① 常压蒸馏装置包含哪些设备
电炉
圆底烧瓶(如果是三口的可能还要
塞子)
蒸馏头
温度计和温度计套管
直形冷凝管
尾接管
锥形瓶
..另外就是搭建设备用的铁架台和架子了...
② 在环己烯制备实验中,为什么要控制分妞柱顶温度不超过73
环己烯的制备
一、实验目的
1、 学习以浓磷酸催化环己醇脱水制取环己烯的原理和方法;
2、 初步掌握分馏和热水浴蒸馏的基本操作技能。
3、 有机物萃取洗涤方法及干燥方法。
二、反应原理
主反应:
副反应:
三、主要化学试剂、产物、副产物的物理和化学性质
名 称
分子量
状 态
熔点
(℃)
沸点
(℃)
密度
d420
折射率
nD20
溶解度
水
醇
醚
环己醇
100.16
无色液体
25.15
161.1
0.9624
1.4641
溶
溶
溶
环己烯
82.15
无色液体,易挥发
-103.5
82.98
0.8102
1.4465
不
∞
∞
四、化学试剂的用量及产物的产量:
名 称
实际用量
理论用量
过量(%)
理论用量
环己醇
10ml(9.6g,0.096mol)
10ml(9.6g,0.096mol)
磷 酸
5.0ml(7.16g,0.073mol)
6.57ml(8.00g,0.096mol)
环己烯
7.89g (0.096mol)
五、仪器装置图
图1 分馏装置 图2 常压蒸馏装置
六、流程图
七、实验记录
在50ml圆底烧瓶中,加入10ml(0.096mol)环己醇及5ml85%磷酸,充分振荡使液体混合均匀,投入少许沸石,安装分馏装置,用25ml 量筒作接收器。
缓慢加热至沸腾,控制分馏柱顶温度不超过73℃。直到无馏出液滴为止。这时烧瓶内出现白雾,停止加热,记下粗产品中油层和水层的体积。
将粗产品放到小锥形瓶中,用滴管吸去水层,加入等体积的饱和食盐水,充分振荡后静置待液体分层。用吸管吸去水层。油层转移到干燥的小锥形瓶中,加入少量无水氯化钙干燥之。将干燥后的粗制环己烯用水浴蒸馏,收集82~85℃的馏分。产量:约4-5g。
纯环己烯为易燃有刺激性气味的无色液体。沸点bp= 82.98℃,折光率 =1.4465。
八、实验记录
时间
操 作 步 骤
现 象
解 释 或 备 注
10:50
按图安装实验装置。用25ml 量筒作接收器。
11:16
加入10.0ml环己醇
5.0ml85%磷酸
加沸石2粒。
为无色液体,略有粘稠。
无色,此时反应液为无色。
11:30
开始缓慢加热。
11:42
沸腾,保持沸腾而不蒸出馏出液20min。
瓶内反应液沸腾,出现回流。
12:05
升高温度,控制加热蒸馏速度使分馏柱顶温度不超过90℃。蒸至无馏出液滴为止。
温度控制在69.0-83.0℃之间,以防环己醇被蒸出
环己烯-水共沸沸点70.8℃;环己醇-环己烯共沸沸点64.9℃;环己醇-水共沸沸点97.8℃。
12:30
烧瓶内出现白雾,停止加热
粗产品中油层:3.2ml
水层:2.5ml
说明环己醇的脱水反应已经结束
12:40
将量桶中的馏出液倒入分液漏斗中进行分液,静置5min。
分层,
水层在下层,无色
有机层在上层,无色
13:00
分出下层水溶液。
用10ml饱和食盐水洗涤有机层。
除去粗产品中的水分,减少有机物的在水中的溶解度,有利于分层。
13:15
分出水层,将有机层倒入一个干燥并且干净的锥形瓶里,加入1.0g无水氯化钙,盖上盖子,振动后,放置30min
有机物中有明显悬浮干燥剂。
氯化钙还可除去原料环己醇。
有悬浮干燥剂存在说明干燥剂用量足够。每10ml液体产品约加入0.5-1.0g干燥剂。
13:45
安装蒸馏装置。
将滤去干燥剂的粗产品加入蒸馏烧瓶中,加2粒沸石。
热水浴加热,蒸馏收集82-85℃之间的馏分。可以将三角烧瓶放在冷水浴中冷却,以防挥发。
馏分为82.0-83.6℃之间的馏分
产品为无色透明液体,略有香味。
整个装置所用仪器均需提前干燥无水。
锥形瓶空重:
65.5g
瓶+产品共重:
70.8g
产 品 重:
5.30g
14:15
停止蒸馏,拆卸装置。
九、产品产率计算
产率=5.30/7.89 ×100% =67.2%
③ 肉桂酸的制备装置图
肉桂酸的制备实验
一、实验原理
利用珀金(Perkin)反应制备肉桂酸。一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO-
负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体。
在珀金反应中,是碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H, 形成乙酸酐负碳离子。实验所用的仪器必须是干燥的。
主反应:
副反应:
在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水醋酸钾易吸潮,反应器必须干燥。提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右。未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。
五、实验装置图
(1)合成装置图
六、思考题
1、本实验利用碳酸钾代替perkin反应中的醋酸钾,使反应时间缩短,那么具有何种结构的醛能进行perkin反应?
