A. 请画出苯甲酸重结晶的流程图,解释选择每一步操作的原因 求大神帮忙!!
苯甲酸重结晶的流程步骤如下:
1、预热漏斗:将玻璃漏斗放入水浴锅中预热。注:在热过滤过程中,玻璃漏斗的温度也应保持不变
2、将2g粗苯甲酸、80mL蒸馏水和2-3个玻璃珠放入锥形瓶中,置于电炉上加热至微沸点,使粗苯甲酸固溶体完全溶解。再取150mL小烧杯,准备约50ml蒸馏水,同时放在电炉上加热
3、取出预热玻璃漏斗从水浴锅,把一堆滤纸进入漏斗,滋润和少量的热水,把热玻璃漏斗铁与铁圈固定架,和过滤热解决方案尽快到250毫升烧杯,玻璃漏斗。(每次不要往漏斗中倒入太多液体,不要等到过滤完成后,在过滤过程中要保持饱和溶液的温度。)所有的溶液经过过滤后,用少量热水清洗锥形瓶和滤纸。
4、冷却结晶过滤后,将滤液盖在装有滤液的烧杯上,放置一边,用冷水冷却,以使结晶尽快完成
5、抽滤后结晶完全,布的漏斗湿(滤纸与少量的冷水润湿性,吸收),使晶体和母液分离,停止提取+少量的冷水布氏漏斗,水晶,润湿,再干,重复1-2次,最后用勺子净化后的苯甲酸晶体表面(白色鳞片状)干的菜
6、称重:CFR/_g法纯化苯甲酸;计算产量:纯/粗*100。
(1)重结晶实验装置流程图扩展阅读:
实验现象:
1、在加热过程中,苯甲酸逐渐溶解在锥形瓶中,不存在不溶物。
2、晶体在热过滤过程中析出,一小部分晶体留在了漏斗中的滤纸上,无法过滤
3、在冷却过程中,烧杯中出现大量的白色晶体
4、在提取和过滤过程中,晶体中的水分逐渐减少,出现小块
实验原理:
再结晶原理:它是一个结合操作过程中溶剂纯化物质和杂质的有不同的溶解度,包含杂质的水晶物质溶解在适当的溶剂,并解决方案是准备到浓溶液接近沸腾,和不溶性杂质趁热过滤,滤液冷却和结晶,晶体进行收集和干。
B. 重结晶法各步骤的主要目的是什么
重结晶法各步骤的主要目的是:
(1)选择适宜溶剂,制成热的饱和溶液。
(2)热过滤,除去不溶性杂质(包括脱色)。
(3)抽滤、冷却结晶,除去母液。
(4)洗涤干燥,除去附着母液和溶剂。
重结晶法的实验原理
固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高,溶解度增大。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出,而让杂质全部或大部分仍留在溶液中,或者相反,从而达到分离、提纯之目的。
(2)重结晶实验装置流程图扩展阅读
注意事项
(1)溶剂量的多少,因同时考虑两个因素。容极少则收率高,但可能给热过滤带来麻烦,并可能造成更大的损失;容极多,显然会影响回收率。故两者应综合考虑。
(2)可以在溶剂沸点温度时溶解固体,但必须注意实际操作温度是多少,否则会因实际操作时,被提纯物晶体大量析出。但对某些晶体析出不敏感的被提纯物,可考虑在溶剂沸点时溶解成饱和溶液,故因具体情况决定,不能一概而论。
(3)为了避免溶剂挥发及可燃性溶剂着火或有毒溶剂中毒,应在锥形瓶上装置回流冷凝管,添加溶剂可从冷凝管的上端加入。
(4)若溶液中含有色杂质,则应加活性炭脱色,应特别注意活性炭的使用。
C. 对硝基乙酰苯胺温度升高,哪一个产物占比会提高
