沸点及其测定

1.原理

液体化合物的沸点，是它的重要物理常数之一，在使用、分离和纯化过程中，具有很重要的意义。

一个化合物的沸点，就是当它受热时其蒸气压升高，当达到与外界大气压相等时，液体开始沸腾，这时液体的温度就是该化合物的沸点。根据液体的蒸气压-温度曲线可知，一个物质的沸点与该物质所受的外界压力有关。外界压力增大，液体沸腾时的蒸气压加大，沸点升高；相反，若减小外界的压力，则沸腾时的蒸气压也下降，沸点降低。

根据经验规律，在0.1MPa（760mmHg）附近时，多数液体当压力下降1.33kPa（10mmHg），沸点约下降0.5℃。在较低压力时，压力每降低一半，沸点下降10℃左右。

由于物质的沸点随外界压力的改变而改变，因此，讨论或者报道一个化合物的沸点时，一定要注明测定沸点时外界的大气压，以便与文献值相比较。

2.测定沸点的方法

液体不纯时沸程很长，在这种情况下无法测定液体的沸点，应先把液体用其他方法提纯后，再测定沸点。

图2-18　微量法测定沸点的装置

沸点测定分常量法和微量法两种。常量法的装置与蒸馏操作的相同。

微量法测定沸点可用图2-18所示装置。在沸点管外管中放1～2滴样品，液柱高约1cm。再放入内管，然后将沸点管用橡皮圈附于温度计旁，放入热浴中进行加热。加热时，由于气体膨胀，内管中会有小气泡缓缓逸出，在到达该液体的沸点时，将有一连串的小气泡快速地逸出。此时可停止加热，使浴温自行下降，气泡逸出的速度渐渐减慢。在气泡不再冒出而液体刚要进入内管的瞬间（即最后一个气泡刚要缩回至内管中时），表示毛细管内的蒸气压与外界压力相等，此时的温度即为该液体的沸点。为校正起见，待温度降下几度后再非常缓慢地加热，记下刚出现大量气泡时的温度。两次温度计的读数相差应该不超过1℃。

沸点管是由两根粗细不同的毛细管组成的。将内径为3～4mm，长7～8cm的毛细管一端用小火封闭，作为沸点管的外管。另将内径约1mm的毛细管在中间部位封闭，自封闭处一端截取约5mm（作为沸点管内管的下端），另一端约长8cm，总长度约9cm，作为内管。