文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 实验十七__减压蒸馏

实验十七__减压蒸馏

实验十七__减压蒸馏
实验十七__减压蒸馏

实验十七减压蒸馏(4学时)

一、实验目的

1、了解减压蒸馏的原理和应用范围。

2、认识减压蒸馏的主要仪器设备。

3、掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。

二、实验原理

液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的。如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏据。

在进行减压蒸馏前,应先从文献中查阅该化合物在所选择的压力下的相应沸点。如果文献中缺乏此数据,可用下述经验规律大致推算,以供参考。当蒸馏在1333~1999 Pa(10~15 mmHg)时,压力每相差133.3Pa(1mmHg),沸点相差约1℃;也可以用下图1的压力-温度关系图来查找,即从某一压力下的沸点便可近似地推算出另一压力下沸点。例如,水杨酸乙酯常压下234℃,减压至1999 Pa (15mmHg)时,沸点为多少度?可在图2-14中B线上找到234℃的点,再在C 线上找到1999Pa(15mmHg)的点,然后通过两点连一条直线,该直线与A线的交点113℃,即水杨酸乙酯在1999 Pa(15 mmHg)时的沸点,约为113℃。

图1 压力-温度关系图

一般把压力范围划分为几个等级:

“粗”真空[1.333~100kPa(10~760mmHg)],一般可用水泵获得;

“次高”真空[0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)],可用油泵获得;

“高”真空[< 0.133Pa(< 10-3 mmHg)],可用扩散泵获得。

减压蒸馏的应用范围:减压蒸馏常用于分离和提纯高沸点和在常压下蒸馏往往发生分解、氧化或聚合的液体物质。

三、减压蒸馏装置

常用的减压蒸馏系统可分为蒸馏、抽气以及保护和测压装置三部分。

1.蒸馏部分

这一部分与普通蒸馏相似,由克氏蒸馏瓶、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。

(1)减压蒸馏瓶(克氏蒸馏瓶)有两个颈,其目的是为了避免减压蒸馏时

瓶内液体由于沸腾而冲入冷凝管中,瓶的一颈中插入温度计,另一颈中插入一根距瓶底约1-2mm的末端拉成细丝的毛细管的玻管(6mm)。毛细管的上端连有一段带螺旋夹的橡皮管,螺旋夹用以调节进入空气的量,使极少量的空气进入液体,呈微小气泡冒出,作为液体沸腾的气化中心,使蒸馏平稳进行,又起搅拌作用。

(2)冷凝管和普通蒸馏相同。

(3)蒸馏时,若要收集不同的馏分而又不中断蒸馏,则可用两尾或多尾接液管。转动多尾接液管,就可使不同的馏分进入指定的接受器中。

2.抽气部分

实验室通常用水泵或油泵进行减压。

水泵(水循环泵):如不需要很低的压力时可用水泵,其抽空效率可达1067-3333Pa(8-25mmHg)。用水泵抽气时,应在水泵前装上安全瓶,以防水压下降时,水流倒吸。停止蒸馏时要先放气,然后关水泵。

油泵:油泵的效能决定于油泵的机械结构以及真空泵油的好坏。好的油泵能抽至真空度为133.3Pa以下。油泵结构较精密,工作条件要求较严。蒸馏时,如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气,都会损坏油泵及降低其真空度。因此,使用时必须十分注意油泵的保护。因此,使用油泵时必须注意下列几点:(1)在蒸馏系统和油泵之间,必须装有吸收装置。

(2)蒸馏前必须用水泵彻底抽去系统中的有机溶剂蒸气。

(3)如果能用水泵减压蒸馏的物质则尽量使用水泵;如蒸馏物中含有挥发性杂质,可先用水泵减压抽除,然后改用油泵。

3.保护和测压装置部分

使用水泵减压时,必须在馏液接受器与水泵之间装上安全瓶,安全瓶由耐压的抽滤瓶或其它广口瓶装置而成,瓶上的两通活塞供调节系统内压力及防止水压骤然下降时,水泵的水倒吸入接受器中。

图2 减压蒸馏装置(接水泵)

若使用油泵,还必须在馏液接受器与油泵之间顺次安装冷阱和几个吸收塔。冷阱中冷却剂的选择随需要而定。吸职塔(干燥塔)通常设三个:第一个装无水CaCl

或硅胶,吸收水汽;第二个装粒状Na0H,吸酸性气体;第三个装切片石腊,2

吸烃类气体。

图3 减压蒸馏装置(接油泵)

实验室通常利用水银压力计来测量减压系统的压力。水银压力计又有开口式水银压力计、封闭式水银压力计。

四、减压蒸馏操作方法

1.检查气密性:旋紧毛细管上的螺旋夹D,打开安全瓶上的二通活塞G,然后开起减压泵。逐渐关闭G,减压至压力稳定后,折叠连接系统的橡皮管,观察压力计水银柱是否有变化,无变化说明不漏气。如漏气,应检查装置中各部分的塞子和橡皮菅的连结是否紧密,必要时可用熔融的石蜡密封。磨口仪器可在磨口接头的上部涂少量真空油脂进行密封(密封应在解除真空后才能进行)。检查完毕后,缓慢打开安全瓶的二通活塞G,使系统与大气相通,压力计缓慢复原,关闭减压泵停止抽气。

2.加料、调节空气量和真空度:将待蒸馏液装入蒸馏烧瓶中,以不超过其容积的1/2为宜。旋紧毛细管上的螺旋夹D,开起减压泵,慢慢关闭安全瓶上的二通活塞至完全,调节毛细管倒入的空气量,以连续冒出一连串小气泡为宜。缓慢调节全瓶上的二通活塞,使系统达到所需压力并稳定。

3.加热蒸馏:通入冷凝水,开始加热蒸馏。待液体开始沸腾时,调节热源的温度.控制馏出速度为每秒1~2滴,收集馏分。当温度上升至超过所需范围,或蒸馏瓶中仅残留少量液体时,停止蒸馏。

4.结束操作:蒸馏完毕时,应先移去热源,缓慢旋松螺旋夹(防倒吸),待稍冷后缓慢打开安全瓶上的活塞,解除真空,关闭减压泵。

五、实验内容

取15mL苯甲醛, 按上述操作进行减压蒸馏, 收集101~103℃/12 mmHg馏分。(文献: 126℃/40 mmHg; 115℃/20 mmHg; 105℃/14 mmHg; 101℃/12 mmHg;

95 ℃/10 mmHg)。本实验约需3 h。

六、试剂及器材

1.器材:洒精灯和石棉网、铁架台、十字夹和铁夹、25mL圆底烧瓶、温度计(150℃)、克氏蒸馏头、温度计套管、直形冷凝管、接引管(尾接管)、锥形瓶(25mL)、乳胶管等。

2.试剂:苯甲醛15mL(或正丁醇15mL)。

八、注意事项

1.绝不能用有裂痕或薄壁的玻璃仪器, 特别是平底瓶, 如锥形瓶等。即使用水泵减压、中等真空度的系统, 都有几百磅的压力加在装置的外表面, 薄弱点可能爆裂, 急速冲进的空气粉碎玻璃, 类似于爆炸。

