1、目前測熔點(diǎn)的方法有:(1)毛細管法測熔點(diǎn); (2)熔點(diǎn)測定儀測熔點(diǎn)。
2、(1)管壁太厚樣品受熱不均勻,熔點(diǎn)測不準,熔點(diǎn)數據易偏高,熔程大。
(2)熔點(diǎn)管底部未完全封閉有一針孔,空氣會(huì )進(jìn)人,加熱時(shí),可看到有氣泡從溶液中跑出接著(zhù)溶液進(jìn)人,結晶很快熔化,也測不準,偏低。
(3)熔點(diǎn)管不潔凈,等于樣品中有雜質(zhì),致使測得熔點(diǎn)偏低,熔程加大。
(4)樣品未完全干燥,內有水分和其它溶劑,加熱,溶劑氣化,使樣品松動(dòng)熔化,也使所測熔點(diǎn)數據偏低,熔程加大.樣品含有雜質(zhì)的話(huà)情況同上。
(5)樣品研得不細和裝得不緊密,里面含有空隙,充滿(mǎn)空氣,而空氣導熱系數小傳熱慢,會(huì )使所測熔點(diǎn)數據偏高熔程大。
(6)加熱太快,升溫大快,會(huì )使所測熔點(diǎn)數據偏高,熔程大,所以加熱不能太快。這一方面是為了保證有充分的時(shí)間讓熱量由管外傳至管內,以使固體熔化。另一方面因觀(guān)察者不能同時(shí)觀(guān)察溫度計所示度數和樣品的變化情況,只有緩慢加熱才能使此項誤差變小。
要做實(shí)驗測定!1、熔點(diǎn)的測定化合物的熔點(diǎn)是指在常壓下該物質(zhì)的固—液兩相達到平衡時(shí)的溫度。
但通常把晶體物質(zhì)受熱后由固態(tài)轉化為液態(tài)時(shí)的溫度作為該化合物的熔點(diǎn)。純凈的固體有機化合物一般都有固定的熔點(diǎn)。
在一定的外壓下,固液兩態(tài)之間的變化是非常敏銳的,自初熔至全熔(稱(chēng)為熔程)溫度不超過(guò)0.5-1℃。若混有雜質(zhì)則熔點(diǎn)有明確變化,不但熔點(diǎn)距擴大,而且熔點(diǎn)也往往下降。
因此,熔點(diǎn)是晶體化合物純度的重要指標。有機化合物熔點(diǎn)一般不超過(guò)350℃,較易測定,故可借測定熔點(diǎn)來(lái)鑒別未知有機物和判斷有機物的純度。
在鑒定某未知物時(shí),如測得其熔點(diǎn)和某已知物的熔點(diǎn)相同或相近時(shí),不能認為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。還需把它們混合,測該混合物的熔點(diǎn),若熔點(diǎn)仍不變,才能認為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。
若混合物熔點(diǎn)降低,熔程增大,則說(shuō)明它們屬于不同的物質(zhì)。故此種混合熔點(diǎn)試驗,是檢驗兩種熔點(diǎn)相同或相近的有機物是否為同一物質(zhì)的最簡(jiǎn)便方法。
熔點(diǎn)裝置圖:2、沸點(diǎn)的測定液體的分子由于分子運動(dòng)有從表面逸出的傾向,這種傾向隨著(zhù)溫度的升高而增大,進(jìn)而在液面上部形成蒸氣。當分子由液體逸出的速度與分子由蒸氣中回到液體中的速度相等,液面上的蒸氣達到飽和,稱(chēng)為飽和蒸氣。
它對液面所施加的壓力稱(chēng)為飽和蒸氣壓。實(shí)驗證明,液體的蒸氣壓只與溫度有關(guān)。
即液體在一定溫度下具有一定的蒸氣壓。當液體的蒸氣壓增大到與外界施于液面的總壓力(通常是大氣壓力)相等時(shí),就有大量氣泡從液體內部逸出,即液體沸騰。
這時(shí)的溫度稱(chēng)為液體的沸點(diǎn)。 通常所說(shuō)的沸點(diǎn)是指在101.3kPa下液體沸騰時(shí)的溫度。
在一定外壓下,純液體有機化合物都有一定的沸點(diǎn),而且沸點(diǎn)距也很小(0.5-1℃)。所以測定沸點(diǎn)是鑒定有機化合物和判斷物質(zhì)純度的依據之一。
測定沸點(diǎn)常用的方法有常量法(蒸餾法)和微量法(沸點(diǎn)管法)兩種。 實(shí)驗步驟1、熔點(diǎn)的測定毛細管法:①準備熔點(diǎn)管:將毛細管截成6~8cm長(cháng),將一端用酒精燈外焰封口(與外焰成40o角轉動(dòng)加熱)。