本实验用乙酰苯胺作为起始原料,首先经过硝化获得了邻硝基乙酰苯胺和对硝基乙酰苯胺的混合物。接着采取了两种分离纯化的途径:一种是先将制得的混合物经过重结晶后获得纯的对硝基乙酰苯胺,通过测定固体的熔点来验证所得对硝基乙酰苯胺的纯度。再将重结晶后的产品用氢氧化钠的醇溶液水解,取水解后的产品作薄层析和熔点测定来确定水解后的产物。另一种方法是直接将硝化后的混合物水解,制得邻硝基苯胺和对硝基苯胺的混合物。通过薄层分析和熔点的测定来证实两者的存在。再分别用重结晶和水蒸气蒸馏的办法分离纯化所获得的产品。并通过薄层析和测熔点的方法来验证产品的组成和纯度。最后,根据实验结果分析比较两种分离纯化途径的优劣。绪言:对硝基苯胺常温下是淡黄色针状结晶,易于升华。熔点 148.5℃,沸点 331.7℃,相对密度1.424(20/4℃)。闪点199°,水中溶解度为0.0008g。微溶于冷水,溶于沸水、乙醇、乙醚、苯和酸溶液,有毒,空气中容许浓度为5mg/m3。吸入、口服和皮肤接触有害。所以在实验过程中要尽量避免与之接触。对硝基苯胺是染料工业极为重要的中间体,可直接用于合成:对苯二胺,邻氯对硝基苯胺, 2.6-二氯-4硝基苯胺,5-硝基-2-氯苯酚等,同时还是防老剂,光稳定剂,显影剂等的原料。可作黑色盐 K,供棉麻织物染色、印花之用。并且可作农药和兽药的中间体,在医药工业中可用于生产氯硝胺、卡巴肿、硝基安定、喹啉脲硫酸盐等。还可用于生产对苯二胺;抗氧化剂和防腐剂等。因此对硝基苯胺的合成具有很大的应用价值。工业上生产对硝基苯胺的方法有乙酰苯胺的硝化水解和对硝基氯苯氨解两种方法。本实验采用的是乙酰苯胺硝化水解的方法,具体步骤将在实验部分给出。反应原理如下:1、乙酰苯胺的硝化
2、硝基乙酰苯胺的水解:而纯化和分离的办法主要采取了薄层析、重结晶、水蒸气蒸馏三种办法。三者的分离原理如下。薄层析:薄层色谱(TLC)是用来鉴别产物成分与辨别产物纯度的有效方法。不同物质的极性不同因此与展开剂的作用力不同,当物质随展开剂攀援而上时会由于攀援速度不同而分离开来。
溶剂前沿与起始线间距离品点与起始线距离
溶剂前沿
样样品点与起始线间距离品点与起始线距离
起始线
重结晶:重结晶是纯化静态物质的普适的、最常用的方法之一。用适当的溶剂把含有杂质的晶体溶解,配成接近沸腾的浓溶液,趁热滤去不溶性杂质,使滤液冷却析出结晶,以达到纯化晶体的目的。水蒸气蒸馏:有机物与水一起共热,当体系总的蒸气压等于大气压力时,体系沸腾,此时,有机物在低于100 oC的温度下随蒸气一起蒸出来,这样的操作叫做水蒸气蒸馏。♦ 水蒸气蒸馏的用途及适用场合:水蒸气蒸馏是用来分离和提纯液态或固态有机化合物的一种方法,常用于下列场合:(1)某些沸点高的有机化合物,在常压蒸馏虽可与副产品分离,但易将其破坏。(2)混合物中含有大量树枝状杂质或不挥发性杂质,采用蒸馏、萃取等方法都难于分离;(3)从较多固体反应物中分离出被吸附的液体。♦ 被提纯物质必须具备以下几个条件:(1)不溶或难溶于水;(2)共沸腾下与水不发生化学反应;(3)在100 oC左右时,必须具有一定的蒸气压[至少666.5 ~ 1333 Pa(5 ~ 10 mmHg)]实验参数表格:
名称 分子量 性状 折光率 比重 熔点(oC) 沸点(oC) 溶解度(/100g)
水 醇 醚
乙酰苯胺 135.17 白色有光泽片状结晶 1.5860 1.219 114.3 304 0.46(20oC) 36.9(20oC) 溶