2.被蒸馏液体中若含有低沸点物质时,通常先进行普通蒸馏,再进行水泵减压蒸馏,而油泵减压蒸馏应在水泵减压蒸馏后进行。

3.一定要缓慢旋开安全瓶上的活塞,使压力计中的汞柱缓慢地恢复原状,否则,汞柱急速上升,有冲破压力计的危险。

4.使用油泵时,应注意防护与保养,不可使水分、有机物质或酸性气体侵入泵内,否则会严重降低油泵的效率。

九、成功关键

1.减压蒸馏装置中与减压系统连接的橡皮管应都用耐压橡皮管,否则在减压时会抽瘪而堵塞。

2.维持浴温高出待馏物在减压下得沸点30℃左右, 避免过热。

3.蒸馏时, 因传统的沸石在减压下不起作用, 要有其他产生小气泡的方法, 防止液体过热或防止暴沸。减压蒸馏常用毛细管, 毛细管可用一节内径6mm 的软质玻璃管拉制而成, 毛细管应相当细, 通过它向含丙酮的试管中吹气时, 只有细小、缓慢的气泡产生。另外, 如果设备允许, 也可在蒸馏瓶中, 放一磁子 , 采用磁力搅拌。

4.如水泵减压蒸馏的温度超过50℃,必须冷却后再接入油泵系统,否则接入油泵后可能因内部压强大幅度降低而急剧沸腾,使未经分离的物料冲人冷凝管和接收瓶中。

5.如果蒸馏少量高沸点物质或低熔点物质,则可省去冷凝管。如果蒸馏温度较高,在高温蒸馏时,为了减少散热,可在克氏蒸馏头处用玻璃棉等绝热材料缠绕起来。如果在减压条件下,液体沸点低于140~150℃,可用冷水浴对接受瓶冷却。

6.蒸馏时, 压力计所测压力很重要, 记录沸点时要记下相对应的压力。十、思考题

1.具有什么性质的化合物需用减压蒸馏进行提纯?

答:答:沸点高的物质以及在普通蒸馏时还没达到沸点温度就已分解,氧化或聚合的物质才用减次蒸馏。

2.使用水泵减压蒸馏时,应采取什么预防措施?

答:使用水泵减压时,必须在馏液接受器与水泵之间装上安全瓶,安全瓶由耐压的抽滤瓶或其它广口瓶装置而成,瓶上的两通活塞供调节系统内压力及防止水压骤然下降时,水泵的水倒吸入接受器中。

3.使用油泵减压时,要有哪些吸收和保护装置?其作用是什么?

答:油泵的结构较精密,工作条件要求较严,蒸馏时如有挥发性的有机溶剂、

水、酸蒸气都会损坏泵和改变真空度。所以要有吸收和保护装置。主要有:(1)

干冷阱:使低沸点(易挥发)物质冷凝下来不致进入真空泵。(2)无水CaCl

2

燥塔,吸收水汽。(3)粒状氢氧化钠塔,吸收酸性气体。(4)切片石腊:吸收烃类物质。

4.当减压蒸完所要的化合物后,应如何停止减压蒸馏?为什么?

答:蒸馏完毕移去热源,慢慢旋开螺旋夹,并慢慢打开二通活塞,(这样可以防止倒吸),平衡内外压力,使测压计的水银柱慢慢地回复原状(若放开得太快,水银柱很快上升,有冲破压力计的可能)然后关闭油泵和冷却水。

实验六 苯甲酸乙酯减压蒸馏

有机实验 苯甲酸乙酯的减压蒸馏 一、实验目的 1.学习减压蒸馏的原理和应用。 2.掌握减压蒸馏仪器安装和操作方法。 二、实验原理 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 沸点与真空度的关系可近似由下式导出: 公式中P为蒸汽压,T为绝对温度,A和B为常数,如以lgP为纵坐标,1/T为横坐标,可以近似得到一条直线。从二租已知的压力和温度计算出A和B的数值,再将所选择的压力代入上式,算出溶液的沸点。但实际上,许多物质的沸点变化不符合上述公式,我们可以参考图1所示的经验曲线图表,找出某一物质在一定压力下的沸点。用一把尺子通过图中的二个数据点,二个数据点的连线与第三条直线的交点便是所要查的数据。如本实验苯甲酸乙酯在常压下的沸点为213 ℃,需要减压至2.67KPa(20mmHg),将尺子通过图中B线213的点和右边C线20的点,此二点的延长线与左边A线的交点就是2.67KPa时苯甲酸乙酯的沸点,约为100 ℃左右。

图1 液体在常压和减压下的沸点近似关系图 三、实验仪器和试剂 仪器: 蒸馏瓶(50mL单口圆底烧瓶)克氏蒸馏头温度计冷凝管多头接引管接受瓶(50mL圆底烧瓶3个)真空泵 试剂: 苯甲酸乙酯粗品 四、实验操作 反应装置如图所示: 图2 减压蒸馏装置 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。 (1)蒸馏部分:由蒸馏瓶(单口圆底烧瓶)、克氏蒸馏头、温度计、冷凝管、接受器等组成。

减压蒸馏

一、实验目的 1、学习减压蒸馏的基本原理。 2、掌握减压蒸馏的基本操作。 二、实验原理 减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。 液体有机化合物的沸点随外界压力的降低而降低,温度与蒸气压的关系 温度与蒸气压关系图液体在常压、减压下的沸点近似关系图 *1mmHg≈133Pa *1mmHg≈133Pa 所以设法降低外界压力,便可以降低液体的沸点。沸点与压力的关系可近似地用下式求出: p为蒸气压;T为沸点(热力学温度);A,B为常数。 如以lg p为纵坐标,1/T为横坐标,可以近似地得到一直线。 三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程图) 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。 蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。抽气部分实验室通常用水泵或油泵进行减压。 减压蒸馏装置 四、主要试剂用量 乙酰乙酸乙酯15mL 实验关键及注意事项: 1、仪器安装好后,先检查系统是否漏气,方法是:关闭毛细管,减压至压力稳定后,夹住连接系统的橡皮管,观察压力计水银柱有否变化,无变化说明不漏气,有变化即表示漏气。 2、为使系统密闭性好,磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半,关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜。 3、当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以0.5~1滴/S为宜。 4、蒸馏完毕除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后关闭抽气泵。 五、思考题

