熔点的测定和温度计校正课件.ppt

1、2010.10.11PPT课件主要内容主要内容一、实一、实 验验 目目 的的二、实二、实 验验 原原 理理三、仪三、仪 器器 药药 品品 四、实四、实 验验 装装 置置五、实五、实 验验 流流 程程六、注六、注 意意 事事 项项七、思七、思 考考 题题2PPT课件一、实验目的一、实验目的（1）了解熔点测定的意义，掌握测定熔点的）了解熔点测定的意义，掌握测定熔点的操作。操作。（2）测定有机化合物的熔点，判断化合物的）测定有机化合物的熔点，判断化合物的纯度。纯度。（3）了解利用对纯粹有机化合物的熔点测定）了解利用对纯粹有机化合物的熔点测定校正温度计的方法。校正温度计的方法。3PPT课件 二、二、实

2、验原理实验原理 晶体化合物的固液两态在一个大气压力下成平晶体化合物的固液两态在一个大气压力下成平衡时的温度称为该化合物的熔点。纯粹的固体有机衡时的温度称为该化合物的熔点。纯粹的固体有机化合物一般都有固定的熔点，即在一定的压力下，化合物一般都有固定的熔点，即在一定的压力下，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔（熔点范围称为熔程），温度不超过（熔点范围称为熔程），温度不超过0.51。如。如果该物质含有杂质，则其熔点往往较纯粹者为低，果该物质含有杂质，则其熔点往往较纯粹者为低，且熔程较长。故测定熔点对于鉴定纯粹有机物和定且熔程较长。故测定熔点对于鉴

3、定纯粹有机物和定性判断固体化合物的纯度具有很大的价值。性判断固体化合物的纯度具有很大的价值。1、熔点4PPT课件s温度蒸气压M固体（1）温度蒸气压M液体（2）s温度蒸气压M固液（3）LLLL熔点物质的温度与蒸气压曲线图TMs温度蒸气压M固液LL熔点TMTM1(4)杂质的影响M1L1物质蒸气压随温度变化曲线物质蒸气压随温度变化曲线 5PPT课件图图2 2 相随时间和温度的变化相随时间和温度的变化 6PPT课件 化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上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，

4、温度不再变化，此时加热所提供的热衡继续加热，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熔点时，加热速度一定要慢，每分钟温度升高不能超过过22，只有这样，才能使整个熔化过程尽可能接近于，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。两相平衡条件，测得的熔点也越精确。7PPT课件三、仪器与药品三、仪器与药品 仪器：仪器：毛细管，测熔管，沸点管。毛细管，测

5、熔管，沸点管。试剂：试剂：肉桂酸，未知固体化合物。肉桂酸，未知固体化合物。8PPT课件四、实验装置 毛细管熔点测定装置：热浴、温度计、熔点管装配而成。毛细管熔点测定装置：热浴、温度计、熔点管装配而成。9PPT课件 1 样品的干燥和研磨样品的干燥和研磨2 装样（把两头封闭长度约装样（把两头封闭长度约1012cm的熔点管中间割裂，开口的一的熔点管中间割裂，开口的一端插入样品粉末中，装样约高端插入样品粉末中，装样约高34mm，倒转填紧后，样高，倒转填紧后，样高23mm）3 把装样品的毛细管附于温度计上（样品部分在水银球中部）把装样品的毛细管附于温度计上（样品部分在水银球中部）4 放入热浴（温度计水银

6、球在热浴中部，水银球不能碰瓶底也不能放入热浴（温度计水银球在热浴中部，水银球不能碰瓶底也不能离开热浴液面）离开热浴液面）5 加热、控温（开始升温可快，接近熔点加热、控温（开始升温可快，接近熔点10时，控制升温速度时，控制升温速度12/min6 观察熔点（始熔：固体收缩，当样品开始塌落并出现液相时，即观察熔点（始熔：固体收缩，当样品开始塌落并出现液相时，即为始熔；全熔：固体完全消失而成透明的液体时，即为全熔）为始熔；全熔：固体完全消失而成透明的液体时，即为全熔）7 记录结果（熔点范围，即始熔至全熔温度）。记录结果（熔点范围，即始熔至全熔温度）。8 要有二次以上重复的数据（通常不取平均值），第二次

