实验六乙酰苯胺的制备

实验六乙酰苯胺的制备（二）———熔点的测定一、实验目的1．掌握熔点测定的原理和方法（齐列管法和显微熔点测定法）2．学会制毛细管二、基本原理1．熔点：熔点是固体有机化合物固液两态在大气压力下达成平衡的温度，纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0.5~1℃。固体液体和固体液体熔点温度MM'LL'温度蒸气压TT'图1相随时间和温度的变化图2物质蒸气压随温度变化曲线加热纯固体有机化合物，当温度接近其熔点范围时，升温速度随时间变化约为恒定值，此时用加热时间对温度作图(如图1)。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，温度不再变化，此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相，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，加热速度一定要慢，每分钟温度升高不能超过2℃，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。当含杂质时（假定两者不形成固溶体），根据拉乌耳定律可知，在一定的压力和温度条件下，在溶剂中增加溶质，导致溶剂蒸气分压降低（图2中M´L´），固液两相交点M´即代表含有杂质化合物达到熔点时的固液相平衡共存点，TM´为含杂质时的熔点，显然，此时的熔点较纯粹者低。2．混合熔点：在鉴定某未知物时，如测得其熔点和某已知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，若熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。若混合物熔点降低，熔程增大，则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。多数有机物的熔点都在400℃以下，较易测定。但也有一些有机物在其熔化以前就发生分解，只能测得分解点。三、实验药品乙酰苯胺，浓H2SO4或液体石蜡。四、实验仪器1．加热浴：测熔点常用的浴液有石蜡（220℃以下），浓H2SO4（220℃），硅油等。2．b形管（也叫齐列管，Thiele管）：为了使热量传导均匀，测熔点时，盛浴液的容器设计成了b形，使用时在侧管加热。3．温度计：测量浴液的温度。4．毛细管：盛样品用，毛细管长70～75mm，外径1～1.2mm。5．热源：油精灯五、实验操作（一）毛细管法1．样品的装入将少许样品放于干净表面皿上，用玻璃塞将其研成细末，将毛细管开口一端垂直插人样品中，使一些样品进入管内，然后，将毛细管管口向上，放入长约50~60cm垂直桌面的玻璃管中，管下可垫一表面皿，使之从高处落于表面皿上，如此反复几次后，可把样品装实，样品高度2~3mm。熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。装入的样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果。2．测熔点按图安装装置，放入加热液（浓硫酸或液体石蜡），用温度计水银球蘸取少量加热液，小心地将熔点管粘附于水银球壁上，或剪取一小段橡皮圈套在温度计和熔点管的上部。将粘附有熔点管的温度计小心地插入加热浴中，以小火在图示部位加热。开始时升温速度可以快些，当传热液温度距离该化合物熔点约10～15℃时，调整火焰使每分钟上升约1～2℃，愈接近熔点，升温速度应愈缓慢，每分钟约0.5℃。为了保证有充分时间让热量由管外传至毛细管内使固体熔化，升温速度是准确测定熔点的关键。记下试样开始有液珠产生时（初熔）和固体完全消失时(全熔)的温度读数，即为该化合物的熔程。（要注意在加热过程中试祥是否有变色、发泡、升华、碳化等现象，均应如实记录）。熔点测定，至少要有两次的重复数据。每一次测定必须用新的熔点管另装试样，不得将已测过熔点的熔点管冷却，使其中试样固化后再做第二次测定。因为有时某些化合物部分分解，有些经加热会转变为具有不同熔点的其他结晶形式。如果测定未知物的熔点，应先对试祥粗测一次，加热可以稍快，知道大致的熔程．待浴温冷至熔点以下30℃左右，再另取一根装好试样的熔点管做准确的测定。测定结束后，一定要等加热浴冷却后，方可将硫酸(或液体石蜡)倒回瓶中。温度计冷却后，用纸擦去硫酸方可用水冲洗，以免硫酸遇水放热温度计水银球破裂。（二）显微法（显微熔点测定仪）这种仪器的特点是所需测试样品的量很少，而且清楚地看到样品的晶形和熔化过程。显微熔点测定仪主要由附有电热装置的显微镜组成，利用可变电阻控制升温速度。测定时，将被测样品研细放在两片载玻片之间，然后将载玻片置于加热台中心位置，盖上隔热玻璃，形成隔热封闭腔体。调节镜头，使显微镜焦点对准样品，开启加热器，用变压器调节加热速度，当温度接近熔点时，控制温度上升的速度为每分钟1～2℃。记录当样品的结晶棱角开始变圆并出现液珠时温度（初熔温度）以及结晶完全消失的温度（全熔温度）。六、注意事项安装仪器时：⑴加热浴不宜过多或过少，以稍超过b形管的侧管为宜。⑵温度计用带豁口的塞子固定，使水银球处在b形管的上、下支管之间。⑶毛细管处于水银球中部。⑷橡皮圈。思考题1．测定熔点时，遇到下列情况将产生什么结果？⑴熔点管壁太厚；⑵熔点管不洁净；⑶试料研的不细或装得不实；⑷加热太快；⑸第一次熔点测定后，热浴液不冷却立即做第二次；⑹温度计歪斜或熔点管与温度计不附贴。2．是否可以使用第一次测定熔点时已经熔化了的试料使其固化后做第二次测定？3．测得A、B两种样品的熔点相同，将它们研细，并以等量混合(1)测得混合物的熔点有下降现象且熔程增宽；(2)测得混合物的熔点与纯A、纯B的熔点均相同。试分析以上情况各说明什么？4．测定熔点时，常用的浴液体有哪些？如何选择？5．用齐列管法测定熔点时应注意那些问题？