当样品结晶棱角开始，当样品结晶棱角开始变圆时，表示熔化已开始，结晶形状完全消失表示已完全熔化。可以

10、看到样品变化的变圆时，表示熔化已开始，结晶形状完全消失表示已完全熔化。可以看到样品变化的全过程。如结晶的失水、多晶的变化及分解。测完后停止加热，稍冷，用镊子移走载全过程。如结晶的失水、多晶的变化及分解。测完后停止加热，稍冷，用镊子移走载玻片，将铜板玻片，将铜板(tngbn)盖放在加热台上，可快速冷却，以便再次测试。盖放在加热台上，可快速冷却，以便再次测试。第10页/共27页第十一页，共27页。显微显微(xin wi)熔点测定仪的示意图熔点测定仪的示意图 第11页/共27页第十二页，共27页。操作操作(cozu)要点及说明要点及说明1 1、熔点管本身要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。容易、熔点管

11、本身要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。容易出现的问题是，封口一端发生弯曲和封口端壁太厚，所以出现的问题是，封口一端发生弯曲和封口端壁太厚，所以在毛细管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛细管接在毛细管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛细管接近垂直方向，火焰温度不宜近垂直方向，火焰温度不宜(by)(by)太高，最好用酒精灯，太高，最好用酒精灯，断断续续地加热，封口要圆滑，以不漏气为原则。断断续续地加热，封口要圆滑，以不漏气为原则。2 2、样品一定要干燥，并要研成细粉末，往毛细管内装样品时、样品一定要干燥，并要研成细粉末，往毛细管内装样品时，一定要反复，一定要反复(fnf)(fnf)冲撞夯实，管

12、外样品要用卫生纸擦干净冲撞夯实，管外样品要用卫生纸擦干净。第12页/共27页第十三页，共27页。3 3、用橡皮圈将毛细管缚在温度计旁，并使装样部分和、用橡皮圈将毛细管缚在温度计旁，并使装样部分和温度计水银球处在同一水平位置，同时要使温度计水银温度计水银球处在同一水平位置，同时要使温度计水银球处于球处于b b形管两侧形管两侧(lin c)(lin c)管中心部位。管中心部位。4 4、升温速度不宜太快，特别是当温度将要接近该样品、升温速度不宜太快，特别是当温度将要接近该样品的熔点时，升温速度更不能快。一般情况是，开始升温的熔点时，升温速度更不能快。一般情况是，开始升温时速度可稍快些（时速度可稍快些

13、（55minmin）但接近该样品熔点时，升）但接近该样品熔点时，升温速度要慢（温速度要慢（1 122minmin），对未知物熔点的测定，），对未知物熔点的测定，第一次可快速升温，测定化合物的大概熔点。第一次可快速升温，测定化合物的大概熔点。 第13页/共27页第十四页，共27页。5 5、熔点温度范围（熔程、熔点、熔距）的观察和记录，、熔点温度范围（熔程、熔点、熔距）的观察和记录，注意观察时，样品注意观察时，样品(yngpn)(yngpn)开始萎缩（蹋落）并非熔化开始萎缩（蹋落）并非熔化开始的指示信号，实际的熔化开始于能看到第一滴液体时开始的指示信号，实际的熔化开始于能看到第一滴液体时，记下此时

14、的温度，到所有晶体完全消失呈透明液体时再，记下此时的温度，到所有晶体完全消失呈透明液体时再记下这时的温度，这两个温度即为该样品记下这时的温度，这两个温度即为该样品(yngpn)(yngpn)的熔的熔点范围。点范围。6 6、熔点的测定至少要有两次重复的数据，每一次测定都、熔点的测定至少要有两次重复的数据，每一次测定都必须用新的熔点管，装新样品必须用新的熔点管，装新样品(yngpn)(yngpn)。进行第二次测。进行第二次测定时，要等浴温冷至其熔点以下约定时，要等浴温冷至其熔点以下约3030左右再进行左右再进行 第14页/共27页第十五页，共27页。7 7、使用硫酸作加热浴液（加热介质）要特别小心