7、要用新装要有二次以上重复的数据（通常不取平均值），第二次要用新装样品的熔点管，浴温要低于熔点样品的熔点管，浴温要低于熔点20以上才放入。以上才放入。五五 实验流程实验流程10PPT课件显微熔点测定法显微熔点测定法(微量熔点测定法微量熔点测定法)用显微熔点测定仪或精密显微熔点测定仪测定熔点，其实质是在显微镜用显微熔点测定仪或精密显微熔点测定仪测定熔点，其实质是在显微镜下观察熔化过程。显微熔点仪的仪器型号较多，但共同特点是使用样品下观察熔化过程。显微熔点仪的仪器型号较多，但共同特点是使用样品量少量少(不大于不大于0.1 mg)，可观察晶体在加热过程中的变化情况，能测量的，可观察晶体在加热过程中的变

8、化情况，能测量的样品熔点范围为室温至样品熔点范围为室温至300。具体操作如下：在干净且干燥的载玻片上放微量晶粒并盖一片载玻片，具体操作如下：在干净且干燥的载玻片上放微量晶粒并盖一片载玻片，放在加热台上。调节反光镜、物镜和日镜，使显微镜焦点对准样品，开放在加热台上。调节反光镜、物镜和日镜，使显微镜焦点对准样品，开启加热器，先快速后慢速加热，温度欲升至熔点时，控制温度上升的速启加热器，先快速后慢速加热，温度欲升至熔点时，控制温度上升的速度为度为12min，当样品结晶棱角开始变圆时，表示熔化已开始，结，当样品结晶棱角开始变圆时，表示熔化已开始，结晶形状完全消失表示已完全熔化。可以看到样品变化的全过程

9、。如结晶晶形状完全消失表示已完全熔化。可以看到样品变化的全过程。如结晶的失水、多晶的变化及分解。测完后停止加热，稍冷，用镊子移走载玻的失水、多晶的变化及分解。测完后停止加热，稍冷，用镊子移走载玻片，将铜板盖放在加热台上，可快速冷却，以便再次测试。片，将铜板盖放在加热台上，可快速冷却，以便再次测试。11PPT课件显微熔点测定仪的示意图显微熔点测定仪的示意图 12PPT课件操作要点及说明操作要点及说明1 1、熔点管本身要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。、熔点管本身要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。容容易出现的问题是，封口一端发生弯曲和封口端壁太厚，易出现的问题是，封口一端发生弯曲和封口端壁太厚，所

10、以在毛细管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛所以在毛细管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛细管接近垂直方向，火焰温度不宜太高，最好用酒精灯，细管接近垂直方向，火焰温度不宜太高，最好用酒精灯，断断续续地加热，封口要圆滑，以不漏气为原则。断断续续地加热，封口要圆滑，以不漏气为原则。2 2、样品样品一定要一定要干燥干燥，并要研成，并要研成细粉末细粉末，往毛细管内装样，往毛细管内装样品时，一定要反复冲撞品时，一定要反复冲撞夯实夯实，管外样品要用卫生纸擦干净。，管外样品要用卫生纸擦干净。13PPT课件3 3、用橡皮圈将毛细管缚在温度计旁，并使装样部分、用橡皮圈将毛细管缚在温度计旁，并使装样部分和和温

11、度计水银球处在同一水平位置温度计水银球处在同一水平位置，同时要使温度计，同时要使温度计水银球处于水银球处于b b形管两侧管中心部位形管两侧管中心部位。4 4、升温速度不宜太快，升温速度不宜太快，特别是当温度将要接近该样特别是当温度将要接近该样品的熔点时，升温速度更不能快。一般情况是，开始品的熔点时，升温速度更不能快。一般情况是，开始升温时速度可稍快些（升温时速度可稍快些（55minmin）但接近该样品熔点）但接近该样品熔点时，升温速度要慢（时，升温速度要慢（1 122minmin），对未知物熔点），对未知物熔点的测定，第一次可快速升温，测定化合物的大概熔点。的测定，第一次可快速升温，测定化合物