答:醛基与苯环直接相连的芳香醛能发生Perkin反应。
2、用水蒸气蒸馏能除去什么?能不能不用水蒸气蒸馏?如何判断蒸馏终点?
答:①除去未反应的苯甲醛;
②不行,必须用水蒸气蒸馏,因为混合物中含有大量的焦油状物质,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用;
③当流出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时,即可断定水蒸汽蒸馏结束(也可用盛有少量清水的锥形瓶或烧杯来检查是否有油珠存在)。
3、在perkin反应中,醛和具有R2CHCOOCOCHR2结构的酸酐相互作用,能得到不饱和酸吗?为什么?
答:不能。因为具有(R2CHCO)2O结构的酸酐分子只有一个α-H原子。
4、苯甲醛和丙酸酐在无水丙酸钾存在下,相互作用得到什么产物?
答:得到α-甲基肉桂酸(即:α-甲基-β-苯基丙烯酸)。
5、制备肉桂酸时,往往出现焦油,它是怎样产生的?又是如何除去的?
答:产生焦油的原因是:在高温时生成的肉桂酸脱羧生成苯乙烯,苯乙烯在此温度下聚合所致,焦油中可溶解其它物质。产生的焦油可用活性炭与反应混合物碱溶液一起加热煮沸,焦油被吸附在活性炭上,经过滤除去。
6、在肉桂酸制备实验中,为什么要缓慢加入固体碳酸钠来调解pH值?
答:对于酸碱中和反应,若加入碳酸钠的速度过快,易产生大量CO2的气泡,而且不利于准确调节pH值。
7、久置的苯甲醛中有何杂质?如何除去?为什么要除去苯甲醛中的杂质?
答:久置的苯甲醛中含有较多的苯甲酸杂质;采用蒸馏的方法除去;若不先除去,则混在肉桂酸产品中,由于结构相似,不易除去。
8、制备肉桂酸时为何采用水蒸汽蒸馏?
答:因为在反应混合物中含有未反应的苯甲醛油状物,它在常压下蒸馏时易氧化分解,故采用水蒸汽蒸馏,以除去未反应的苯甲醛。
9、在肉桂酸制备实验中,能否在水蒸汽蒸馏前用氢氧化钠代替碳酸钠来中和水溶液?
答:不能。因为苯甲醛在强碱存在下可发生Cannizzaro反应。
10、用水蒸气蒸馏的物质应具备什么条件?
答:(1)随水蒸气蒸出的物质应不溶或难溶于水;
(2)在沸腾下与水长时间共存而不起化学变化;
(3)在一定大气压下,要有一定的蒸汽压。
11、什么情况下需要采用水蒸汽蒸馏?
答:下列情况需要采用水蒸气蒸馏:
(1)混合物中含有大量的固体,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用。
(2)混合物中含有焦油状物质,采用通常的蒸馏、萃取等方法都不适用。
(3)在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质。
12、怎样正确进行水蒸汽蒸馏操作?
