蒸馏、分馏及常量法测定沸点 一、实验目的： 1、了解蒸馏和测定沸点的意义； 2、理解蒸馏和分馏的基本原理，应用范围，什么情况下用蒸馏，什么情况下用分馏。 3、熟练掌握蒸馏装置的安装和使用方法 4、掌握分馏柱的工作原理和常压下的简单分馏操作方法。

二、实验原理： 1、沸点：液体的蒸气压只与温度有关，即液体在一定温度下具有一定的蒸气压；随作温度的升高，液体的蒸气压增加。当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力（通常是大气压力）相等时，就有大量气泡从液体内部逸出，即液体沸腾。这时的温度称为液体的沸点。P液=P外

通常所说的沸点是在0.1Mpa(即760mmHg)压力下液体的沸腾温度。例如水的沸点为100oC，即指大气压为760mmHg时，水在100oC时沸腾。在其它压力下的沸点应注明，如水的沸点可表示为95oC/85.3kPa。 注意： 纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点。可初步鉴定物质。但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物，因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸点。

2、蒸馏 蒸馏就是将液体化合物加热至沸腾变为蒸气，又将蒸气冷凝为液体化合物这两个过程的联合操作过程。它是分离液体有机化合物最常用的一种方法。 3、蒸馏的作用： 1）通过蒸馏可将易挥发的物质和不挥发的物质分开。 2）将沸点不同的液体化合物分开，但不同液体沸点必须相差30℃以上。 3）可测化合物的沸点。

4、分馏 分馏是借助于分馏柱进行多次气化和冷凝，使一系列的蒸馏不需多次重复，一次得以完成的蒸馏（分馏就是多次蒸馏）， 在分馏柱内，当上升的蒸气与下降的冷凝液互凝相接触时，上升的蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化，两者之间发生了热量交换，其结果，上升蒸气中易挥发组分增加，而下降的冷凝液中高沸点组分（难挥发组分）增加，如果继续多次，就等于进行了多次的气液平衡，即达到了多次蒸馏的效果。这样靠近分馏柱顶部易挥发物质的组分比率高，而在烧瓶里高沸点组分（难挥发组分）的比率高。这样只要分馏柱足够高，就可将这种组分完全彻底分开。工业上的精馏塔就相当于分馏柱。

三、蒸馏仪器的选择与安装 1、仪器的选择 1）蒸馏瓶：一般为圆底烧瓶（蒸馏物液体的体积，一般不要超过蒸馏瓶容积的2/3，也不要少于1/3。） 2）冷凝管：液体沸点小于130 ℃用直型冷凝管；大于130 ℃用直型冷凝管 3）蒸馏头：普通蒸馏头；克氏蒸馏头（减压蒸馏用） 4）温度计：其量程不低于液体沸点 5）接液管：或称尾接管。 （根据需要安装不同用途的尾接管，例如，减压蒸馏需安装真空尾接管） 6）接受瓶：一般常压蒸馏用锥形瓶，减压蒸馏用圆底烧瓶。 5）、6）统称为接受器

2、蒸馏装置的安装 仪器安装顺序一般为：自下而上，从左到右。撤卸仪器与安装顺序相反。 热源→蒸馏瓶（固定方法、离热源的距离，其轴心保持垂直）→蒸馏头（其对称面与铁架平行）→冷凝管（若为直形冷凝管则应保证上端出水口向上，与橡皮管相连至水池；下端进水口向下，通过橡皮管与水龙头相连；才能保证套管内充满水）→接液管→接受瓶（正式接受馏液的接受瓶应事先称重并做记录）→温度计（借助温度计导管将温度计固定在蒸馏头的上口处，使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限同处一水平线上）。

蒸馏装置

3、蒸馏操作 1）加料：将待蒸馏液通过玻璃漏斗小心倒入蒸馏瓶中。不要使液体从支管流出。加入几粒沸石，塞好带温度计的塞子。 2）加热：先给水冷凝管通水，然后加热。 当温度计读数急剧上升时，应适当调整热源温度，使升温速度略为减慢，蒸气顶端停留在原处，让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡。然后再稍稍提高热源温度，进行蒸馏（控制加热温度以调整蒸馏速度，通常以每秒1—2滴为宜。在整个蒸馏过程中，应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴。此时的温度即为液体与蒸气平衡时的温度。温度计的读数就是液体（馏出液）的沸点。 热源温度太高，使蒸气成为过热蒸气，造成温度计所显示的沸点偏高；若热源温度太低，馏出物蒸气不能充分浸润温度计水银球，造成温度计读得的沸点偏低或不规则。

3）观察沸点及收集馏液： 进行蒸馏前，至少要准备两个接受瓶，其中一个接受前馏分（或称馏头），另一个（需称重）用于接受预期所需馏分（并记下该馏分的沸程：即该馏分的第一滴和最后一滴时温度计的读数）。 一般液体中或多或少含有高沸点杂质，在所需馏分蒸出后，若继续升温，温度计读数会显著升高，若维持原来的温度，就不会再有馏液蒸出，温度计读数会突然下降。此时应停止蒸馏。即使杂质很少，也不要蒸干，以免蒸馏瓶破裂及发生其它意外事故。 4）拆除蒸馏装置：蒸馏完毕，先应撤出热源（拔下电源插头，再移走热源），然后停止通水，最后拆除蒸馏装置（与安装顺序相反）。

四、关于现象记录的举例： 加热时可见蒸馏瓶中的沸石周围有很多的小气泡冒处液体逐渐沸腾， 蒸气逐渐上升，温度计读数也略有上升。 当蒸气的顶端达到水银球部位时，温度计读数急剧上升。 温度计水银球上挂有冷凝的液滴 前馏分 的温度： 第一滴 馏出液的温度：温度计读数稳定时的温度 馏分的沸程：即该馏分的第一滴和最后一滴时温度计的读数 温度计的读数就是液体（馏出液）的沸点。

四、操作要点和说明 1、进行蒸馏操作时，有时发现馏出物的沸点往往低于（或高于）该化合物的沸点，有时馏出物的温度一直在上升，这可能是因为混合液体组成比较复杂，沸点又比较接近的缘故，简单蒸馏难以将它们分开，可考虑用分馏。 2、沸石的加入  为了清除在蒸馏过程中的过热现象和保证沸腾的平稳状态，常加沸石，或一端封口的毛细管，因为它们都能防止加热时的暴沸现象，，把它们称做止暴剂又叫助沸剂，值得注意的是，不能在液体沸腾时，加入止暴剂，不能用已使用过的止暴剂。

五、本次实验的成败关键： 六、安全须知 1、仪器装配符合规范 2、热源温控适时调整得当 3、馏分收集范围严格无误 1、检查装置是否完好无损，安装是否符合要求。 2、注意装置与大气相通 3、注意别忘了加沸石（不能中途加；要补加，需将液体冷至室温后再加。） 4、先停加热，稍冷后再停通水。

七、思考题 1、用蒸馏法测沸点时，温度计水银球的位置过高或过低，将会有什么误差？ 2、液体转入蒸馏烧瓶，应如何操作？不按此操作可能导致什么后果？ 3、蒸馏时为什么必须加入沸石等助沸物？ 4、向冷凝管通水，下口进水，上口出水。为什么？ 5、蒸馏速度过快或过慢，将会导致什么后果？ 6、当加热后有馏出液时，才发现未通冷凝水，能否马上通水？应如何正确处理？ 7、判断：有恒定沸点的液体一定是纯净物吗？为什么？ 8、蒸馏方法的作用有哪些？