防止將毛細管燒彎、封出疙瘩。②裝填樣品:取0.1~0.2g預先研細并烘干的樣品,堆積于干凈的表面皿上,將熔點(diǎn)管開(kāi)口一端插入樣品堆中,反復數次,就有少量樣品進(jìn)入熔點(diǎn)管中。
然后將熔點(diǎn)管在垂直的約40cm的玻璃管中自有下落,使樣品緊密堆積在熔點(diǎn)管的下端,反復多次,直到樣品高約2~3cm為止,每種樣品裝2~3根。③儀器裝置:將b形管固定于鐵架臺上,倒入液體石蠟做為浴液,其用量以略高于b形管的上側管為宜。
將裝有樣品的熔點(diǎn)管用橡皮圈固定于溫度計的下端,使熔點(diǎn)管裝樣品的部分位于水銀球的中部。然后將此帶有熔點(diǎn)管的溫度計,通過(guò)有缺口的軟木塞小心插入b形管中,使之與管同軸,并使溫度計的水銀球位于b形管兩支管的中間。
④熔點(diǎn)測定:粗測:慢慢加熱b形管的支管連接處,使溫度每分鐘上升約5℃。觀(guān)察并記錄樣品開(kāi)始熔化時(shí)的溫度,此為樣品的粗測熔點(diǎn),作為精測的參考。
精測:待浴液溫度下降到30℃左右時(shí),將溫度計取出,換另一根熔點(diǎn)管,進(jìn)行精測。開(kāi)始升溫可稍快,當溫度升至離粗測熔點(diǎn)約10℃時(shí),控制火焰使每分鐘升溫不超過(guò)1℃。
當熔點(diǎn)管中的樣品開(kāi)始塌落,濕潤,出現小液滴時(shí),表明樣品開(kāi)始溶化,記錄此時(shí)溫度即樣品的始熔溫度。繼續加熱,至固體全部消失變?yōu)橥该饕后w時(shí)再記錄溫度,此即樣品的全熔溫度。
樣品的熔點(diǎn)表示為:t始熔~t全熔。實(shí)測:尿素(已知物,133~135℃)、桂皮酸(未知物,132~133℃),混合物(尿素-桂皮酸=1:1,100℃左右)。
實(shí)驗過(guò)程中,粗測一次,精測兩次。2、沸點(diǎn)的測定微量法測定沸點(diǎn):①沸點(diǎn)管的制備:沸點(diǎn)管由外管和內管組成,外管用長(cháng)7~8厘米、內徑0.2~0.3cm的玻璃管將一端燒熔封口制得,內管用市購的毛細管截取3~4cm封其一端而成。
測量時(shí)將內管開(kāi)口向下插入外管中。②沸點(diǎn)的測定:取1~2滴待測樣品滴入沸點(diǎn)管的外管中(思考題9),將內管插入外管中,然后用小橡皮圈把沸點(diǎn)附于溫度計旁,再把該溫度計的水銀球位于b形管兩支管中間,然后加熱。
加熱時(shí)由于氣體膨脹,內管中會(huì )有小氣泡緩緩逸出,當溫度升到比沸點(diǎn)稍高時(shí),管內會(huì )有一連串的小氣泡快速逸出。這時(shí)停止加熱,使溶液自行冷卻,氣泡逸出的速度即漸漸減慢。
在最后一氣泡不再冒出并要縮回內管的瞬間記錄溫度,此時(shí)的溫度即為該液體的沸點(diǎn),待溫度下降15~20℃后,可重新加熱再測一次(2次所得溫度數值不得相差1℃)。按上述方法進(jìn)行如下測定:CCl4沸點(diǎn)(76℃)。
注意事項1.熔點(diǎn)管必須潔凈。如含有灰塵等,能產(chǎn)生4—10OC的誤差。
2.熔點(diǎn)管底未封好會(huì )產(chǎn)生漏管。3.樣品粉碎要細,填裝要實(shí),否則產(chǎn)生空隙,不易傳熱,造成熔程變大。
4.樣品不干燥或含有雜質(zhì),會(huì )使熔點(diǎn)偏低,熔程變大。5.樣品量太少不便觀(guān)察,而且熔點(diǎn)偏低;太多會(huì )造成熔程變大,熔點(diǎn)偏高。
6.升溫速度應慢,讓熱傳導有充分的時(shí)間。升溫速度過(guò)快,熔點(diǎn)偏高。
7.熔點(diǎn)管壁太厚,熱傳導時(shí)間長(cháng),會(huì )產(chǎn)生熔點(diǎn)偏高。
測定法分為下列三種。
各品種項下未注明時(shí),均系指第一法。 第一法 測定易粉碎的固體藥品。
取供試品適量,研成細粉,除另有規定外,應按照各藥品項下干燥失重的條件進(jìn)行干燥。若該藥品為不檢查干燥失重、熔點(diǎn)范圍低限在135℃以上、受熱不分解的供試品,可采用105℃干燥;熔點(diǎn)在135℃以下或受熱分解的供試品,可在五氧化二磷干燥器中干燥過(guò)夜或用其他適宜的干燥方法干燥,如恒溫減壓干燥。
分取供試品適量,置于熔點(diǎn)測定用毛細管(簡(jiǎn)稱(chēng)毛細管,由中性硬質(zhì)玻璃管制成,長(cháng)9cm以上,內徑0。9~1。