减压蒸馏装置及操作

减压蒸馏装置及操作 【教学目的】 让学生学习减压蒸馏的原理及应用;认识减压蒸馏的主要仪器设备,掌握减压蒸馏仪器的安装和减压蒸馏的操作。 【教学重点】 学习减压蒸馏的原理及应用;认识减压蒸馏的主要仪器设备,掌握减压蒸馏仪器的安装和减压蒸馏的操作方法。 【教学内容】 一、实验原理: 某些沸点较高的有机化合物在加热还未达到沸点时往往发生分解或氧化的现象,所以不能用常压蒸馏,使用减压蒸馏便可避免这种现象的发生。减压蒸馏对于分离或提纯沸点较高或性质比较不稳定的液态有机化合物。在压力对应的相应沸点可用查文献及估算法。减压蒸馏装置主要仪器设备(1)蒸馏部分:圆底蒸馏烧瓶、克氏蒸馏头、导气管、螺旋夹、温度计、冷凝管、多头接头(燕尾管)、圆底接受瓶;(2)保护部分:安全瓶、放气活塞、冷却肼(捕集管)、无水氯化钙干燥塔、氢氧化钠吸收塔、石蜡片干燥塔;(3)测压部分:压力计;(4)减压部分:减压泵。其中减压蒸馏的吸收装置有:捕集管:用来冷凝水蒸气和一些易挥发性物质;硅胶(或无水氯化钙)干燥塔:用来吸收经冷却肼后还未除净的残余水蒸气;氢氧化钠吸收塔:用来吸收酸性蒸气;石蜡片干燥塔:用来吸收烃类气体。 二、实验仪器: 三、实验药品: 溶解度/g ·(100ml 溶剂)-1名称 相对分 子质量 性状 折光率相对密 度 熔点/℃ 沸点/℃ 水 醇 醚 乙酰乙酸乙酯 130.15 无色液体 1.4194 1.0282<-80 180.4 13(17)∞ ∞ 四、实验步骤: 1.按要求装好仪器检查能否达到所要求的压力。先将仪器安装完毕,关闭安全瓶上的活塞及旋紧双颈蒸馏烧瓶上毛细管的螺旋夹子,然后用泵抽气。观察能否达到要求的压力,然后慢慢旋开安全瓶上活塞,放入空气,直到内外压力相等为止。

化学仪器装置图大全.

化学仪器装置图大全 一、成套装置 (2) 1.制氯气: (2) 2.实验室制乙烯: (3) 3.蒸馏、分馏 (3) 4.氢气还原氧化铜: (4) 5.制SO3 (5) 6.喷泉 (5) 7.酯化 (5) 8.制Fe(OH)2 (5) 9.合成无水三氯化铁: (6) 10.合成无水四氯化锡: (6) 11.其它 (6) 12.原电池、电解池 (7) 二、组合装置 (9) 1.两通管加热 (9) 2.固~固加热,制气 (9) 3.固~液、液~液加热,制气 (10) 4.固~液不加热,制气 (10) 5.启普发生器 (11) 6.水浴加热 (12) 7.洗气瓶 (12) 8.干燥装置 (12) 9.集气装置 (13) 10.量气装置 (13) 11.尾气吸收 (13) 三、容器 (14) 1.试管 (14) 2.烧杯 (14) 3.烧瓶、蒸馏瓶 (14) 4.锥形瓶 (15) 5.试剂瓶 (15) 6.U形管 (15) 7.干燥类 (15)

8.冷凝管、牛角管 (15) 9.漏斗 (16) 10.水槽 (16) 11.计量类 (16) 12.加热类 (17) 13.导管 (18) 14.橡管、塞、活塞、接口 (19) 15.其它 (19) 一、成套装置 1.制氯气:

2.实验室制乙烯: 3.蒸馏、分馏

4.氢气还原氧化铜:

。 5.制SO 3 6.喷泉 7.酯化 8.制Fe(OH)2 NaOH H 2SO 4 3 3

。9.合成无水三氯化铁: 10.合成无水四氯化锡: 11.其它 溶液 颗粒 3 NaOH溶液 4 溶液 A

实验九:减 压 蒸 馏

实验九、减压蒸馏 一、实验目的 1.了解减压蒸馏的基本原理 2.学会使用水(油)泵进行减压蒸馏的操作。 3.学习减压蒸馏装置的搭装和气密性的检查 4.掌握压力—沸点经验曲线的用法。 二、基本原理 Log P = A + B/T 式中:P为液体表面的蒸汽压;T为溶液沸腾时的绝对温度;A和B为常数。如果用logP 为纵坐标,1/T为横坐标可近似的得到一条直形,从二元组分已知的压力和温度可算出A和B 的数值,再将所选择的压力带入上式即可求出液体在这个压力下的沸点。 减压蒸馏适用于在常温下沸点较高,常压蒸馏时易发生分解、氧化、聚合等热敏性有机化合物的分离提纯。一般把低于一个大气压的气态空间称为真空,因此,减压蒸馏也称为真空蒸馏。 三、各种真空度范围 1. 10~760 mmHg 为粗真空,有机试验常用 2. 10-3~10 mmHg 为低真空,用于精细试验 3. 10-8~10-4 mmHg为高真空 4. <10-9 mmHg为超高真空 760mmHg —(n格/10) 760 mmHg 四、液体在常压、减压下沸点的近似图

1. 例如:水在760 mmHg时的沸点为100度,若求20mmHg时水的沸点值,可先在B线上 100度这一点上与C线上20mmHg这一点连线并延长至A线上,在A线上的交点即为20 mmHg时水的沸点22度。 2. 另外,压力对沸点的影响还可以做以下估算: 3. 从大气压降到25 mmHg,高沸点(250~300度)的化合物的沸点随之下降100~125 度左右; 4. 当减压降至25mmHg以下时,压力每降低一半时,沸点下降10度。 五、减压蒸馏的注意事项 A为常量蒸馏装置,B为微量蒸馏装置。本次试验用电热套加热、用水泵减压蒸馏。 1. 玻璃仪器有:100ml圆底烧瓶,克氏蒸馏头,直冷,双股接引管,圆底烧瓶50ml×2, 50ml量筒一支,抽气管,减压毛细管,温度计及其套管 2. 蒸馏瓶内液体不可超过一半,因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。 3. 装仪器时,首先要求检查磨口仪器是否有裂纹。安装仪器时每一个磨口都必须配合好, 同时为了提高气密性要求在磨口上涂凡士林。 4. 由于蒸汽体积比常压时大地多,故减压操作时要缓慢平稳地进行。避免蒸汽过热。减压 蒸馏时仪器不能有裂缝,不能使用薄壁及不耐压的仪器(如锥形瓶、平底烧瓶),仪器安装正确,不能有扭力和加热后产生内应力。 5. 为便于接收,减压蒸馏应使用双股接引管或多股接引管。 6. 在减压情况下,沸石已起不到汽化中心的作用,一般用毛细管通人空气或惰性气体,进 行气动搅拌。 7. 装好仪器后,首先检查气密性。 8. 空试操作:旋紧D(抽气管的螺旋夹),打开G(安全瓶活塞,开动泵,关闭G,观看 真空度。若真空度能顺利达到要求,打开D,慢开G,控制进气量,并观察压力瓶回到原位后,停泵。若空试时,系统达不到所需的真空度,需要细心检查,可用手卡住安全瓶与真空接引管间的胶管,观察真空度是否变化。如果真空度不变,可能泵本身漏气,或者泵效能有问题。若真空度可以上升,即说明仪器装置系统有漏气之处,应一个个接口处仔细查找。检查出漏气之处,排除故障后,才能进入正常操作。 7. 减压系统仪器装置要做到气流通畅又密封,各种仪器安装尽量紧凑。

