内容发布更新时间 : 2024/5/19 18:19:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

有机化学

实验指导书

材料学院

实验1 熔点的测定

一、实验目的

了解熔点测定的意义，掌握测定熔点的方法

二、实验原理

固体物质在大气压力下加热熔化时的温度，称为熔点。严格地说，熔点是物质固液两相在大气压力下平衡共存时的温度，在此温度下固体的分子（或离子、原子）获得足够的

毛细管动能得以克服分子（或离子、原子）间的结合力而液化。物质从开始熔化至完全熔化的温度范围称为熔点范围（又称熔程）。实验室测得的熔点，实际上就是该物质的熔点范围。

固体有机化合物的熔点是极重要的物理常数，每一纯粹的有机化合物有其固定的熔

玻璃管点，所以熔点往往可以用来鉴定有机化合物。

熔点的测定又可大致看出某化合物的纯度。纯粹化合物的熔点距很小，约0.5～1℃，如其中含有杂质，则熔点距显著增大，而熔点也常较纯粹者为低[1]。

如果两种物质具有相同或相反的熔点，可以测定其混合熔点来判别它们是否为同一物质。因为相同的两种物质，以任何比例混合时，其熔点不变。相反，两种不同物质的混合

物，通常熔点下降。例如肉桂酸和尿素，它们各自的熔点都是135℃，但把它们等量混合，图 3-4 样品的装入则比135℃低得很多，而且熔点距大。

这种混合熔点试验，是用来检验两种熔点相同或相近的有机物是否为同一种物质的最简便的物理方法。

熔点测定器的式样很多，较常用的为Thiele熔点测定管。其优点是仪器简单，方法简便，管内传热载体（浴液）因温度差发生对流，不需人工搅拌；升温快，冷却也快，因而节省时间。缺点是管内温度分布不均匀，测得熔点不很准确，通常略高于真实的熔点。如果没有Thiele管，也可以用烧杯（或试管）和搅拌棒代替。

三、药品

尿素（AR），肉桂酸（AR），浓硫酸（粗）70～80mL。甘油，萘，苯甲酸。

四、实验步骤

1．熔点管的制备[2]见实验一 2．样品的装入

取0.1～0.2g样品，置于干净的表面皿或玻片上，用玻璃钉或干净的角匙把它研成粉末，聚成小堆，将毛细管开口一端倒插入样品堆中，样品即被压入管内。再取一根长约50cm的玻璃管，直立在桌面上（图3-4），将毛细管正放，自玻璃管上端自由落下，

橡皮圈毛细管碰到桌面后，因弹性而在玻璃管内上下跳动，此时样品被紧紧地压入管底。重复上述操作几次，至毛细管底的样品高约2～3mm为止。装入的样品要求细而实，目的是使传热迅速均匀。样品中如有空隙，则不易传热。同一样品，要装好三管，供测定用。

样品：萘、苯甲酸，尿素，肉桂酸。

熔点管3．仪器的装置

将Thiele熔点测定管（又称b形管）夹在铁架台上，倒入浓硫酸[3]，浓硫酸液面高出上侧管

0. 5cm左右[4]，熔点测定管口配一缺口单孔软木塞（见图3-5），用于固定温度计[5]。

图 3-5 熔点测定装置把装好样品的毛细管借少许浓硫酸粘贴在温度计旁，使毛细管中样品处于温度计水银球

的中间。温度计插入熔点测定管内的深度以水银球的中点恰在熔点测定管的两侧管口连线的中点为准。装置如图3-5。

4．熔点的测定

一切准备工作就绪以后，用酒精灯在熔点测定管的弯曲支管的底部加热进行试测。每分钟升温4～5℃，直至样品熔化，记下此时温度计的读数。这是一个粗略的熔点，虽不精确，但可供我们测定精确熔点参考。