1mm,壁厚0。10~0。
15mm,一端熔封;當所用溫度計浸入傳溫液在6cm以上時(shí),管長(cháng)應適當增加,使露出液面3cm以上)中,輕擊管壁或借助長(cháng)短適宜的潔凈玻璃管,垂直放在表面皿或其他適宜的硬質(zhì)物體上,將毛細管自上口放入使自由落下,反復數次,使粉末緊密集結在毛細管的熔封端。 裝入供試品的高度為3mm。
另將溫度計(分浸型,具有 0。5℃刻度,經(jīng)熔點(diǎn)測定用對照品校正)放入盛裝傳溫液(熔點(diǎn)在80℃以下者,用水;熔點(diǎn)在80℃以上者,用硅油或液狀石蠟)的容器中,使溫度計汞球部的底端與容器的底部距離2。
5cm以上(用內加熱的容器,溫度計汞球與加熱器上表面距離2。 5cm以上);加入傳溫液以使傳溫液受熱后的液面適在溫度計的分浸線(xiàn)處。
將傳溫液加熱,俟溫度上升至較規定的熔點(diǎn)低限約低10℃時(shí),將裝有供試品的毛細管浸入傳溫液,貼附在溫度計上(可用橡皮圈或毛細管夾固定),位置須使毛細管的內容物部分適在溫度計汞球中部;繼續加熱,調節升溫速率為每分鐘上升1。 0~1。
5℃,加熱時(shí)須不斷攪拌使傳溫液溫度保持均勻,記錄供試品在初熔至全熔時(shí)的溫度,重復測定3次,取其平均值,即得。 “初熔”系指供試品毛細管內開(kāi)始局部液化出現明顯液滴時(shí)的溫度。
“全熔”系指供試品全部液化時(shí)的溫度。 測定熔融同時(shí)分解的供試品時(shí),方法如上述,但調節升溫速率使每分鐘上升2。
5~3。0℃;供試品開(kāi)始局部液化時(shí)(或開(kāi)始產(chǎn)生氣泡時(shí))的溫度作為初熔溫度;供試品固相消失全部液化時(shí)的溫度作為全熔溫度。
遇有固相消失不明顯時(shí),應以供試品分解物開(kāi)始膨脹上升時(shí)溫度作為全熔溫度。某些藥品無(wú)法分辨其初熔、全熔時(shí),可以其發(fā)生突變時(shí)的溫度作為熔點(diǎn)。
第二法 測定不易粉碎的固體藥品(如脂肪、脂肪酸、石蠟、羊毛脂等)。 取供試品,注意用盡可能低的溫度熔融后,吸入兩端開(kāi)口的毛細管(同第一法,但管端不熔封)中,使高達約10mm。
在10℃或10℃以下的冷處靜置24小時(shí),或置冰上放冷不少于2小時(shí),凝固后用橡皮圈將毛細管緊縛在溫度計(同第一法)上,使毛細管的內容物部分適在溫度計汞球中部。 照第一法將毛細管連同溫度計浸入傳溫液中,供試品的上端應適在傳溫液液面下約10mm處;小心加熱,俟溫度上升至較規定的熔點(diǎn)低限尚低約5℃時(shí),調節升溫速率使每分鐘上升不超過(guò)0。
5℃,至供試品在毛細管中開(kāi)始上升時(shí),檢讀溫度計上顯示的溫度,即得。 第三法 測定凡士林或其他類(lèi)似物質(zhì)。
取供試品適量,緩緩攪拌并加熱至溫度達90~92℃時(shí),放入一平底耐熱容器中,使供試品厚度達到12±1mm,放冷至較規定的熔點(diǎn)上限高8~10℃;取刻度為0。2℃、水銀球長(cháng)18~28mm、直徑5~6mm的溫度計(其上部預先套上軟木塞,在塞子邊緣開(kāi)一小槽),使冷至5℃后,擦干并小心地將溫度計汞球部垂直插入上述熔融的供試品中,直至碰到容器的底部(浸沒(méi)12mm),隨即取出,直立懸置,俟粘附在溫度計球部的供試品表面渾濁,將溫度計浸入16℃ 以下的水中5分鐘,取出,再將溫度計插入一外徑約25mm、長(cháng)150mm的試管中,塞緊,使溫度計懸于其中,并使溫度計球部的底端距試管底部約為 15mm;將試管浸入約16℃的水浴中,調節試管的高度使溫度計上分浸線(xiàn)同水面相平;加熱水浴溫度以每分鐘2℃的速率升至38℃,再以每分鐘1℃的速率升溫至供試品的第一滴脫離溫度計為止;檢讀溫度計上顯示的溫度,即可作為供試品的近似熔點(diǎn)。
再取供試品,照前法反復測定數次;如前后3次測得的熔點(diǎn)相差不超過(guò)1℃,可取3次的平均值作為供試品的熔點(diǎn);如3次測得的熔點(diǎn)相差超過(guò)1℃時(shí),可再測定2次,并取5次的平均值作為供試品的熔點(diǎn)。
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