12、的大概熔点。14PPT课件5 5、熔点温度范围（熔程、熔点、熔距）的观察和记录，、熔点温度范围（熔程、熔点、熔距）的观察和记录，注意观察时，样品开始萎缩（蹋落）并非熔化开始的指注意观察时，样品开始萎缩（蹋落）并非熔化开始的指示信号，实际的熔化开始于能看到示信号，实际的熔化开始于能看到第一滴液体时，记下第一滴液体时，记下此时的温度此时的温度，到，到所有晶体完全消失呈透明液体时再记下所有晶体完全消失呈透明液体时再记下这时的温度这时的温度，这两个温度即为该样品的熔点范围。，这两个温度即为该样品的熔点范围。6 6、熔点的测定、熔点的测定至少要有两次重复的数据至少要有两次重复的数据，每一次测定，每一次测

13、定都必须用新的熔点管，装新样品。进行第二次测定时，都必须用新的熔点管，装新样品。进行第二次测定时，要等浴温冷至其熔点以下约要等浴温冷至其熔点以下约3030左右再进行左右再进行 15PPT课件7 7、使用硫酸作加热浴液（加热介质）要特别小心，、使用硫酸作加热浴液（加热介质）要特别小心，不能让有机物碰到浓硫酸，否则使溶液颜色变深，有不能让有机物碰到浓硫酸，否则使溶液颜色变深，有碍熔点的观察。若出现这种情况，可加人少许硝酸钾碍熔点的观察。若出现这种情况，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之脱色。采用浓硫酸作热浴，适用于测晶体共热后使之脱色。采用浓硫酸作热浴，适用于测熔点在熔点在220220以下的样品。若要

14、测熔点在以下的样品。若要测熔点在220220以上的以上的样品可用其它热浴液。样品可用其它热浴液。8 8、测定工作结束，一定要、测定工作结束，一定要等浴液冷却后方可将浓硫等浴液冷却后方可将浓硫酸倒回瓶中酸倒回瓶中。温度计也要等冷却后，用废纸擦去硫酸。温度计也要等冷却后，用废纸擦去硫酸方可用水冲洗，否则温度计极易炸裂。方可用水冲洗，否则温度计极易炸裂。16PPT课件9 9、温度计校正、温度计校正 测熔点时，温度计上的熔点读数与真实熔点之间常测熔点时，温度计上的熔点读数与真实熔点之间常有一定的偏差。这可能由于以下原因，首先，温度计有一定的偏差。这可能由于以下原因，首先，温度计的制作质量差，如毛细孔径

15、不均匀，刻度不准确。其的制作质量差，如毛细孔径不均匀，刻度不准确。其次，温度计有全浸式和半浸式两种，全浸式温度计的次，温度计有全浸式和半浸式两种，全浸式温度计的刻度是在温度计汞线全部均匀受热的情况下刻出来的，刻度是在温度计汞线全部均匀受热的情况下刻出来的，而测熔点时仅有部分汞线受热，因而露出的汞线温度而测熔点时仅有部分汞线受热，因而露出的汞线温度较全部受热者低。为了校正温度计，可选用纯有机化较全部受热者低。为了校正温度计，可选用纯有机化合物的熔点作为标准或选用一标准温度计校正。合物的熔点作为标准或选用一标准温度计校正。17PPT课件 选择数种已知熔点的纯化合物为标准，测定它们选择数种已知熔点的

16、纯化合物为标准，测定它们的熔点，以观察到的熔点作纵坐标，测得熔点与已知的熔点，以观察到的熔点作纵坐标，测得熔点与已知熔点差值作横坐标，画成曲线，即可从曲线上读出任熔点差值作横坐标，画成曲线，即可从曲线上读出任一温度的校正值一温度的校正值 18PPT课件熔点法校正温度计熔点法校正温度计标准样品标准样品熔点（熔点（）标准样品标准样品熔点（熔点（）水水-冰冰0苯甲酸苯甲酸 112.4a a-萘胺萘胺50尿素尿素135二苯胺二苯胺53二苯基羟基乙酸二苯基羟基乙酸151对二氯苯对二氯苯53水杨酸水杨酸159苯甲酸苄酯苯甲酸苄酯71对苯二酚对苯二酚173174萘萘80.553,5-二硝基苯甲酸二硝基苯甲酸