有机实验-减压蒸馏

2008年10月17日有机实验-减压蒸馏 学习委员2008-11-02 13:22:54 阅读58 评论0 字号:大中小 一、实验目的 1.了解减压蒸馏的原理和应用范围。 2.认识减压蒸馏的主要仪器设备,知道它们各有什么作用。 3.掌握减压蒸馏仪器的安装和操作程序。 二、实验原理 减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达到沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。所以液体沸腾的温度是随外界压力的降低而降低的。因而如用真空泵连接盛有液体的容器,使液体表面上的压力降低,即可降低液体的沸点。这种在较低压力下进行蒸馏的操作就称为减压蒸馏。 减压蒸馏时物质的沸点与压力有关。有时在文献中查不到减压蒸馏选择的压力与相应的沸点,则可根据图3.9的经验曲线找出近似值。对于一般的高沸点有机物,当压力降低到2.67KPa(20mmHg)时,其沸点要比常压下的沸点低100-120℃。当减压蒸馏在1.33-3.33KPa(10-25mmHg)之间进行时,大体上压力每相差0.133KPa(1mmHg),沸点约相差1℃。当要进行减压蒸馏时,预先粗略地估计出相应的沸点,对具体操作和选择合适的温度计与热浴都有一定的参考价值。 三、药品及物理常数

四、实验装置图 五、实验流程图 六、操作要点和说明 常用的减压蒸馏系统可分为蒸馏装置、抽气装置、保护与测压装置三部分。 1、蒸馏装置 这一部分与普通蒸馏相似,亦可分为三个组成部分 (1)减压蒸馏瓶(又称克氏蒸馏瓶,也可用圆底烧瓶和克氏蒸馏头代替)有两个颈,其目的是为了避免减压蒸馏时瓶内液体由于沸腾而冲入冷凝管中,瓶的一颈中插入温度计,另一颈中插入一根距瓶底约1-2mm、末端拉成毛细管的玻管。毛细管的上端连有一段带螺旋夹的橡皮管,螺旋夹用以调节进入空气的量,使极少量的空气进入液体,呈微小气泡冒出,作为液体沸腾的气化中心,使蒸馏平稳进行,又起搅拌作用。 (2)冷凝管和普通蒸馏相同。 (3)接液管(尾接管)和普通蒸馏不同的是,接液管上具有可供接抽气部分的小支管。蒸馏时,若要收集不同的馏分而又不中断蒸馏,则可用两尾或多尾接液管。转动多尾接液管,就可使不同的馏分进入指定的接受器中。 2、抽气装置 实验室通常用水泵或油泵进行减压。

减压蒸馏方法与装置

减压蒸馏的步骤: 1)收集玻璃仪器:与常压蒸馏相同,不同之处在于减压蒸馏需要用一只3口或4口转接头。另一很有用的玻璃仪器是Perkin三角器,但我们在5.301中没有用到它。这种仪器在课本中有介绍,在你以后的化学事业中将很有用。 2)按常压蒸馏的2~4步操作。 3)装配所有玻璃仪器,确保在所有接头上涂上油脂。注意节约真空油脂,它比较贵,同时你也不想让它进入你的产品中吧。参见:Zubrick 第53-55页,关于接口真空油脂的相关讨论。 4)按常压蒸馏的6~7步操作。 5)不要开始加热!!! 6)缓慢地将蒸馏装置抽真空。你应该可以看到液体开始起泡。不要担心,一切正常。在室温和减压条件下,残留的溶剂及低沸点的杂质将很快被蒸走。(这是一个说明为什么要将冷阱放在液氮中的很好的例子,否则这些化合物将直接进入泵油中!) 7)一旦泡沫减少,或减慢到几乎停止,你就可以开始加热了。 8)按常压蒸馏的9~15步操作。 9)卸去真空。当你已经收集到所需产品时,还不能将加热装置降温。首先,你必须卸去真空。但在做此之前,需确保所有接收瓶都用夹子、接口夹或你的手等方法固定在装置上。你不想看到在卸去真空后产品接收瓶摔得粉碎吧!如果一切准备就绪,向装置中通入氮气,然后移走热源,并让装置冷至室温。 10)所有物品都冷却后,称量接收瓶,计算产物的重量 附:

常压蒸馏操作步骤: 1)收集必要的玻璃仪器:短程蒸馏头,温度计及温度计接头,接收瓶(至少两只),维格勒蒸馏柱(可根据具体情况选择—参见LLP第196页)。 2)预热油浴或加热套。如果蒸馏物的沸点未知,此步骤应该略去。记住,多数情况下,热源的温度需比蒸馏物的沸点高20~30°C。注意:由于热分解及可能着火,只在加热温度低于200°C时使用油浴。 3)记录贴有标签的接收瓶的重量。 4)将要蒸馏的物料放入带搅拌子的圆底烧瓶(搅拌子用于防止爆沸)。选择圆底烧瓶的大小非常重要。液体装至瓶子溶剂的1/2到2/3为好,液面太高将过早沸腾,液面过低则要花费太长的时间来蒸馏。 5)装配玻璃仪器,确保所有接口密闭性良好。如果拿不准要用多少夹子,记住组装一套玻璃仪器应至少使用两个夹子。对于常压蒸馏,不需要用油脂来密封接口。(注意:对空气或水敏感的化合物,蒸馏装置应用加热法干燥过,并在氮气或氩气保护下蒸馏。在5.301中,我们不进行此项操作,但在UROP中可能会遇到。)59 6)蒸馏柱的保温。当用维格勒柱时,柱子应该用玻璃棉或铝箔来包裹。如果不进行隔热保温处理,蒸馏时要花费很长的时间。 7)将冷凝管连上水管,打开水龙头,检漏。 8)升起搅拌台及加热装置使之与圆底烧瓶接触,开始加热。注意:调压器的刻度表与温度并一一不对应。将刻度表设置在70并不意味着将油浴加热到70°C,事实上,通常会升到更高的温度。另外,不同的油浴或加热套在相同的电压下得到的温度也不同。 9)放下通风橱挡板。这样可以避免意外伤害,同时也可以使蒸馏装置不受实验室空

减压蒸馏装置

减压蒸馏操作 1.液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些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.减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;而毛细管的作用,则是作为气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底约1~2mm,为了控制毛细管的进气量,可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管,橡皮管中插入一段细铁丝,并用螺旋夹夹住。蒸出液接受部分,通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄鄙的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶等),以防止内向爆炸。抽气部分用减压泵,最常见的减压泵有水泵和油泵两种。安全保护部分一般有安全瓶,若使用油泵,还必须有冷阱、及分别装有粒状氢氧化钠、块状石蜡及活性炭或硅胶、无水氯化钙等吸收干燥塔,以避免低沸点溶剂,特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能。所以在油泵减压蒸馏前必须在常压或水泵减压下蒸除所有低沸点液体和水以及酸、碱性气体。测压部分采用测压计,常用的测压计。 3、操作方法 仪器安装好后,先检查系统是否漏气,方法是:关闭毛细管,减压至压力稳定后,夹住连接系统的橡皮管,观察压力计水银柱有否变化,无变化说明不漏气,有变化即表示漏气。为使系统密闭性好,磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半,关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以0.5~1滴