粗略的熔点测得后，移开火焰，让浴液冷却至样品的熔点以下20℃左右，取出样品管，弃去[6]，换入一支新的样品管，缓缓加热，每分钟升温2～3℃，至接近熔点约5℃时，再调节火焰，使温度每分钟约升高1℃[7]。此时应特别注意温度的上升和样品的软化收缩和熔化的情况。当样品明显塌陷和开始液化时，可将灯焰移开一点。毛细管中出现第一个液滴时，表明样品开始熔化，这叫初熔。而晶体完全消失呈透明液体，表明熔化结束，这叫全熔。记下初熔和全熔时的温度，即为样品在实际测定中的熔点范围[8]。例如对苯二酚的初熔温度为173℃，全熔温度是174℃，则对苯二酚的熔点记作173～174℃。

用上述方法分别测定尿素和肉桂酸的熔点，再把两者等量混合，测定混合物的熔点。 实验完毕，把温度计取出，让其自然冷却至室温，用废纸擦去硫酸，再用水冲洗，否则温度计容易破裂。浓硫酸也要冷却后倒回瓶中。

五、注释

[1] 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

橡皮圈定压力下，在熔剂中增加熔质的物质的量（摩尔数），导致熔剂蒸汽分压降低，因此该混

合物的熔点必较纯粹者为低。测定熔点用的毛细管，如不洁净，例如含有灰尘等，能产生

熔点管4～10℃的误差，因此拉毛细管用的玻璃管或破试管必须用蒸馏水洗净。

测定易升华物质的熔点，毛细管的两头均须密封，整个封闭区域都要浸入浴液中。 [2]毛细管封口薄，传热快，测定熔点时误差小，但初学者不可要求过高，否则会造成漏管，浪费时间。检查漏管方法只能用眼睛仔细观察，不能用嘴吹气（为什么？）。当装好样品的毛细管浸入浴液以后，发现样品变黄，或管底渗入浴液，说明管子是漏的，应

图 3- 6 熔点测定的另一种装置取出弃去。

[3]测定在250℃以下物质的熔点，采用浓硫酸为浴液较为适宜，因为在实验室中硫酸价廉易得，传热也好。温

度更高，浓硫酸将分解放出三氧化硫和水，若在6份浓硫酸中加入4份硫

240酸钾，则可加热到365℃，但以这种混合物为浴液不适用于测定低熔点化合

200物的熔点，因为在冷时它已成半固体或固体状态了。

160 使用浓硫酸作浴液时，应特别小心，不仅要防止120灼伤皮肤，还要注意勿使样品 或其它有机物掉入硫酸，

否则，硫酸的颜色会变成棕黑，妨碍观察。若已变黑，80可酌加少许硝酸钠（或硝酸钾）晶体，加热后便可退色，

40因为生成的硝酸具有强氧化性，可以除去有机物质。

190℃0624除硫酸外，磷酸、液体石蜡、硅油、甘油也可做浴65℃-2-10135温度计校正数/℃液。磷酸可用于300℃以下。液体石蜡加热至200℃仍

图 3-7 温度计刻度较正曲线 不变色，但是使用时要小心，因为它的蒸汽是可燃的。

硅油是有机硅化合物的聚合体，凝固点低，沸点高，使用温度可达350℃，目前价格较贵。 110℃[4]加热后，硫酸膨胀，液面还会上升。液面太高，因浮力作用，常使毛细管下端漂离水银球。 [5]也可以用一个单孔软木塞（不要切口）套在温度计的顶端，用铁夹夹住软木塞，把温度计

30℃固定在Thiele管中。熔点管附在温度计的正前方。如图3-6。

[6]已测定过熔点的毛细管冷却、样品固化后，不能再做第二次测定，因为有时某些物质会发生部分分解，有些会转变成具有不同熔点的其它晶型。例如硬脂酸甘油酯有三种晶型，熔点分别图 3 － 8 温度计校正为54.5℃、65℃和71.5℃。

[7]测得的熔点是否精确与（1）样品的纯度，（2）样品的多少，（3）样品的细度，（4）加热速度有关。后面三者造成的误差是由于浴液和样品之间以及样品内部的热量传递需要时间。所以加热速度要慢，一方面使有充分的时间让热由毛细管外传到管内（管壁薄则传热时间短），另一方面对同一观察者不能同时观察温度计的读数和所测样品的

温度计读数/ 0C