15、，不、使用硫酸作加热浴液（加热介质）要特别小心，不能让有机物碰到浓硫酸，否则使溶液颜色能让有机物碰到浓硫酸，否则使溶液颜色(yns)(yns)变深变深，有碍熔点的观察。若出现这种情况，可加人少许硝酸，有碍熔点的观察。若出现这种情况，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之脱色。采用浓硫酸作热浴，适用于测钾晶体共热后使之脱色。采用浓硫酸作热浴，适用于测熔点在熔点在220220以下的样品。若要测熔点在以下的样品。若要测熔点在220220以上的样以上的样品可用其它热浴液。品可用其它热浴液。8 8、测定工作结束，一定要等浴液冷却后方可将浓硫酸、测定工作结束，一定要等浴液冷却后方可将浓硫酸倒回瓶中。温度计也要等冷

16、却后，用废纸擦去硫酸方可倒回瓶中。温度计也要等冷却后，用废纸擦去硫酸方可用水冲洗，否则温度计极易炸裂。用水冲洗，否则温度计极易炸裂。 第15页/共27页第十六页，共27页。9 9、温度计校正、温度计校正(jiozhng)(jiozhng) 测熔点时，温度计上的熔点读数与真实熔点之间常有一定的测熔点时，温度计上的熔点读数与真实熔点之间常有一定的偏差。这可能由于以下原因，首先，温度计的制作质量偏差。这可能由于以下原因，首先，温度计的制作质量(zhling)(zhling)差，如毛细孔径不均匀，刻度不准确。其次，温度差，如毛细孔径不均匀，刻度不准确。其次，温度计有全浸式和半浸式两种，全浸式温度计的刻

17、度是在温度计汞计有全浸式和半浸式两种，全浸式温度计的刻度是在温度计汞线全部均匀受热的情况下刻出来的，而测熔点时仅有部分汞线线全部均匀受热的情况下刻出来的，而测熔点时仅有部分汞线受热，因而露出的汞线温度较全部受热者低。为了校正温度计受热，因而露出的汞线温度较全部受热者低。为了校正温度计，可选用纯有机化合物的熔点作为标准或选用一标准温度计校，可选用纯有机化合物的熔点作为标准或选用一标准温度计校正。正。第16页/共27页第十七页，共27页。 选择数种已知熔点的纯化合物为标准，测定它们的选择数种已知熔点的纯化合物为标准，测定它们的熔点，以观察到的熔点作纵坐标，测得熔点与已知熔点熔点，以观察到的熔点作纵

18、坐标，测得熔点与已知熔点差值作横坐标，画成曲线差值作横坐标，画成曲线(qxin)(qxin)，即可从曲线，即可从曲线(qxin)(qxin)上读出任一温度的校正值上读出任一温度的校正值 第17页/共27页第十八页，共27页。熔点熔点(rngdin)法校正温度计法校正温度计标准样品标准样品熔点（熔点（）标准样品标准样品熔点（熔点（）水水-冰冰0苯甲酸苯甲酸 112.4a a-萘胺萘胺50尿素尿素135二苯胺二苯胺53二苯基羟基乙酸二苯基羟基乙酸151对二氯苯对二氯苯53水杨酸水杨酸159苯甲酸苄酯苯甲酸苄酯71对苯二酚对苯二酚173174萘萘80.553,5-二硝基苯甲酸二硝基苯甲酸205间二硝

19、基苯间二硝基苯90.02蒽蒽216.2216.4二苯乙二酮二苯乙二酮9596酚酞酚酞262263乙酰苯胺乙酰苯胺114.3蒽醌蒽醌286（升华）（升华）第18页/共27页第十九页，共27页。六、注意事项六、注意事项 1 1、熔点管必须洁净。如含有灰尘等，能产生、熔点管必须洁净。如含有灰尘等，能产生410OC410OC的误差。的误差。 2 2、熔点管底未封好会产生漏管。、熔点管底未封好会产生漏管。 3 3、样品、样品(yngpn)(yngpn)粉碎要细，填装要实，否则产生空粉碎要细，填装要实，否则产生空隙，不易传热，造成熔程变大。隙，不易传热，造成熔程变大。 4 4、样品、样品(yngpn)(y