临硝基乙酰苯胺 180.16 淡黄色片状或棱状晶体 1.4149 94 100(0.133 KPa) 溶于沸水微溶于冷水 溶于乙醇 溶于乙醚
对硝基乙酰苯胺 180.16 无色晶体 1.41 215.6 100(1.06x10-3KPa) 溶于热水 溶 溶
邻硝基苯胺 138.13 橙黄色针状晶体 1.44 69.7 284.5 微溶于冷水溶于沸水 溶于乙醇 易溶于乙醚
对硝基苯胺 138.13 淡黄色针状晶体,易升华 1.424 148.5 331.7 0.0008g(冷水)溶于沸水 溶 溶
实验内容:
实验流程图
邻、对硝基苯胺
对硝基乙酰苯胺
测熔点 测熔点 薄层析
重结晶
水蒸汽蒸馏
水解
对硝基苯胺
对硝基苯胺
邻硝基苯胺
测熔点 薄层析
薄层析
测熔点
薄层析
测熔点
对硝基苯胺
实验步骤1、乙酰苯胺的硝化:在100 mL三口烧瓶中放入5.00g制得的乙酰苯胺,加入10.0mL冰醋酸。安装上电磁搅拌装置。在三颈瓶口分别装上温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗。在恒压漏斗中加入4.0 mL浓硝酸(比重为1.14 g/mL, 0.03 mol)和8 .0mL浓硫酸(比重为1.84 g/mL)配成混酸。三颈瓶外用电热煲控温在50±5 oC,边搅拌边缓慢加入混酸(约需20 min),加完后60 oC左右继续反应1小时。然后将反应液倒入20 g碎冰中,即有黄色沉淀析出,过滤、水洗至中性。
实验装置图(一)硝化装置2、硝基乙酰苯胺的水解:将得到的固体均分为两份,一份进行重结晶,粗产品转移到50ml烧瓶中,加入约10mL乙醇,在搅拌下加热至沸腾。观察有未溶解的固体,再补加乙醇约8mL后固体全部溶解,最后补加了5mL乙醇。稍冷后,加入0.5g活性炭,并煮沸10min。在保温漏斗中趁热过滤除去活性炭。滤液倒入热的烧杯中。然后自然冷却至室温,冰水冷却,待结晶完全析出后,进行抽滤。用少量冷水洗涤滤饼两次,压紧抽干。将结晶转移至表面皿中,烘干后测定重结晶后固体的熔点,再将重结晶后的固体用自配的氢氧化钠醇溶液在加热沸腾的情况下回流水解半小时,再加入3.0mL水加热沸腾的情况下回流水解20min。再将溶液稍冷后倒入20 g冰水中,过滤,用水洗至弱碱性,烘干得水解产物。取水解后的产物做薄层分析和熔点测定。水解装置 + 重结晶装置 实验装置(二)2.2 取另一份直接水解,水解方法与2.1中一样,水解之后仍将固体均分为两分,一份进行重结晶,重结晶的方法与2.1类似,只是乙醇的用量减半。再将重结晶的样品烘干测定熔点,并做薄层分析。将另一半固体进行水蒸气蒸馏,将蒸馏后收集到的馏分每次用10mL氯仿分两次萃取。将萃取所得液体再次蒸馏,直至烧瓶内溶剂仅剩3mL自然冷却至室温,将所得样品进行薄层分析。蒸馏装置 萃取装置实验装置(三)实验结果与讨论:1.实验结果:1.1熔点测定结果
物质 T初(oC) T全(oC) 熔距ΔT(oC) 标准熔点T(oC)
对硝基乙酰苯胺(初产品重结晶) 165.0 193.0 28.0
168.0 190.0 22.0 215.6
对硝基苯胺(重结晶加水解) 144.0 149.0 5.0
143.0 152.0 9.0 148.5