17、205间二硝基苯间二硝基苯90.02蒽蒽216.2216.4二苯乙二酮二苯乙二酮9596酚酞酚酞262263乙酰苯胺乙酰苯胺114.3蒽醌蒽醌286（升华）（升华）19PPT课件六、注意事项六、注意事项 1 1、熔点管必须洁净。如含有灰尘等，能产生、熔点管必须洁净。如含有灰尘等，能产生4 41010O OC C的的误差。误差。2 2、熔点管底未封好会产生漏管。、熔点管底未封好会产生漏管。3 3、样品粉碎要细，填装要实，否则产生空隙，不易传、样品粉碎要细，填装要实，否则产生空隙，不易传热，造成熔程变大。热，造成熔程变大。4 4、样品不干燥或含有杂质，会使熔点偏低，熔程变大。、样品不干燥或含有杂质

18、，会使熔点偏低，熔程变大。5 5、样品量太少不便观察，而且熔点偏低；太多会造成、样品量太少不便观察，而且熔点偏低；太多会造成熔程变大，熔点偏高。熔程变大，熔点偏高。6 6、升温速度应慢，让热传导有充分的时间。升温速度、升温速度应慢，让热传导有充分的时间。升温速度过快，熔点偏高。过快，熔点偏高。7、熔点管壁太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高。、熔点管壁太厚，热传导时间长，会产生熔点偏高。20PPT课件 8 8、使用硫酸作加热浴液要特别小心，不能让有机物、使用硫酸作加热浴液要特别小心，不能让有机物碰到浓硫酸，否则使浴液颜色变深，有碍熔点的观察。碰到浓硫酸，否则使浴液颜色变深，有碍熔点的观察。若出现

19、这种情况，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之若出现这种情况，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之脱色。采用浓硫酸作热浴，适用于测熔点在脱色。采用浓硫酸作热浴，适用于测熔点在220220以下以下的样品。若要测熔点在的样品。若要测熔点在220220以上的样品可用其它热浴以上的样品可用其它热浴液。液。归纳上述因素为四个：归纳上述因素为四个：（1 1）熔点管规范（包括规格、管底封闭、洁净等）熔点管规范（包括规格、管底封闭、洁净等）（2 2）样品合格（包括干燥、粒度等）样品合格（包括干燥、粒度等）（3 3）样品填装符合要求（量的多少、填充结实与否）样品填装符合要求（量的多少、填充结实与否）（4 4）升温速度）升温

20、速度21PPT课件1.如果我们想对一个固体有机化合物的纯度进行初步检测，可以用什么如果我们想对一个固体有机化合物的纯度进行初步检测，可以用什么方法？方法？2.熔点测定过程中，为什么在接近熔点升温的速度不能快？熔点测定过程中，为什么在接近熔点升温的速度不能快？3为什么要用新的毛细管重新装入样品？为什么要用新的毛细管重新装入样品？4微量法测定沸点，为什么把液体样品中的气泡刚要缩回内管的的温微量法测定沸点，为什么把液体样品中的气泡刚要缩回内管的的温度作为该液体的沸点度作为该液体的沸点?七七、思考题、思考题22PPT课件1 1、测熔点时，若有下列情况将产生什么结果？、测熔点时，若有下列情况将产生什么结