关于减压蒸馏的实验和操作

关于减压蒸馏 在这个实验中需要学会和掌握各种操作和原理 一、实验目的 1.应该了解减压蒸馏的原理和应用范围。 2.需要认识减压蒸馏的主要仪器设备,知道它们各有什么作用。 3.必须掌握减压蒸馏仪器的安装和操作程序。 二、实验原理 由于减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法。所以它特别适用于那些在常压蒸馏时未达到沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。所以液体沸腾的温度是随外界压力的降低而降低的。因而如用真空泵连接盛有液体的容器,使液体表面上的压力降低,即可降低液体的沸点。这种在较低压力下进行蒸馏的操作就称为减压蒸馏。 减压蒸馏时物质的沸点与压力有关。有时在文献中查不到减压蒸馏选择的压力与相应的沸点,则可根据图3.9的经验曲线找出近似值。对于一般的高沸点有机物,当压力降低到 2.67KPa(20mmHg)时,其沸点要比常压下的沸点低100-120℃。当减压蒸馏在 1.33- 3.33KPa(10-25mmHg)之间进行时,大体上压力每相差0.133KPa(1mmHg),沸点约相差1℃。当要进行减压蒸馏时,预先粗略地估计出相应的沸点,对具体操作和选择合适的温度计与热浴都有一定的参考价值。 二:实验装置图 接真空系统 接收瓶

缓冲瓶冷阱真空计干燥塔 三、实验流程图 15g 四、操作要点和说明 对于常用的减压蒸馏系统可分为蒸馏装置、抽气装置、保护与测压装置三部分。 1、关于蒸馏装置 这一部分与普通蒸馏相似,亦可分为三个组成部分 (1)减压蒸馏瓶(又称克氏蒸馏瓶,也可用圆底烧瓶和克氏蒸馏头代替)有两个颈,其目的是为了避免减压蒸馏时瓶内液体由于沸腾而冲入冷凝管中,瓶的一颈中插入温度计,另一颈中插入一根距瓶底约1-2mm、末端拉成毛细管的玻管。毛细管的上端连有一段带螺旋夹的橡皮管,螺旋夹用以调节进入空气的量,使极少量的空气进入液体,呈微小气泡冒出,作为液体沸腾的气化中心,使蒸馏平稳进行,又起搅拌作用。 (2)冷凝管和普通蒸馏相同。 (3)接液管(尾接管)和普通蒸馏不同的是,接液管上具有可供接抽气部分的小支管。蒸馏时,若要收集不同的馏分而又不中断蒸馏,则可用两尾或多尾接液管。转动多尾接液管,就可使不同的馏分进入指定的接受器中。 2、抽气装置 实验室通常用水泵或油泵进行减压。 水泵(或水循环泵):所能达到的最低压力为当时室温下水蒸气的压力。若水温为6-8℃,水蒸气力为0.93-1.07KPa;在夏天,若水温为30℃,则水蒸气压力为4.2KPa。不同温度下水蒸气的压力见讲义的附表ⅴ。 油泵:油泵的效能决定于油泵的机械结构以及真空泵油的好坏。好的油泵能抽至真空度为13.3Pa。油泵结构较精密,工作条件要求较严。蒸馏时,如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气,都会损坏油泵并降低其真空度。因此,使用时必须十分注意油泵的保护。 3、保护和测压装置 当用油泵进行减压蒸馏时,为了防止易挥发的有机溶剂、酸性物质和水气进入油泵,必须在馏液接受器与油泵之间顺次安装缓冲瓶、冷阱、真空压力计和几个吸收塔。缓冲瓶的作

减压蒸馏 附思考题

减压蒸馏 一、实验目的: (1)了解减压蒸馏的原理和应用范围。 (2)认识减压蒸馏的主要仪器设备。 (3)掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。 二、减压蒸馏的意义 减压蒸馏是分离和提纯高沸点和性质不稳定的液体以及一些低熔点固体有机物的常用方法。 应用这一方法可将沸点高的物质以及在普通蒸馏时还没达到沸点温度就已分解,氧化或聚合的物质纯化。 三、减压蒸馏原理 已知液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。所以液体沸腾的温度是随外再压力的降低而降低的。因而用真空泵连接盛有液体的容器,使液体表面上的压力降低,即可降低液体的沸点。这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏,减压蒸馏时物质的沸点与压力有关。 获得沸点与蒸气压关系的方法: ①查文献手册,(见P209水的饱和蒸气压与沸点) ②经验关系式,压力每相差133.3Pa(1mmHg),沸点相差~1℃ ③压力—温度关系图查找:(图2-28) 四、减压蒸馏的装置 通常认为有四部分组成:蒸馏部分、安全保护装置、测压装置、抽气(减压)装置。 主要仪器设备:①双颈蒸馏烧瓶②接收器③吸收装置④压力计⑤安全瓶⑥减压泵 1.双颈蒸馏烧瓶或用克氏蒸馏头配园底烧瓶代替。(为什么要用双颈?)

其目的是为了避免减压蒸馏时瓶内液体由于沸腾而冲入冷凝管中,瓶的一颈中插入温度计,另一颈中插入一根距瓶底约1-2mm的末端拉成细丝的毛细管的玻管。毛细管的上端连有一段带螺旋夹的橡皮管,螺旋夹用以调节进入空气的量,使极少量的空气进入液体,呈微小气泡冒出,作为液体沸腾的气化中心,使蒸馏平稳进行,又起搅拌作用。 装上一端拉成毛细管的玻璃管的作用是什么? ①起沸腾中心作用,避免液体过热而产生暴沸溅跳现象,又起搅拌作用 ②调节进入瓶中的空气量调节压力 2.接受器 蒸馏150℃以下物质时接受瓶前应连接冷凝管冷却;若蒸馏不能中断或要分段接收馏出液时,要采用多头接液管。转动多尾接液管,就可使不同的馏分进入指定的接受器中。 3.吸收装置——目的保护减压设备(用水泵时可免除) 4.测压计:封闭式水银测压计:所读高度差即为系统压力 开口式水银测压计:所读高度差为真空度(h ?) 系统压力=760mmHg h - ? 5.安全瓶:缓冲调节压力保护装置及放气,安全瓶与减压泵和测压计相连。6.减压泵:有水泵和油泵两种。若不需要很低的压力时可用水泵,其抽空效率可达到1067~3333Pa(8~25mmHg),水泵所能抽到的最低压力,理论上相当于当时水温下的水蒸气压力。 五、操作方法 ①按图安装(使用循环水泵,免除吸收装置),磨口玻璃涂上真空脂(油) ②检查系统是否达到要求(是否漏气) ③加入蒸馏的液体(本实验用水练习操作) ④关上安全瓶活塞→先抽气→调节毛细管导入适量空气→加热蒸馏 ⑤蒸馏完毕:先去热源→放气(不能太快)→打开安全瓶活塞→关水泵 六、数据记录和处理