直接水解的初产品 60.0 63.0 3.0
61.0 63.0 2.0 69.7
水解+重结晶后的产品 59.0 65.0 6.0
61.0 66.0 5.0 69.7
对硝基苯胺(水解+水蒸气蒸馏) 145.0 149.0 4.0 148.5
146.0 150.0 4.0
1.2薄层析结果:
物质 Rf值 样点黄色深浅 样点性状
重结晶再水解产品 样点1 0.59 颜色很浅, 椭球状
纯邻硝基苯胺 0.63 颜色深 椭球状
样点2 0.28 颜色极深 长条楔形
纯对硝基苯胺 0.28 颜色深 椭球状
直接水解的初产品 样点1 0.59 颜色深 椭球状
纯邻硝基苯胺 0.61 颜色深 椭球状
样点2 0.28 颜色浅 椭球状
纯对硝基苯胺 0.28 颜色深 椭球状
水解+重结晶后的产品 样点1 0.56 颜色深 椭球状
纯邻硝基苯胺 0.56 颜色深 椭球状
样点2 0.28 颜色很浅 椭球状
纯对硝基苯胺 0.28 颜色深 椭球状
对硝基苯胺(水解+水蒸气蒸馏) 样点1 无 无 无
纯邻硝基苯胺 0.61 颜色深 椭球状
样点2 0.27 颜色深 椭球状
纯对硝基苯胺 0.27 颜色深 椭球状
邻硝基苯胺(水解+水蒸气蒸馏) 样点1 0.54 颜色深 椭球状
纯邻硝基苯胺 0.54 颜色深 椭球状
样点2 无 无 无
纯对硝基苯胺 0.26 颜色深 椭球状
2、实验讨论(1)熔点测定分析由硝化产物直接重结晶得到的对硝基乙酰苯胺的熔点测定结果来看,熔程长,熔点相较于标准的对硝基乙酰苯胺的熔点-215.6oC来说偏低了许多。造成该实验结果的主要原因有:① 从得到的产品的晶型来看,产品呈土黄色泥状,基本看不出晶态。而晶体的晶型对晶体的熔点有很大的影响,我所得到的产品更偏向于是多晶或非晶,所以熔程较长。② 熔点低说明所含的杂质多,重结晶的效果欠佳,包含的杂质初步判断为临硝基乙酰苯胺。判断的理由是硝化过程中,在酸的作用下会有少量的乙酰苯胺被水解生成苯胺,但由于量少,在重结晶的过程中会全部溶解于溶剂中,不会给实验结果带来很大影响,而含量较多的邻硝基乙酰苯胺则会因为重结晶的的效果不佳而使得实验结果偏低。③ 熔点仪的温度计测温不准,造成所得数值偏低,这在其他的几个熔点测定实验中也可以看出。④ 晶体不够干燥。①、② 两个解释最本质的原因是重结晶的过程中所加的溶剂量不够,溶剂用量不足会使得邻硝基乙酰苯胺在低温时并不能完全溶解在溶剂中,而随着对硝基乙酰苯胺一起析出,再加上晶体析出过程中,由于溶剂量过少,溶质析出过快,成核密度太大,微粒不能形成晶体而是以沉淀形式存在,且相对表面积增大,吸附现象严重,总的结果就是熔程长、熔点偏低。
(2)薄层析结果分析①从薄层析结果来看,邻硝基苯胺的样点随溶剂移动的速度更快,比移值更大,是由于邻硝基苯胺的极性比对硝基苯胺小,因此与吸附剂的结合力更弱,在吸附与脱吸的交替过程中脱吸占上风,因此与溶剂一起攀爬的速度快于对硝基苯胺。②薄层析中,硝化后重结晶再水解的样品的样点拉得很长,并不是清晰的一点,说明产品纯度不高。除了有邻硝基苯胺和对硝基苯胺外还有其他有色杂质,这可能是硝化过程中由于温度控制不当,有多硝基化合物生成。多硝基化合物的生成会使得产品颜色加深,而我所得到的产品颜色确实很深。由此观之确实有少量多硝基化合物存在。