技能訓(xùn)練十三　熔點(diǎn)的測定

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

（1）了解熔點(diǎn)測定的意義。

（2）掌握測定熔點(diǎn)的操作。

【實(shí)驗(yàn)原理】

每一個(gè)晶體有機(jī)化合物都具有一定的熔點(diǎn)，熔點(diǎn)就是化合物熔化時(shí)固液兩態(tài)在大氣壓下成平衡狀態(tài)的溫度。一個(gè)純化合物從始熔到全熔的溫度范圍稱為熔距（熔點(diǎn)范圍或熔程），一般為0.5～1℃。若含有雜質(zhì)則熔點(diǎn)下降，熔距增大。大多數(shù)有機(jī)化合物的熔點(diǎn)都在300℃以下，較易測定。

【儀器及藥品】

1.儀器

b形管、酒精燈、溫度計(jì)。

2.藥品

濃硫酸、尿素、肉桂酸、尿素和肉桂酸的混合物（質(zhì)量比1∶1）。

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】

1.熔點(diǎn)管的拉制

用內(nèi)徑1mm、長60～70mm、一端封閉的毛細(xì)管作為熔點(diǎn)管。拉制方法見“3.2　玻璃工操作和塞子配置”。

2.樣品的裝填

取少量（約0.1g）待測熔點(diǎn)的干燥樣品（例如尿素）于干凈干燥的表面皿上，用玻璃棒研成很細(xì)的粉末，堆積在一起。將毛細(xì)管開口一端向下插入粉末中，然后將毛細(xì)管開口一端向上，輕輕在桌上敲擊，再使毛細(xì)管從垂直于表面皿上的長30～40cm的玻璃管上口中自由落下，以使樣品緊密裝填于毛細(xì)管封閉的底部。重復(fù)上述操作數(shù)次，直至管中均勻且沒有空隙地裝填2～3mm高的樣品即可。黏附于毛細(xì)管外壁的粉末必須拭去，以免污染提勒氏管（亦稱為b形管）中的熱浴液。

注意：①樣品須研得很細(xì)；②裝樣品要迅速；③裝填后的樣品應(yīng)結(jié)實(shí)、均勻、無空隙。

3.測定熔點(diǎn)的裝置

在提勒氏管中盛濃硫酸作為熱浴液。濃硫酸裝到與側(cè)管口相平或略高于側(cè)管。將提勒氏管用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上，塞上帶有三角缺口的軟木塞，將溫度計(jì)插入軟木塞中央孔中，其刻度對(duì)著軟木塞缺口，以便觀察溫度。使溫度計(jì)水銀球部恰好處于提勒氏管上下兩個(gè)叉管口中部。調(diào)整好上述裝置后將溫度計(jì)連同軟木塞一同取下，借助溫度計(jì)上蘸有的濃硫酸，小心地將裝好樣品的毛細(xì)管附著在溫度計(jì)上，并用橡皮圈固定（如圖4－1（a）所示），注意使樣品部分正貼著水銀球中部，然后輕輕將附有毛細(xì)管的溫度計(jì)及軟木塞按原位置插入提勒氏管中（如圖4－1（b）所示）。

圖4－1　測定熔點(diǎn)的裝置

（a）毛細(xì)管和溫度計(jì)位置圖；（b）測定熔點(diǎn)的裝置

4.熔點(diǎn)測定方法

熔點(diǎn)測定的關(guān)鍵操作之一就是控制加熱速度，使熱能透過毛細(xì)管，樣品受熱熔化，令熔化溫度與溫度計(jì)所示溫度一致。一般方法是先在快速加熱下，粗測化合物的熔點(diǎn)，再作第二次測定。測定前，先待熱浴溫度降至熔點(diǎn)30℃以下，換一根樣品管，慢慢加熱，一開始以5℃／min的速度升溫，當(dāng)達(dá)到熔點(diǎn)下約15℃時(shí)，以1～2℃／min的速度升溫，接近熔點(diǎn)時(shí)，以0.2～0.3℃／min的速度升溫，當(dāng)毛細(xì)管中樣品開始塌落和有濕潤現(xiàn)象，出現(xiàn)下滴液體時(shí)，表明樣品已開始熔化，為始熔，記下溫度，繼續(xù)微熱，至成透明液體，記下全熔溫度。

本實(shí)驗(yàn)需測定的數(shù)據(jù)如表4－1所示。

表4－1　尿素、肉桂酸及其混合物的熔點(diǎn)測定數(shù)據(jù)記錄

在測定未知物時(shí)可先粗測一次，掌握樣品熔點(diǎn)的大致范圍，然后再仔細(xì)地精測二次。熔點(diǎn)測定至少要有兩次重復(fù)數(shù)據(jù)。每次測定必須用新的毛細(xì)管另裝樣品，不得將已測過熔點(diǎn)的毛細(xì)管冷卻使樣品固化后第二次測定。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)束處理】

把溫度計(jì)放好，讓其自然冷卻至室溫，用廢紙擦去硫酸后，才可用水沖洗，濃硫酸冷卻后，方可倒回瓶中。

注意：濃硫酸價(jià)廉，易傳熱，但腐蝕性強(qiáng)，有機(jī)化合物與其接觸，硫酸的顏色會(huì)變黑，妨礙觀察，故裝填樣品時(shí)，沾在管外的樣品必須擦去。如硫酸的顏色已變黑，可酌情加少許硝酸鈉（或硝酸鉀）晶體，加熱后便可褪色。使用硫酸時(shí)應(yīng)特別小心，以防灼傷皮膚。

【注意事項(xiàng)】

（1）酒精燈的使用安全。

（2）熔點(diǎn)管的高度不能低于熱浴液。

（3）第二次測定時(shí)熱浴液要冷卻，測完后熱浴液要回收。

（4）測定熔點(diǎn)時(shí)升溫的速度要控制好。

【問題討論】

（1）若樣品研磨得不細(xì)，對(duì)裝樣品有什么影響？此時(shí)測定的有機(jī)物熔點(diǎn)數(shù)據(jù)是否可靠？

（2）加熱速度的快慢為什么會(huì)影響熔點(diǎn)？

（3）是否可以使用第一次測定熔點(diǎn)時(shí)已經(jīng)熔化了的有機(jī)化合物再作第二次測定呢？為什么？