减压蒸馏

1.基本原理 某些沸点较高的有机化合物在未达到沸点时往往发生分解或氧化的现象,所以,不能用常压蒸馏。液体沸腾的温度是随外界压力的降低而降低的,如用真空泵连接盛有液体的容器,使液体表面上的压力降低,即可降低液体的沸点。这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏。当蒸馏系统内的压力降低后,其沸点便降低,当压力降低到1.3~2.0 kPa (10~15 mmHg)时,许多有机化合物的沸点可以比其常压下的沸点降低80~100℃。因此,减压蒸馏对于分离提纯沸点较高或高温时不稳定的液态有机化合物具有特别重要的意义。 减压蒸馏时物质的沸点与压力有关,但有时在文献中查不到与减压蒸馏选择的压力相应的沸点,则可根据下面的经验曲线(图1),找出该物质在此压力下的沸点的近似值。 图1液体在常压下的沸点与减压下的沸点的近似关系图 如N,N-二甲基甲酰胺常压下沸点约为150℃(分解),欲减压至2.67 kPa(20 mmHg),可以先在上图中间的直线上找出相当于150℃的点,将此点与右边直线上2.67 kPa(20 mmHg)处的点连成一直线,延长此直线与左边的直线相交,交点所示的温度就是 2.67 kPa(20 mmHg)时N,N-二甲基甲酰胺的沸点,约为50℃。 在给定压力下的沸点还可以近似地从下列公式求出: p为蒸气压,T为沸点(绝对温度),A、B为常数。如以lg p为纵坐标,1/T为横坐标作图,可以近似地得到一直线。因此可从两组已知的压力和温度算出A和B的数值。再将所选择的压力代入上式算出液体的沸点。

2.减压蒸馏装置 减压蒸馏装置由蒸馏装置、减压装置以及在它们之间的保护及测压装置三部分组成(图2)。(1)蒸馏装置 蒸馏烧瓶上装置克氏蒸馏头,使用克氏蒸馏头的目的是为了避免减压蒸馏时液泛对蒸馏的影响,比常压蒸馏头多出的支管可以起到缓冲的作用。克氏蒸馏头上面的两个接口分别装置毛细管与温度计,毛细管下端距瓶底1~2 mm。上端通过胶塞与克氏蒸馏头密封,毛细管上端连有一段带螺旋夹的橡皮管。螺旋夹用以调节进入体系中空气的量,在减压状态下,持续进入体系的微小气泡可以作为液体沸腾的气化中心,使蒸馏平稳进行。在减压蒸馏操作中,一定不要引入沸石,沸石在减压条件下不但不能起到气化中心的作用,反而会引起液泛。 接收器可用蒸馏瓶或吸滤瓶,但不能使用平底烧瓶或锥形瓶,否则由于受力不均容易炸裂。蒸馏时可以使用多尾接液管,多尾接液管的几个分支管与多个圆底烧瓶连接起来。转动多尾接液管,就可使不同的馏分进入指定的接收瓶中。 减压蒸馏的热源最好用水浴或油浴,因为水或浴油具有一定的热容量,能够起到缓冲的作用,使烧瓶受热平稳。蒸馏时应控制热浴的温度,使它比液体的沸点高20~30℃左右。如果蒸馏的少量液体沸点较高,特别是在蒸馏低熔点的固体时,可以不使用冷凝管。 图2常用的减压蒸馏装置 (2)减压装置 实验室通常用水泵或油泵进行减压,水泵所能达到的最低压力为当时室温下水的蒸气压。例如在水温为10℃时,水蒸气压为1.2 kPa;若水温为25℃,则水蒸气压为 3.2 kPa左右。水在不同温度下的蒸气压见本书附录。如果气温较高,可以在循环真空泵水泵中加入适量冰块来降低水温,从而获得较高的真空度。 如果要获得更高的真空度,就要使用油泵。油泵的效能决定于油泵的机械结构以及真空泵油的好坏。好的油泵能抽至真空度为13.3 Pa,油泵结构较精密,蒸馏时要做好油泵的保护,如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气,都会损坏油泵。挥发性的有机溶剂蒸气被抽吸收后,就会增加油的蒸气压,影响真空度。而酸性蒸气会腐蚀油泵的机件。水蒸气凝结后与油形成浓稠的乳浊液,也能影响油泵的正常工作。

乙醇的蒸馏及沸点测定 实验报告

. 报告题目:乙醇的蒸馏及沸点测定 专业班级:生物工程 指导老师:刘明星 学生姓名:何德维 学 号:1108110384 2013年3月30日 乙醇的蒸馏及沸点测定 实验报告

一.实验目的 1、了解用蒸馏法分离和纯化物质及测定化合物沸点的原理与方法。 2、训练蒸馏装置的安装与操作方法,要求整齐、正确。 3、掌握常量法和微量法测定沸点的原理和方法、蒸馏与沸点测定的原理。 二.实验原理 蒸馏是分离和提纯液体有机物质的最常用方法之一 液体加热时蒸汽压就随着温度升高而加大,当液体的蒸汽压增大到与外压相等时,会有大量气泡从液体内逸出,液体沸腾。这时的温度称为液体的沸点。 蒸馏是将液体加热到沸腾,使液体变为蒸汽,然后使蒸汽冷却再凝结为液体这两个过程的联合操作。因为组成液体混合物的各组分的沸点不同,当加热时,低沸点物质就易挥发,变成气态,高沸点物质不易挥发汽化,而留在液体内,这样,我们就能把沸点差别较大(至少30℃以上)的两种以上混合液体分开,以达到纯化的目的。同时,利用蒸馏法,可以测定液体有机物的纯度,每一种纯的液体有机物质,在平常状况下,都有恒定的沸点(恒沸混合物除外),而且恒定温度间隙小(纯粹液体的沸程一般不超过1-2℃);当有杂质存在,则沸点会有变化(有时升高,有时降低,根据杂质温度高低二变化),而且沸

点的范围也会加大。 沸点相近的有机物,蒸汽压也近于相等。因此,不能用蒸馏法分离,可用分馏法分离;对于沸点高、受热易分解的物质,可用减压蒸馏或水蒸气蒸馏来分离提纯。 三.主要药品及仪器 1.工业酒精(滴几滴红汞或其他有色物)20ml(蒸馏用) 2.烧瓶(50ml)蒸馏头温度计(100℃)冷凝管接引管三角瓶 3.铁夹铁环酒精灯沸石量筒(50ml)铁台 四.实验步骤 1、清洗所有蒸馏装置,并用量筒量取20ml工业酒精装入烧瓶中,再放入2-3颗沸石。 2、安装蒸馏装置。首先将所需要的蒸馏装置均准备齐全(如上仪器),先从热源(酒精灯)处开始,然后“由下而上,由左到右”。在一铁架台上,依次由下往上安放热源、石棉网、烧杯(内盛放大半杯的自来水)、烧瓶(内盛放20ml的工业酒精,再加入2-3颗沸石)以及温度计;再从左到右接上冷凝管,用另一个铁架台将冷凝管中间夹住以固定,再接上接引管,将接引管通入锥形瓶中,在冷凝管上接上两根胶管,下端接到水源上,上端放入水槽中。整个装置要求准确端正,无论从正面

