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发布时间: 2011-11-20 18:50:04 发布人: yiyi发布 下一篇:再结晶与熔点测定过程 上一篇:数码体视显微镜北京哪有卖?
熔点测定
铝金属熔点测定槽
放大镜观测窗
电热式熔点测定仪
一、原理:
当固态纯物质缓慢受热,由固体完全转变成为液体的温度范围称为熔点
(melting point)
。当纯的固体熔化时,开始熔化之温度与完全熔化之温度
差异应该不超过 1 oC;不纯的物质其熔点较低而且温差范围较大,因此利
用物质的熔点测定,可辅助鑑定物质的结构以及纯度。熔点是纯物质的重要
物理特性之一,相同的物质在定压下应具有相同的熔点。但是,不同的物质
也可能具有相同的熔点,因此仅靠熔点的数值来确认物质的结构容易出错,
这种状况可以用溷熔法来确认。溷熔法是将物质与另一已知物以约 1:1 的比
例,磨合均匀之后,测其熔点,如果熔点下降且范围变宽,则两者必不相同,
否则就是相同的物质。
二、器材:
实验器材包含:研钵、称药纸、药杓、中空玻璃管、毛细管以及电热式熔点
测定仪(如图 5-1 所示)
。
电热式熔点测定仪
这个测定装置包括一个电热式的铝金属熔点测定槽,可以同时放入三支毛细
26 有机化学基础实验技能
管;用来观测试样变化的放大镜观测窗、测量温度的温度计、电源开关、以
及电压调控钮以调整加热速度与温度。
三、实验操作:
(一)准备试样
测定熔点所需要的试样极少,取少量的固体试样置于一称量纸上,将称
量纸摺叠而让固体夹在中间,再以锥形瓶底部或其他可利用之硬物将固
体压成粉末状。如果试样为大而坚硬的颗粒,或者是两种固体试样需要
溷合均匀时,则可使用研钵研磨成为细而均匀之粉末。受潮的试样需要
事先乾燥,否则会影响熔点测定之准确性。
(二)填充毛细管
取一支一端封口的毛细管,以开口端插入试样粉末堆中,一些粉末会卡
入开口端。取出毛细管,用卫生纸将沾黏在外壁的试样擦拭乾淨。取一
支长约 60 cm 的中空玻璃管,一端放置在坚硬的桌面上,将毛细管的
封口端向下,开口端朝上,自玻璃管的上端放入,让毛细管在坚硬的桌
面上弹震,使在开口端的试样落入底部,如此反覆数次,使毛细管中的
试样紧密堆积在毛细管的底端。毛细管中的试样不要超过 2∼3 mm。
因为填充过多的试样,加热过程中会因最底部的试样与最上层试样受热
不均匀,而使得熔点范围增大,误差增加。完成填充的毛细管,以纸巾
将外壁再擦拭一次,以免样品粉末污染测定仪器以及影响熔点的判断。
(三)熔点测定
1. 检查测定仪
测定试样熔点之前,首先检查试样槽是乾淨且没有杂物,再将校正后的
水银温度计安置于温度计放置槽中。检查电压调控钮已归零,再接上电
源插座,打开电源开关。
2. 加热
将一支含有试样的毛细管放入测定槽。利用熔点测定仪的放大镜观测窗
观测毛细管内是否堆积紧密。转动电压调控钮,以适当的速度加热。本
实验室之熔点测定仪,加热速度与电压设定之关係图如图 5-2 所示。
五、熔点测定 27
图 5-2
MEL-TEMP II 电热式熔点测定仪加热温度曲线
当设定值愈大,加热速度愈快。加热速度是测量熔点准确与否的关键,
如果加热的速度过快,加热不均的状况就会特别严重,在毛细管中不同
位置的试样感受到的温度不同,物理变化也就不同;温度计的汞球也会
因为加热过快而来不及达到温度平衡。因此在刚开始使用熔点测定仪加
热时,可以用较快的加热速度进行,以节省时间;接近熔点范围时,加
热应特别缓慢,以求得精确的测量。可以同时准备两支毛细管试样,第
一次用较快速度加热,例如使用每分钟约上升 5 度左右的加热速度,得
到一个粗略的熔点范围。关闭加热旋钮,让仪器自然散热降温。由于已
测过熔点的毛细管,因试样经过熔化,可能已分解或晶形改变而熔点不
同,不宜再使用。因此,观察温度降到较粗估熔点低约 15 度后,再置
入第二支毛细管,进行第二次量测。调整加热速度为每分钟上升 2 度,
当与熔点相差 2 到 4 度时,再降低至每分钟只升高 1 度,甚至于更慢。
总之,越接近熔点时,加热速度应该越慢。
3. 观察与记录
加热过程中,由放大镜观测窗观察试样,自温度计读取温度。当温度升
高至约物质熔点时,会发现固体首先变湿润,然后会有液体凝聚成的小
液滴出现在底部,记录毛细管中刚有液滴出现时的初熔温度。随着温度
升高,液滴范围慢慢扩大,直到固体刚好完全消失,完成熔点测量。记
录样品完全熔化的全熔温度,这两个温度就是熔点范围。
28 有机化学基础实验技能
(四)实验结束处理
熔点测定完成后,关闭加热旋钮,关闭电源,让仪器自然散热降温。用
过之毛细管则弃置于回收桶中。
(五)实验注意事项
1. 进行熔点测定时,待测固体试样应研磨成细而均匀之粉末。
2. 使用乾淨毛细管装填试样,毛细管不应含有水气或灰尘等。
3. 毛细管中试样须填充紧密,试样高度约为 2∼3 mm。
4. 如果试样为容易昇华的固体,则毛细管两端都要封闭。
5. 检查并且保持熔点测定仪之试样槽乾淨。
6. 测定所用温度计应时常校正。
7. 测定未知物,应准备两支毛细管试样,先测得粗略熔点范围,再使用第
二支毛细管进行第二次精确量测。
8. 熔点测定仪加热使用后,应让其自然散热降温,不可以洒水等其他方式
加速降温,以免造成仪器损坏。
9. 用过的毛细管弃置于回收桶中。若有任何断裂于试样槽的毛细管或温度
计,应儘速清理乾淨。如果不知道该如何清理,请儘速请教老师。