21、果？（1 1）熔点管壁太厚。）熔点管壁太厚。（2 2）熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。）熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。（3 3）熔点管不洁净。）熔点管不洁净。（4 4）样品未完全干燥或含有杂质。）样品未完全干燥或含有杂质。（5 5）样品研得不细或装得不紧密。）样品研得不细或装得不紧密。（6 6）加热太快。）加热太快。23PPT课件答答:（1 1）管壁太厚样品受热不均匀，熔点测不准，熔点数）管壁太厚样品受热不均匀，熔点测不准，熔点数据易偏高，熔程大。据易偏高，熔程大。（2 2）熔点管底部未完全封闭有一针孔，空气会进人，）熔点管底部未完全封闭有一针孔，空气会进人，加热时，可看到有气泡从溶液中

22、跑出接着溶液进人，结晶加热时，可看到有气泡从溶液中跑出接着溶液进人，结晶很快熔化，也测不准，偏低。很快熔化，也测不准，偏低。（3 3）熔点管不洁净，等于样品中有杂质，致使测得熔点）熔点管不洁净，等于样品中有杂质，致使测得熔点偏低，熔程加大。偏低，熔程加大。（4 4）样品未完全干燥，内有水分和其它溶剂，加热，）样品未完全干燥，内有水分和其它溶剂，加热，溶剂气化，使样品松动熔化，也使所测熔点数据偏低，熔溶剂气化，使样品松动熔化，也使所测熔点数据偏低，熔程加大样品含有杂质的话情况同上。程加大样品含有杂质的话情况同上。24PPT课件（5 5）样品研得不细和装得不紧密，里面含有空隙，充满）样品研得不细和

23、装得不紧密，里面含有空隙，充满空气，而空气导热系数小传热慢，会使所测熔点数据偏空气，而空气导热系数小传热慢，会使所测熔点数据偏高熔程大。高熔程大。(6)(6)加热太快，升温大快，会使所测熔点数据偏高，熔程加热太快，升温大快，会使所测熔点数据偏高，熔程大，所以加热不能太快。这一方面是为了保证有充分的大，所以加热不能太快。这一方面是为了保证有充分的时间让热量由管外传至管内，以使固体熔化。另一方面时间让热量由管外传至管内，以使固体熔化。另一方面因观察者不能同时观察温度计所示度数和样品的变化情因观察者不能同时观察温度计所示度数和样品的变化情况，只有缓慢加热才能使此项误差变小。况，只有缓慢加热才能使此项

24、误差变小。25PPT课件2 2、是否可以使用第一次测过熔点时已经熔化的有机化合物、是否可以使用第一次测过熔点时已经熔化的有机化合物再作第二次测定呢？为什么？再作第二次测定呢？为什么？答：不可以，这是因为第一次测过熔点后，有时有些物质答：不可以，这是因为第一次测过熔点后，有时有些物质会产生部分分解，有些会转变成具有不同熔点的其它结晶会产生部分分解，有些会转变成具有不同熔点的其它结晶形式形式3 3、测定熔点使用的熔点管、测定熔点使用的熔点管(装试样的毛细管装试样的毛细管)一般外径一般外径为为 ，长约，长约 ；装试样的高度约；装试样的高度约为为 ，要装得，要装得 和和 。答：答：11.2 mm11.

25、2 mm；7080 mm7080 mm；23 mm23 mm；均匀；结实。；均匀；结实。26PPT课件4 4、测得测得A A、B B两种样品的熔点相同，将它们研细，并以两种样品的熔点相同，将它们研细，并以等量混合等量混合(1)(1)测得混合物的熔点有下降现象且熔程增宽；测得混合物的熔点有下降现象且熔程增宽；(2)(2)测得混合物的熔点与纯测得混合物的熔点与纯A A、纯、纯B B的熔点均相同。试分析的熔点均相同。试分析以上情况各说明什么？以上情况各说明什么？答：答：(1)(1)说明说明A A、B B两个样品不是同一种物质，一种物质在此充当两个样品不是同一种物质，一种物质在此充当了另一种物质的杂质，故混合物的熔点降低，熔程增宽。了另一种物质的杂质，故混合物的熔点降低，熔程增宽。(2)(2)除少数情况（如形成固熔体）外，一般可认为这两个样除少数情况（如形成固熔体）外，一般可认为这两个样品为同一化合物。品为同一化合物。27PPT课件