正文 項目五 減壓蒸餾操作技術(1 / 2)

一、實訓目標

(1)熟練掌握減壓蒸餾操作技術。

(2)熟練掌握旋轉蒸發儀的使用方法。

二、實訓原理

減壓蒸餾也稱真空蒸餾,是指在低於標準大氣壓下進行的蒸餾操作。它適用於分離純化在常壓下蒸餾未達到正常沸點即已分解、氧化或聚合的物質。

液體的沸點是指它的蒸氣壓等於外界大氣壓時的溫度。因此,降低外界壓力就可以降低物質的沸點,使物質在較低溫度下沸騰而被蒸餾出來。

物質在不同壓力下的沸點可以從化學手冊中查到。實際減壓蒸餾中也可根據推算出物質在不同壓力下的沸點。例如,氯苯常壓下的沸點為132℃,要推算它在2666Pa時的沸點,先在B線找出正常沸點132℃,在壓力線C上找出2666Pa,將兩點連成直線,並延長與A線相交,交點即為氯苯在2666Pa下的沸點,約為34℃。

三、主要儀器及試劑

儀器:鐵架台、圓底燒瓶(200mL)、克氏蒸餾頭、溫度計、短頸漏鬥、真空接收管、水泵、橡皮管、一端帶毛細管的玻璃管、螺旋夾。

試劑:粗糠醛。

四、實訓內容與步驟

1.裝置

減壓蒸餾裝置通常是由蒸餾裝置和減壓裝置兩部分組成。

(1)蒸餾部分減壓蒸餾裝置的蒸餾部分由圓底燒瓶、克氏蒸餾頭、冷凝管、接收管和接收器組成。克氏蒸餾頭的側管插入溫度計,另一口插入一根末端拉成毛細管的厚壁玻璃管,毛細管的下端離瓶底1~2mm,玻璃管的上端連有一段帶螺旋夾的橡皮管,橡皮管的中間最好插入直徑為1mm的細銅絲。在減壓蒸餾時,調節螺旋夾,使少量空氣經毛細管呈微小氣泡進入燒瓶中,氣泡作為液體沸騰的汽化中心,使蒸餾平穩進行。防止暴沸,減壓蒸餾要用真空接收管,它與減壓部分相連。如果接收不同餾分可以用多頭真空接收管。

(2)減壓部分減壓部分由抽氣部分、測壓部分、安全瓶及保護部分組成。

①抽氣部分:實訓室通常用水泵或油泵減壓。水泵由金屬或玻璃製成,可把壓力降低到2.0~2.7kPa,油泵能把壓力降低到267~533Pa,好的油泵能把壓力降低到13.3Pa。但使用油泵必須有保護裝置。

②安全瓶:安全瓶與接收管直接相連,它通過活塞調節係統壓力,並防止水泵的水吸入接受器及油泵的油倒吸。

③測壓部分:開口式水銀壓力計,兩臂汞柱高度差是大氣壓力與係統的壓力之差,因此,係統的壓力應等於大氣壓減去此汞柱高度差。封閉式水銀壓力計,兩臂汞柱的高度差即為係統的壓力。

④保護部分:當用油泵減壓時,為了防止水蒸氣、有機溶劑和酸性物質進入油泵,通常用冷卻阱、吸收塔(又稱幹燥塔,)等構成保護部分。冷卻阱置於盛有冷卻劑的廣口保溫瓶中,冷卻劑的選擇隨實驗要求而定,可用冰-水、冰-鹽、幹冰等。吸收塔通常設兩個,前一個裝無水氯化鈣(或矽膠),後一個盛粒狀氫氧化鈉。有時為了吸收烴類氣體,可再加一個裝石蠟片的吸收塔。