技能训练四 乙酰苯胺的重结晶
【实验目的】
(1)学习重结晶提纯固体有机化合物的原理和方法。
(2)掌握重结晶的实验操作。
【实验原理】
重结晶是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同,或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同,而使它们相互分离的方法,它是提纯固体有机物常用的方法之一。重结晶一般适合于纯化杂质含量小于5%的固体有机化合物。杂质含量多,难以结晶,最好先用其他办法,如萃取、水蒸气蒸馏等进行初步提纯,降低杂质含量后,再以重结晶纯化。
重结晶提纯法的一般过程为:选择溶剂→溶解固体→去除杂质→晶体析出→晶体的收集与洗涤→晶体的干燥。
【仪器及药品】
1.仪器
循环水真空泵、热滤漏斗、抽滤瓶、布氏漏斗、酒精灯、滤纸。
2.药品
乙酰苯胺。
【实验步骤】
用水重结晶法提纯粗品乙酰苯胺。
(1)称取5g粗乙酰苯胺,放在250mL三角烧杯中,加入纯水,加热至沸腾,直至乙酰苯胺溶解,若不溶解,可添加适量热水,搅拌并加热至接近沸腾令乙酰苯胺溶解。
(2)稍冷后,加入适量(约1g)活性炭于溶液中,煮沸5~10min,趁热用放有折叠式滤纸的热水漏斗过滤,用一只三角烧杯收集滤液,在过滤过程中,热水漏斗和溶液均应用小火加热保温以免冷却。
(3)滤液放置冷却后,有乙酰苯胺结晶体析出,抽干后用玻璃瓶塞压挤晶体,继续抽滤,尽量除去母液。
(4)进行晶体的洗涤工作。即先把橡皮管从抽滤瓶上拔出,关闭抽气泵,将少量蒸馏水(作溶剂)均匀地撒在滤饼上,浸没晶体,用玻璃棒小心均匀地搅拌晶体,接上橡皮管,抽滤至干,如此重复洗涤两次。
(5)晶体已基本洗干净后,取出晶体,放在表面皿上晾干,或在100℃以下烘干,称重。乙酰苯胺的熔点为114℃。乙酰苯胺在水中的溶解度为:5.5g/100mL(100℃),0.53g/100mL(25℃)。
【注意事项】
(1)不要在沸腾的溶液中加入活性炭,以免暴沸冲出。
(2)抽滤时防止倒吸。
(3)洗涤晶体时,先关闭水泵,加入少量冷水,用玻璃棒松动晶体,然后开泵抽干。
【问题讨论】
(1)重结晶操作中,活性炭起什么作用?为什么不能在溶液沸腾时加入?
(2)在制备乙酰苯胺的饱和溶液进行重结晶时,在杯下有一滴油珠出现,试解释原因。怎样处理才算合理?
(3)在布氏漏斗中用溶剂洗涤固体时应该注意些什么?
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