(3)综合分析1、为什么要用氢氧化钠醇溶液作为水解试剂:胺基具有给电子性会使酰基碳钝化,因此水解所需的条件要剧烈一些,氢氧化钠醇溶液碱性强,水解效果好,以乙醇作溶剂提供了一个均相体系使反应更容易发生。2、水解产品分析重结晶后水解的产品中对硝基苯胺占绝大部分,但仍有少量的邻硝基苯胺,这从薄层析和熔点测定的结果中都可以看出。薄层析结果显示样品存在两个样点,一个与纯的邻硝基苯胺样点移动的速度一致,但颜色很浅;一个与纯的对硝基苯胺样点移动的速度一致,但颜色深。熔点测定时,熔点与对硝基苯胺的熔点十分接近。这两个实验结果都表明产物主要是对硝基苯胺。造成最终的产品中仍有邻硝基苯胺的原因很大一部分在于重结晶时的效果不好,有邻硝基乙酰苯胺,所以在水解之后产品不纯。直接水解后的样品熔程短,熔点为62oC,十分接近邻硝基苯胺的熔点,而薄层色谱中样品仍有两个样点,一个与纯的邻硝基苯胺样点移动的速度一致,颜色很深;一个与纯的对硝基苯胺样点移动的速度一致,但颜色很浅。由熔点测定结果和薄层色谱结果可以得出,直接水解的产物中邻硝基苯胺居多。将初产品重结晶后,测得的熔点为63oC,相比于未重结晶的产品更接近纯的邻硝基乙酰苯胺的熔点,但改善不大。除了熔点改善不大之外,薄层色谱也十分相近。另外还有明显的熔程变长。而理论上重结晶后应该会使得熔程变短,熔点更接近真实值,所以实验结果与理论之间出现了悖论。这其中的原因是我在直接水解之后,将水解后的产品
D. 请画出苯甲酸重结晶的流程图,解释选择每一步操作的原因 求大神帮忙!!
苯甲酸重结晶的流程步骤如下:
1、预热漏斗:将玻璃漏斗放入水浴锅中预热。注:在热过滤过程中,玻璃漏斗的温度也应保持不变
2、将2g粗苯甲酸、80mL蒸馏水和2-3个玻璃珠放入锥形瓶中,置于电炉上加热至微沸点,使粗苯甲酸固溶体完全溶解。再取150mL小烧杯,准备约50ml蒸馏水,同时放在电炉上加热
3、取出预热玻璃漏斗从水浴锅,把一堆滤纸进入漏斗,滋润和少量的热水,把热玻璃漏斗铁与铁圈固定架,和过滤热解决方案尽快到250毫升烧杯,玻璃漏斗。(每次不要往漏斗中倒入太多液体,不要等到过滤完成后,在过滤过程中要保持饱和溶液的温度。)所有的溶液经过过滤后,用少量热水清洗锥形瓶和滤纸。
4、冷却结晶过滤后,将滤液盖在装有滤液的烧杯上,放置一边,用冷水冷却,以使结晶尽快完成
5、抽滤后结晶完全,布的漏斗湿(滤纸与少量的冷水润湿性,吸收),使晶体和母液分离,停止提取+少量的冷水布氏漏斗,水晶,润湿,再干,重复1-2次,最后用勺子净化后的苯甲酸晶体表面(白色鳞片状)干的菜
6、称重:CFR/_g法纯化苯甲酸;计算产量:纯/粗*100。
(4)重结晶实验装置流程图扩展阅读:
实验现象:
1、在加热过程中,苯甲酸逐渐溶解在锥形瓶中,不存在不溶物。
2、晶体在热过滤过程中析出,一小部分晶体留在了漏斗中的滤纸上,无法过滤
3、在冷却过程中,烧杯中出现大量的白色晶体
4、在提取和过滤过程中,晶体中的水分逐渐减少,出现小块
实验原理:
再结晶原理:它是一个结合操作过程中溶剂纯化物质和杂质的有不同的溶解度,包含杂质的水晶物质溶解在适当的溶剂,并解决方案是准备到浓溶液接近沸腾,和不溶性杂质趁热过滤,滤液冷却和结晶,晶体进行收集和干。
E. 简述重结晶的一般步骤
重结晶提纯法的抄一般过程:
选择溶剂、溶解固体、趁热过滤去除杂质、晶体的析出、晶体的收集与洗涤、晶体的干燥