4.减压蒸馏方法

减压蒸馏 一、实验目的 1、学习减压蒸馏的原理及其应用。 2、掌握减压蒸馏装置的安装和操作技能。 二、实验操作、现象及注意事项 实验操作及现象现象的解释及注意事项 (1)将待蒸馏物质加入蒸馏烧瓶中,量不要超过蒸馏瓶的一半。安装减压蒸馏装置。仪器安装好后,先打开安全瓶上的活塞,使体系与大气相通,再适当旋紧毛细管上的螺旋夹。 (2)开启油泵抽气,慢慢关闭安全瓶上的二通活塞,同时注意观察压力计读数的变化。通过小心旋转安全瓶上的旋塞,使体系真空度调节至所需真空度。若从毛细管导入的气流太大,可适当调节毛细管上的螺旋夹,使液 减压蒸馏装置是由蒸馏装置、安全瓶、气体吸收装置、缓冲瓶及测压装置组成。蒸馏装置由蒸馏烧瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、真空接引管(燕尾管)及接受瓶组成。采用克氏蒸馏头可避免液体暴沸而冲入冷凝管;而从克氏蒸馏头直插蒸馏瓶底的是未端如细针般的毛细管,其作用是导入微空气流,使沸腾平稳,避免液体过热而发生暴沸。如果要进行微量减压蒸馏,可用磁搅拌子代替毛细管。在减压蒸溜过程中,开启磁力搅拌器,以保持平稳蒸馏。如果待蒸馏物对空气敏感,在磁力搅拌下减压蒸馏更合适。若仍使用毛细管,则应通过毛细管导入情性气体(如氮气)。毛细管口距瓶底约l~2mm。在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管,橡皮管中插入一段铜丝,并用螺旋夹夹住,通过调节螺旋夹可控制导入的气流量。蒸出液接收部分,通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆底烧瓶,在接收不同馏分时,只需转动接液管就可改换接受瓶接出不同的馏分。在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器.尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶等),以防止内向爆炸。抽气部分用减压泵抽气。最常用的减压泵有水泵和油泵两种。安全保护部分一般设有安全瓶,若使用油泵,还必须有冷阱及分别装有粒状氢氧化钠、块状石蜡及活性炭或硅胶、无水氯化钙等吸收干燥塔,以避免低沸点溶剂,特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能和损坏真空泵。测压部分采用测压计。 用油泵减压蒸馏前必须在常压或水泵减压下蒸除所有低沸点液体和水以及酸、碱性气体。开油泵后,要注意观察压力计。如果发现体系压力无多大变化,或系统不能达到油泵应该达到的真空度,那么就该检查系统是否漏气。检查前先缓慢打开安全瓶的二通阀,待体系与大气相通,再将油泵关闭,然后分段查那些连接部位。如果是蒸溜装置漏气,可以在蒸馏装置的各个连接部位适当地涂一点真空油脂,并通过旋转仪器相互连接处使磨口处吻合致

减压蒸馏

减压蒸馏 一、基本原理 很多有机化合物,特别是高沸点的有机化合物,在常压下蒸馏往往发生分解、氧化或聚合的物质。在这种情况下,采用减压蒸馏方法最为有效。 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的;从另一个角度来看,由于液体表面分子逸出所需的能量随外界压力的降低而减少。因此,降低蒸馏体系的压力,则液体的沸点下降,这种在减压下的蒸馏操作称为减压蒸馏或真空蒸馏。一般的高沸点有机化合物,当压力降低到20mmHg时,沸点比常压沸点要低100~120℃。可利用图1的沸点-压力的经验计算图,近似地找出高沸点物质在不同压力下的沸点。例如,水杨酸乙酯常压下的沸点为234℃,现欲找其在20mmHg 的沸点为多少度,可在图1的b线上找出相当于234℃的点,将此点与c线上20mmHg处的点联成一直线,把此线延长与a线相交,其交点所示的温度就是水杨酸乙酯在20mmHg时的沸点,约为118℃。 图1. 沸点-压力的经验计算图 二、减压蒸馏装置 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。简单的减压蒸馏装置如图2所示。蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。蒸馏烧瓶内蒸馏的液体约占其容量1/3~1/2,不可超过1/2。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;而毛细管的作用,则是导入空气,不断形成小气泡作为气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象,这对减压蒸馏是非常重要的。毛细管口距瓶底约1~2mm,为了控制毛细管的进气量,可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管,橡皮管中插入一段细铁丝,并用螺旋夹夹住。蒸出液接受部分(图2中16和17),通常用多尾接液管连接两个或三个厚壁梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,使不同的馏分流入指定的接受器中,而不中断蒸馏。在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器,尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶、平底烧瓶等),以防止内向爆炸。 抽气部分用减压泵,最常见的减压泵有水泵和油泵两种。

实验十七__减压蒸馏

实验十七减压蒸馏(4学时) 一、实验目的 1、了解减压蒸馏的原理和应用范围。 2、认识减压蒸馏的主要仪器设备。 3、掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。 二、实验原理 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的。如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏据。 在进行减压蒸馏前,应先从文献中查阅该化合物在所选择的压力下的相应沸点。如果文献中缺乏此数据,可用下述经验规律大致推算,以供参考。当蒸馏在1333~1999 Pa(10~15 mmHg)时,压力每相差133.3Pa(1mmHg),沸点相差约1℃;也可以用下图1的压力-温度关系图来查找,即从某一压力下的沸点便可近似地推算出另一压力下沸点。例如,水杨酸乙酯常压下234℃,减压至1999 Pa (15mmHg)时,沸点为多少度?可在图2-14中B线上找到234℃的点,再在C 线上找到1999Pa(15mmHg)的点,然后通过两点连一条直线,该直线与A线的交点113℃,即水杨酸乙酯在1999 Pa(15 mmHg)时的沸点,约为113℃。 图1 压力-温度关系图 一般把压力范围划分为几个等级: “粗”真空[1.333~100kPa(10~760mmHg)],一般可用水泵获得; “次高”真空[0.133~133.3Pa(0.001~1mmHg)],可用油泵获得; “高”真空[< 0.133Pa(< 10-3 mmHg)],可用扩散泵获得。 减压蒸馏的应用范围:减压蒸馏常用于分离和提纯高沸点和在常压下蒸馏往往发生分解、氧化或聚合的液体物质。 三、减压蒸馏装置 常用的减压蒸馏系统可分为蒸馏、抽气以及保护和测压装置三部分。 1.蒸馏部分 这一部分与普通蒸馏相似,由克氏蒸馏瓶、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。 (1)减压蒸馏瓶(克氏蒸馏瓶)有两个颈,其目的是为了避免减压蒸馏时

