實驗三 重結晶提純
一、實驗目的
1 學習重結晶的基本原理
2 掌握重結晶的基本操作
3 學習常壓過濾和減壓過濾的操作技術
二、實驗原理
固體有機物在溶劑中的溶解度一般隨溫度的升高而增大。把固體有機物溶解在熱的溶劑中使之飽和,冷卻時由于溶解度降低,有機物又重新析出晶體
利用溶劑對被提純物質及雜質的溶解度不同,使被提純物質從過飽和溶液中析出。讓雜質全部或大部分留在溶液中,從而達到提純的目的。

三、儀器和試劑
儀器:布氏漏斗、抽濾瓶、錐形瓶、玻璃漏斗、熱慮漏斗、燒杯、玻璃棒、表面皿、濾紙、酒精燈。
藥品:粗乙酰苯胺、活性炭、水

四、實驗裝置


物理常數
化合物名稱 | 熔點(℃) | 沸點(℃) | 比重 | 溶解度(g/100g水) | |
20℃ | 100℃ | ||||
乙酰苯胺 | 114 | 305 | 1.2105 | 0.46 | 5.5 |
五、操作步驟
乙酰苯胺的重結晶(用水作溶劑)
基本步驟:選擇溶劑→溶解固體→除去雜質→晶體析出→晶體的收集與洗滌→晶體的干燥→稱重→計算回收率(即純度)
1、溶劑的選擇(相似相容原理)
對溶劑的要求
不與被提純物發生化學反應
對被提純物的溶解度隨溫度變化大
對雜質的溶解度非常大或非常小
易揮發,易與結晶分離除去
能得到較好的結晶
一般化合物可以通過查閱手冊或辭典中的溶解度一欄相關數據。但溶劑的最后選擇是通過實驗方法決定的,在進行試驗時,必須嚴防易燃溶劑著火。
對于難于找到一種合用的溶劑時,可采用混合溶劑。
2、固體物質的溶解
若要得到比較純的產品和比較好的回收率,必須十分注意溶劑的用量。減少溶劑損失,應避免溶劑過量,但溶劑少了,又會給熱過濾帶來很多麻煩,可能造成更大的損失,所以要全面衡量以確定溶劑的適當用量,一般比需要量多加20%左右的溶劑即可。
3、脫色除雜質
(1)向溶液中加入吸附劑并適當煮沸,使其吸附掉樣品的雜質的過程叫脫色。最常使用的脫色劑是活性炭。
活性炭的使用:煮沸5-10min活性炭可吸附色素及樹脂狀物質(如待結晶化合物本身有色則活性炭不能脫色)。通常加半牛角勺,注意不可在溶液沸騰時加活性炭,以防爆沸。
(2)熱慮
熱慮即趁熱過濾以除去不溶性雜質、脫色劑及吸附于脫色劑上的其他雜質。熱慮的方法有兩種,即常壓過濾和減壓過濾。



4、晶體的析出
將熱慮液冷卻,溶解度減小,溶質即可部分析出。此步的關鍵是控制冷卻速度。使溶質真正稱為晶體析出并長到適當大小,而不是以油狀物或沉淀的形式析出。
思考題:如果冷卻沒有晶體析出或有油狀物析出,你該采取怎樣的措施?
要求晶體大小適度。
濾液靜置,緩慢冷卻,可避免晶體過細;若晶體過大,可輕輕搖動
5、晶體的收集與洗滌
從漏斗上取出晶體時,常與濾紙一起取出,待干燥后,用刮刀輕敲濾紙,注意勿使濾紙纖維附于晶體上,晶體即全部下來。

6、晶體的干燥
在測定熔點前,晶體必須充分干燥,否則測定的熔點會偏低。固體干燥的方法很多,要根據重結晶所用溶劑及結晶的性質來選擇
(1)空氣晾干(不吸潮的低熔點物質在空氣中干燥是最簡單的干燥方法)。
(2)烘干(對空氣和溫度穩定的物質可在烘箱中干燥,烘箱溫度應比被干燥物質的熔點低20-50℃。
(3)用濾紙吸干(易將濾紙纖維污染到固體上)
(4)置于干燥器中干燥
干燥后,稱重、計算回收率。
7、回收有機溶劑
用蒸餾的放法回收有機溶劑,并計算溶劑回收率。
8、測定熔點
將干燥好的晶體測定熔點,通過熔點來檢驗其純度,以決定是否需要再作進一步的重結晶