F. 重结晶法一般包括哪几个步骤各步骤的目的如何
一般包括选择适宜溶剂,制成热的饱和溶液,热过滤,除去不溶性杂质(包括脱色),冷却结晶,抽滤,除去母液,洗贺兄涤干燥,除去附着母液和溶剂。
在选择溶剂时应根据相似相溶的一般原理。溶质往往溶于结构与其相似的溶剂中。还可查阅有关的哪氏文献和手册,了解某化合物在各种溶剂中不同温度的溶解度李拍散。也可通过实验来确定化合物的溶解度。即可取少量的重结晶物质在试管中,加入不同种类的溶剂进行预试。
(6)重结晶实验装置流程图扩展阅读:
重结晶法注意事项:
利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(若在溶剂中的溶解度极小,则配成饱和溶液后被过滤除去),从而达到提纯目的。
在结晶和重结晶纯化的操作中,溶剂的选择是关系到纯化质量和回收率的关键问题。选择的溶剂对要纯化的化学试剂在较高温度时应具有较大(或者较小)的溶解能力,而在较低温度时对要纯化的化学试剂的溶解能力大大减小(或者增大)。
对杂质的溶解非常大或者非常小(前一种情况是使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出,后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去)。
G. 高中化学实验5——苯甲酸的重结晶
一,实验仪器
托盘天平,铁架台,铁拳,酒精灯,石棉网,烧杯,量筒,洗气瓶,玻璃棒,漏斗,药匙,滤纸。
二,实验药品
粗制苯甲酸,蒸馏水
【信息】苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶,化学式C6H5COOH。熔点122.13℃,沸点249℃,密度1.2659(15/4℃)。在100℃时迅速升华,它的蒸气有很强的刺激性,吸入后易引起咳嗽。微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
三,实验装置
四,实验原理
根据苯甲酸在不同温度下,溶解度不同。先加热使其溶解,趁热过滤,再冷却结晶。通过抽滤分离晶体。
五,实验步骤和现象
1,观察粗的苯甲酸,是一种含有灰黑色杂志的白色固体,难溶于水。
2、用托盘天平称量1.0g苯甲酸,加到100mL烧杯中,用量筒量取50mL蒸馏水,注入烧杯中。发现,粗的苯甲酸不溶解。
3、用玻璃棒搅拌后,放在失眠网上,点燃酒精灯进行加热。边加热边搅拌,使粗苯甲酸溶解。
4、一段时间后,苯甲酸溶解,烧杯中出现灰黑色难溶物。
5、趁热过滤,发现滤纸上残留灰黑色固体,锥形瓶中溶液无色透明。
6、在空气中冷却,锥形瓶底部生成白色晶体——苯甲酸。
7、晶体的收集和洗涤
把结晶通过抽气过滤从母液中分离出来。滤纸的直径应小于布氏漏斗内径!!抽滤后打开安全瓶活塞停止抽滤,以免倒吸。用少量溶剂润湿晶体,继续抽滤,干燥。
8、晶体的干燥
纯化后的晶体,可根据实际情况采取自然晾干,或烘箱烘干。
H. 请设计用70%乙醇重结晶萘的实验装置,并简述实验步骤
实验装置
实验步骤
(1)称取3g 萘,放在100ml 烧杯中,加入适量70%的乙醇,加热至沸腾,直至萘溶解,
若不溶解,可适量添加少量热的70%的乙醇.