减压蒸馏-附思考题

减压蒸馏-附思考题

减压蒸馏 一、实验目的: (1)了解减压蒸馏的原理和应用范围。 (2)认识减压蒸馏的主要仪器设备。 (3)掌握减压蒸馏仪器的安装和操作方法。 二、减压蒸馏的意义 减压蒸馏是分离和提纯高沸点和性质不稳定的液体以及一些低熔点固体有机物的常用方法。 应用这一方法可将沸点高的物质以及在普通蒸馏时还没达到沸点温度就已分解,氧化或聚合的物质纯化。 三、减压蒸馏原理 已知液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。所以液体沸腾的温度是随外再压力的降低而降低的。因而用真空泵连接盛有液体的容器,使液体表面上的压力降低,即可降低液体的沸点。这种在较低压力下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏,减压蒸馏时物质的沸点与压力有关。 获得沸点与蒸气压关系的方法: ①查文献手册,(见P209水的饱和蒸气压与沸点) ②经验关系式,压力每相差133.3Pa(1mmHg),沸点相差~1℃ ③压力—温度关系图查找:(图2-28) 四、减压蒸馏的装置 通常认为有四部分组成:蒸馏部分、安全保护装置、测压装置、抽气(减压)装置。 主要仪器设备:①双颈蒸馏烧瓶②接收器③吸收装置④压力计⑤安全瓶⑥减压泵 1.双颈蒸馏烧瓶或用克氏蒸馏头配园底烧瓶代替。(为什么要用双颈?)

其目的是为了避免减压蒸馏时瓶内液体由于沸腾而冲入冷凝管中,瓶的一颈中插入温度计,另一颈中插入一根距瓶底约1-2mm的末端拉成细丝的毛细管的玻管。毛细管的上端连有一段带螺旋夹的橡皮管,螺旋夹用以调节进入空气的量,使极少量的空气进入液体,呈微小气泡冒出,作为液体沸腾的气化中心,使蒸馏平稳进行,又起搅拌作用。 装上一端拉成毛细管的玻璃管的作用是什么? ①起沸腾中心作用,避免液体过热而产生暴沸溅跳现象,又起搅拌作用 ②调节进入瓶中的空气量调节压力 2.接受器 蒸馏150℃以下物质时接受瓶前应连接冷凝管冷却;若蒸馏不能中断或要分段接收馏出液时,要采用多头接液管。转动多尾接液管,就可使不同的馏分进入指定的接受器中。 3.吸收装置——目的保护减压设备(用水泵时可免除) 4.测压计:封闭式水银测压计:所读高度差即为系统压力 开口式水银测压计:所读高度差为真空度(h ?) 系统压力=760mmHg h - ? 5.安全瓶:缓冲调节压力保护装置及放气,安全瓶与减压泵和测压计相连。6.减压泵:有水泵和油泵两种。若不需要很低的压力时可用水泵,其抽空效率可达到1067~3333Pa(8~25mmHg),水泵所能抽到的最低压力,理论上相当于当时水温下的水蒸气压力。 五、操作方法 ①按图安装(使用循环水泵,免除吸收装置),磨口玻璃涂上真空脂(油) ②检查系统是否达到要求(是否漏气) ③加入蒸馏的液体(本实验用水练习操作) ④关上安全瓶活塞→先抽气→调节毛细管导入适量空气→加热蒸馏 ⑤蒸馏完毕:先去热源→放气(不能太快)→打开安全瓶活塞→关水泵 六、数据记录和处理

九年级化学实验室制蒸馏水装置图

蒸发 定义: 液体温度低于沸点时,发生在液体表面的汽化过程,在任何温度下都能发生。蒸发量通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示。 影响蒸发快慢的因素: 温度、湿度、液体的表面积、液体表面的空气流动等。 仪器: 铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿。 装置: 原理: 用加热的方法,使溶剂不断挥发而析出晶体,这是常用的一种结晶方法。 影响因素: 温度、湿度、液体的表面积、液体表面上方的空气流动的速度等。 主要因素: (1)温度。温度越高,蒸发越快。因为在任何温度下,分子都在不断地运动,液体中总有一些速度较大的分子能蒸发仪器蒸发皿蒸发仪器蒸发皿够飞出液面脱离束缚而成为汽分子,所以液体在任

何温度下都能蒸发。液体的温度升高,分子的平均动能增大,速度增大,从液面飞出去的分子数量就会增多,所以液体的温度越高,蒸发得就越快。 (2)液面表面积大小。如果液体表面面积增大,处于液体表面附近的分子数目增加,因而在相同的时间里,从液面飞出的分子数量就增多,所以液面面积越大,蒸发速度越快。 (3)液体表面上方空气流动的速度。当飞入空气里的汽分子和空气分子或其他汽分子发生碰撞时,有可能被碰回到液体中来。如果液面上方空气流动速度快,通风好,分子重新返回液体的机会越小,蒸发就越快。 注意事项: ①加热时要用玻璃棒不断地搅拌.防止液体局部温度过高,而发生飞溅; ⑦当蒸发皿里出现较多量同体时,停止加热,利用余热将水分蒸干; ③刚加热完与匕的蒸发皿不能用手拿取,也不能用冷水冲洗; ④如果要用烧杯浓缩溶液,加热时要垫上石棉网,以防烧杯受热小均匀而破裂。 操作口诀: 皿中液体不宜多,防止飞溅要搅动。 较多固体析出时,移去酒灯自然蒸。 蒸馏

减压蒸馏

减压蒸馏 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。 减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些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、装置 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;而毛细管的作用,则是作为气化中心,使蒸馏平稳,避免液体过热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底约1~2mm,为了控制毛细管的进气量,可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管,橡皮管中插入一段细铁丝,并用螺旋夹夹住。蒸出液接受部分,通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶,在接受不同馏分时,只需转动接液管,在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄鄙的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶等),以防止内向爆炸。抽气部分用减压泵,最常见的减压泵有水泵和油泵两种。安全保护部分一般有安全瓶,若使用油泵,还必须有冷阱、及分别装有粒状氢氧化钠、块状石蜡及活性炭或硅胶、无水氯化钙等吸收干燥塔,以避免低沸点溶剂,特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能。所以在油泵减压蒸馏前必须在常压或水泵减压下蒸除所有低沸点液体和水以及酸、碱性气体。测压部分采用测压计,常用的测压计。 3、操作方法 仪器安装好后,先检查系统是否漏气,方法是:关闭毛细管,减压至压力稳定后,夹住连接系统的橡皮管,观察压力计水银柱有否变化,无变化说明不漏气,有变化即表示漏气。为使系统密闭性好,磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好,检查仪器不漏气后,加入待蒸的液体,量不要超过蒸馏瓶的一半,关好安全瓶上的活塞,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以0.5~1滴/S为宜.蒸馏完毕,除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,(若开得太快,水银柱很快上升,有冲破测压计的可能),然后才关闭抽气泵。 减压蒸馏原理 液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点,这便是减压蒸馏操作的理论依据。 减压蒸馏是分离可提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。 前提准备: 要对你所蒸馏的东西性质十分了解。物质在某一压力下的沸点是固定的。压力越小,一般沸点降低。故减压是为了降低所要处理物质的沸点,使其在较低的温度

相关文档