答:(1)在进行水蒸气蒸馏之前,应认真检查水蒸气蒸馏装置是否严密。
(2)开始蒸馏时,应将T形管的止水夹打开,当水蒸气发生器里的水沸腾,有大量水蒸气溢出时再旋紧夹子,使水蒸气进入三颈烧瓶中,并调整加热速度,以馏出速度2—3滴/秒为宜。
(3)操作中要随时注意安全管中的水柱是否有异常现象发生,若有,应立即打开夹子,停止加热,找出原因,排除故障后方可继续加热。
附: 1、肉桂酸制备合成方法综述:
http://wenku..com/view/dc409efa700abb68a982fb4c.html
2、视频:
肉桂酸的制备
http://v.youku.com/v_show/id_XMTgzMzkwMTE2.html
④ 常压蒸馏和简单分馏的原理、意义、装置及安装、基本操作与注意事项
当液态物质受热时蒸气压增大,待蒸气压大到与大气压或所给压力相等时液体沸腾,即达到沸点。所谓蒸馏就是将液态物质加热到沸腾变为蒸气,又将蒸气冷却为液体这两个过程的联合操作。
分馏:如果将两种挥发性液体混合物进行蒸馏,在沸腾温度下,其气相与液相达成平衡,出来的蒸气中含有较多量易挥发物质的组分,将此蒸气冷凝成液体,其组成与气相组成等同(即含有较多的易挥发组分),而残 留物中却含有较多量的高沸点组分(难挥发组分),这就是进行了一次简单的蒸馏。
如果将蒸气凝成的液体重新蒸馏,即又进行一次气液平衡,再度产生的蒸气中,所含的易挥发物质组分又有增高,同样,将此蒸气再经冷凝而得到的液体中,易挥发物质的组成当然更高,这样我们可以利用一连串的有系统的重复蒸馏,最后能得到接近纯组分的两种液体。
应用这样反复多次的简单蒸馏,虽然可以得到接近纯组分的两种液体,但是这样做既浪费时间,且在重复多次蒸馏操作中的损失又很大,设备复杂,所以,通常是利用分馏柱进行多次气化和冷凝,这就是分馏。
在分馏柱内,当上升的蒸气与下降的冷凝液互凝相接触时,上升的蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化,两者之间发生了热量交换,其结果,上升蒸气中易挥发组分增加,而下降的冷凝液中高沸点组分(难挥发组分)增加,如果继续多次,就等于进行了多次的气液平衡,即达到了多次蒸馏的效果。这样*近分馏柱顶部易挥发物质的组分比率高,而在烧瓶里高沸点组分(难挥发组分)的比率高。这样只要分馏柱足够高,就可将这种组分完全彻底分开。工业上的精馏塔就相当于分馏柱。
⑤ 实验室常压蒸馏操作注意事项
1,需要垫石棉网
2,需要加入沸石
3,温度计水银球的位置要的蒸馏烧瓶的支管口。
4,冷却水要下进上出 ,逆着气流的方向。
⑥ 常压蒸馏原理
【常压蒸馏原理】其原理是:以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分回汽化,易挥发组分答在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入气相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。
【常压蒸馏】常压条件下,利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。
⑦ 这个常压蒸馏装置图中右边的圆底烧瓶下面为什么要有个石棉网啊有什么作用么
1、火焰长时间集中在容器的某个地点,最终会使容器爆裂。
2、用了石棉网,火焰回的热量会分散到容器答的每个角落,长时间烧容器也不会爆裂。
3、因为石棉不是可燃性物质,铁丝可将火焰的热量分散到空气里,传到容器上方,热量均匀
(引自
网络)
右边那个猜测可以起到固定支撑作用。只靠一个夹子夹住盛有液体的瓶子不太保险吧。
⑧ 常压蒸馏装置由哪几部分构成
蒸馏塔、冷却器,锅炉、预热器、再沸器、循环泵、收集罐、进料泵,流量计、等。
⑨ 求实验室减压蒸馏装置图
实验室减压蒸馏装置图如下图所示:
实验原理
1.减压蒸馏适用对象
在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质
2、减压下的沸点
(1)通常液体的沸点是指其表面的蒸气压等于外界大气压时的温度;
(2)液体沸腾时温度是与外界的压力相关的,即外界压力降低沸点也降低;
(3)利用外界压力和液体沸点之间的关系,将液体置于一可减压的装置中,随体系压力的减小,液体沸腾的温度即可降低,这种在较低压力下进行蒸馏的操作被称为减压蒸馏。
注意事项
1.真空油泵的好坏决定于其机械结构和真空泵油的质量,如果是蒸馏挥发性较大的有机溶剂,其蒸气被油吸收后,会增加油的蒸气压,影响泵的抽真空效果;如果是酸性的蒸气,还会腐蚀泵的机件;
另外,由于水蒸气凝结后会与油形成浓稠的乳浊液,破坏了油泵的正常工作。因此,在真空油泵的使用中,应安装必要的保护装置。
2.测压计的作用是指示减压蒸馏系统内部的压力,通常采用水银测压计,一般可分为封闭式和开口式两种。使用时必须注意勿使水或脏物侵入测压计内。水银柱中也不得有小气泡存在。否则,将影响测定压力的准确性。