(2)搅拌并热至接近沸腾使萘溶解.
(3)稍冷后,加入适量(约0.5-1G)活性炭于溶液中,煮沸5-10分钟,
趁热用放有折叠式滤纸的热水漏斗过滤,用一锥形瓶收集滤液。在过滤过程中,
热水漏斗和溶液均用小火加热保温以免冷却.
(4)滤液放置冷却后,有萘结晶析出,抽气过滤,抽干后,用玻璃钉压紧晶体,继续抽滤,尽量除去母液,然后进行晶体的洗涤工作.
(5)取出晶体,放在表面皿上晾干,称重.
I. 大学实验室里的无机化学实验重结晶提纯怎么做要求步骤,详细点,还有应该注意什么。
重结晶提纯法
一. 实验目的:
1. 学习重结晶提纯固体有机化合物的原哩和方法。
2. 掌握重结晶的实验操作。
二. 实验原理:
重结晶是利用混合物中多组份在某种溶剂中的溶解度不同,或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同,而使它们相互分离的方法,它是提纯固体有机物常用的方法之一。重结晶一般适合于纯化杂质含量小于5%的固体有机化合物。杂质含量多,难以结晶,最好先用其他办法,如萃取、水蒸气蒸馏等进行初步提纯,降低杂质含量后,再以重结晶纯化。
三、实验仪器与药品
循环水真空泵、热滤漏斗、抽滤瓶、布氏漏斗、酒精灯、滤纸、乙酰苯胺
四、 重结晶提纯法的一般过程:
选择溶剂→溶解固体→ 去除杂质→ 晶体析出→ 晶体的收集与洗涤→晶体的干燥。
五、实验步骤
用水重结晶法提纯粗品乙酰苯胺。
1. 称取5g粗乙酰苯胺,放在250mL 三角烧杯中,加入纯水,加热至沸腾,直至乙酰苯胺溶解,若不溶解,可适量添加少量热水,搅拌并热至接近沸腾令乙酰苯胺溶解。
2. 稍冷后,加入适量(约1g)活性炭于溶液中,煮沸5~10分钟,趁热用放有折叠式滤纸的热水漏斗过滤,用一三角烧杯收集滤液,在过滤过程中,热水漏斗和溶液均应用小火加热保温以免冷却。
3. 滤液放置冷却后,有乙酰苯胺结晶体析出,抽干后用玻璃钉或玻璃瓶塞压挤晶体,继续抽滤,尽量除去母液。
4. 然后进行晶体的洗涤工作。即先把橡皮管从抽滤瓶上拔出,关闭抽气泵,将少量蒸馏水(作溶剂)均匀的撒在滤饼上,浸没晶体,用玻璃棒小心地均匀的搅拌晶体,接上橡皮管,抽滤至干,如此重复洗涤两次。
5. 晶体已基本上洗干净。取出晶体,放在表面皿上晾干,或在100℃以下烘干,称重。 乙酰苯胺的mp为114℃。 乙酰苯胺在水中的溶解度为:5.5 g /100mL (100℃),0.53g /100mL (25℃)。
六、问题讨论
1.重结晶操作中,活性炭起什么作用?为什么不能在溶液沸腾时
加入?
答:(1)重结晶操作中,活性炭起脱色和吸附作用。(2)千万不能在溶液沸腾时加入,否则会引起暴沸,使溶液溢出,造成产品损失。
2.在制备乙酰苯胺的饱和溶液进行重结晶时,在杯下有一油珠出现,试解释原因。怎样处理才算合理?
答:这一油珠是溶液>83℃,为溶于水但已经溶化了乙酰苯胺,因其比重大于水而沉于杯下,可补加少量热水,使其完全溶解,且不可认为是杂质而将其抛弃。
3. 在布氏漏斗中用溶剂洗涤固体时应该注意些什么?