20、ngpn)不干燥或含有杂质，会使熔点偏低不干燥或含有杂质，会使熔点偏低，熔程变大。，熔程变大。 5 5、样品、样品(yngpn)(yngpn)量太少不便观察，而且熔点偏低；量太少不便观察，而且熔点偏低；太多会造成熔程变大，熔点偏高。太多会造成熔程变大，熔点偏高。 6 6、升温速度应慢，让热传导有充分的时间。升温速度、升温速度应慢，让热传导有充分的时间。升温速度过快，熔点偏高。过快，熔点偏高。 7 7、熔点管壁太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高、熔点管壁太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高。 第19页/共27页第二十页，共27页。 8 8、使用硫酸作加热浴液要特别小心，不能让有机物碰到浓硫、使用硫

21、酸作加热浴液要特别小心，不能让有机物碰到浓硫酸，否则使浴液颜色变深，有碍熔点的观察。若出现这种情况酸，否则使浴液颜色变深，有碍熔点的观察。若出现这种情况，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之脱色。采用浓硫酸作热浴，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之脱色。采用浓硫酸作热浴，适用，适用(shyng)(shyng)于测熔点在于测熔点在220220以下的样品。若要测熔点在以下的样品。若要测熔点在220220以上的样品可用其它热浴液。以上的样品可用其它热浴液。归纳上述因素为四个：归纳上述因素为四个：（1 1）熔点管规范（包括规格、管底封闭、洁净等）熔点管规范（包括规格、管底封闭、洁净等）（2 2）样品合格（包括干

22、燥、粒度等）样品合格（包括干燥、粒度等）（3 3）样品填装符合要求（量的多少、填充结实与否）样品填装符合要求（量的多少、填充结实与否）（4 4）升温速度）升温速度第20页/共27页第二十一页，共27页。1. 如果我们想对一个固体有机化合物的纯度进行初步检测，可以用什么方法？如果我们想对一个固体有机化合物的纯度进行初步检测，可以用什么方法？2. 熔点熔点(rngdin)测定过程中，为什么在接近熔点测定过程中，为什么在接近熔点(rngdin)升温的速度不能快？升温的速度不能快？3为什么要用新的毛细管重新装入样品？为什么要用新的毛细管重新装入样品？4微量法测定沸点，为什么把液体样品中的气泡刚要缩回内

23、管的的温度作为该液体微量法测定沸点，为什么把液体样品中的气泡刚要缩回内管的的温度作为该液体的沸点的沸点?七七 、思考题、思考题第21页/共27页第二十二页，共27页。1 1、测熔点时，若有下列情况将产生什么结果？、测熔点时，若有下列情况将产生什么结果？（1 1）熔点管壁）熔点管壁(un b)(un b)太厚。太厚。（2 2）熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。）熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。（3 3）熔点管不洁净。）熔点管不洁净。（4 4）样品未完全干燥或含有杂质。）样品未完全干燥或含有杂质。（5 5）样品研得不细或装得不紧密。）样品研得不细或装得不紧密。（6 6）加热太快。）加热太快。第2

24、2页/共27页第二十三页，共27页。答答: :（1 1）管壁太厚样品受热不均匀，熔点测不准，熔点）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。数据易偏高，熔程大。 （2 2）熔点管底部未完全封闭有一针孔，空气会进人）熔点管底部未完全封闭有一针孔，空气会进人，加热，加热(ji r)(ji r)时，可看到有气泡从溶液中跑出接着溶时，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。液进人，结晶很快熔化，也测不准，偏低。（3 3）熔点管不洁净，等于样品中有杂质，致使测得熔点）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。偏低，熔程加大。 （4 4）样品

25、未完全干燥，内有水分和其它溶剂，加热）样品未完全干燥，内有水分和其它溶剂，加热(ji r)(ji r)，溶剂气化，使样品松动熔化，也使所测熔点，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。数据偏低，熔程加大样品含有杂质的话情况同上。第23页/共27页第二十四页，共27页。（5 5）样品研得不细和装得不紧密，里面含有空隙，充满空气）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。，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)(6)加热太快，升温大快，会使所测熔点数据偏高，熔程大，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热量所以加热不能太快。这一方面是为了保证有充分的时间让热量由管外传至管内，以使固体熔化。另一方面因观察者不能同时由管外传至管内，以使固体熔化。另一方面因观察者不能同时观察温度计所示度数和样品的变化情况，只有缓慢加热才能观察温度计所示度数和样品的变化情况，只有缓慢加热才能(cinng)(cinng)使此项误差变小。使此