答:用重结晶的同一溶剂进行洗涤,用量应尽量少,以减少溶解损失。如重结晶的溶剂的熔点较高,在用原溶剂至少洗涤一次后。可用低沸点的溶剂洗涤,使最后的结晶产物易于干燥,(要注意此溶剂必须能和第一种溶剂互溶而对晶体是不溶或微溶的)。
J. 请详细介绍化学的“重结晶”法。举例说明最好。
将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。又称再结晶。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。重结晶的效果与溶剂选择大有关系,最好选择对主要化合物是可溶性的,对杂质是微溶或不溶的溶剂,滤去杂质后,将溶液浓缩、冷却,即得纯制的物质。混合在一起的两种盐类,如果它们在一种溶剂中的溶解度随温度的变化差别很大,例如硝酸钾和氯化钠的混合物,硝酸钾的溶解度随温度上升而急剧增加,而温度升高对氯化钠溶解度影响很小。则可在较高温度下将混合物溶液蒸发、浓缩,首先析出的是氯化钠晶体,除去氯化钠以后的母液在浓缩和冷却后,可得纯硝酸钾。重结晶往往需要进行多次,才能获得较好的纯化效果。 原理: 固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。一般是温度升高,溶解度增大。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和,冷却时即由于溶解度降低,溶液变成过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(若在溶剂中的溶解度极小,则配成饱和溶液后被过滤除去),从而达到提纯目的。1、选择适宜的溶剂 在选择溶剂时应根据“相似相溶”的一般原理。溶质往往溶于结构与其相似的溶剂中。 还可查阅有关的文献和手册,了解某化合物在各种溶剂中不同温度的溶解度。也可通过实验 来确定化合物的溶解度。即可取少量的重结晶物质在试管中,加入不同种类的溶剂进行预试。 适宜溶剂应符合的条件:见曾绍琼书P61。 2、将待重结晶物质制成热的饱和溶液 制饱和溶液时,溶剂可分批加入,边加热边搅拌,至固体完全溶解后,再多加2O%左 右(这样可避免热过滤时,晶体在漏斗上或漏斗颈中析出造成损失)。切不可再多加溶剂, 否则冷后析不出晶体。 如需脱色,待溶液稍冷后,加入活性炭(用量为固体1-5%),煮沸5-10min(切不 可在沸腾的溶液中加入活性炭,那样会有暴沸的危险。) 3、乘热过滤除去不溶性杂质 乘热过滤时,先熟悉热水漏斗的构造,放入菊花滤纸(要使菊花滤纸向外突出的棱角, 紧贴于漏斗壁上),先用少量热的溶剂润湿滤纸(以免干滤纸吸收溶液中的溶剂,使结晶析 出而堵塞滤纸孔),将溶液沿玻棒倒入,过滤时,漏斗上可盖上表面皿(凹面向下)减少溶 剂的挥发,盛溶液的器皿一般用锥形瓶(只有水溶液才可收集在烧杯中)。 回流 抽滤 实验装置 4、抽滤 抽滤前先熟悉布氏漏斗的构造及连接方式,将剪好的滤纸放入,滤纸的直径切不可大于 漏斗底边缘,否则滤纸会折过,滤液会从折边处流过造成损失,将滤纸润湿后,可先倒入部 分滤液(不要将溶液一次倒入)启动水循环泵,通过缓冲瓶(安全瓶)上二通活塞调节真空 度,开始真空度可低些,这样不致将滤纸抽破,待滤饼已结一层后,再将余下溶液倒入,此 时真空度可逐渐升高些,直至抽“干”为止。 停泵时,要先打开放空阀(二通活塞),再停泵,可避免倒吸。 5、结晶的洗涤和干燥 用溶剂冲洗结晶再抽滤,除去附着的母液。抽滤和洗涤后的结晶,表面上吸附有少量溶 剂,因此尚需用适当的方法进行干燥。固体的干燥方法很多,可根据重结晶所用的溶剂及结 晶的性质来选择,常用的方法有以卞几种:空气晾干的;烘干(红外灯或烘彩);用滤纸吸 干;置于干燥器中干燥。
求采纳