熔點的測定原理
1.熔點測定基本原理
熔點定義:一個大氣壓下固體化合物固相與液相平衡時的溫度
這時固相和液相的蒸汽壓相等。每種純固體有機化合物一般都有一個固定的熔點,即在一定壓力下,從初熔到全熔(該范圍稱為熔程),溫度不超過0.5~1℃。
熔點是鑒定固體有機化合物的重要物理常數,也是化合物純度的判斷標準。當化合物中混有雜質時,熔程較長,熔點降低。
純物質的熔點和凝固點是一致的。
2.測定熔點的方法:
1)經典方法(提勒管法)
將試樣裝入熔點管中(見教材25頁)。將干燥的粉末試樣在表面皿上堆成小堆,將熔點管的開口端插入試樣中,裝取少量粉末。然后把熔點管豎立起來,在桌面上頓幾下,使樣品掉入管底。這樣反復取樣多次,最后使熔點管從一根長約40~50 cm高底玻璃管中掉到表面皿上,多重復幾次,使樣品粉末緊密堆積在毛細管底部。為使測量結果準確,樣品一定要研地很細,填充要均勻且緊密。
載熱體一般稱為浴液,根據所測物質地熔點選擇。一般用液體石蠟,硫酸,硅油等。
毛細管中的樣品應位于溫度計水銀球的中部,可用乳膠圈捆好貼實(膠圈不要浸入溶液中),用有缺口的木塞作支撐套入溫度計放到提勒管中,并使水銀球處在提勒管的兩叉口之間。
在下圖中所示位置加熱,載熱體被加熱后在管內呈對流循環,使溫度變化比較均勻。
在測定已知熔點的樣品時,可先以較快速度加熱,在距離熔點15~20℃時,應以每分鐘1~2 ℃的速度加熱,直到測出熔程。在測定未知熔點的樣品時,應先粗測熔點范圍,再如上述方法細測。測定時,應觀察和記錄樣品開始塌落并有液相產生時(初熔)和固體完全消失時(全溶)的溫度讀數,所的數據即為該物質的熔程。還要觀察和記錄再加熱過程中是否有萎縮、變色、發泡、升華及炭化現象,熔點測定至少要有兩次重復數據,每一次都要用新毛細管重新裝入樣品。
2)顯微熔點儀測定熔點(微量熔點測定法)
該類儀器型號較多,共同特點是使用樣品量少(2~3顆小結晶),可觀察晶體再加熱過程中的變化情況,能測量室溫到300℃樣品的熔點,其具體操作如下:
取兩片干凈且干燥的蓋玻片將樣品夾在中間,用手將樣品攆碎,放在載玻片上將樣品送入加熱平臺上,用手柄調節顯微鏡高度,直至可以清楚的看到晶體。打開控制器上加熱開關,調節旋鈕I和II使調節器上電壓達到100,先讓儀器快速升溫,待溫度升至距樣品熔點值約差20℃左右時放慢速加熱速度,控制溫度上升速度為每分鐘2℃左右。當樣品結晶棱角開始變圓時,表示熔化已開始,結晶形狀完全消失表示熔化已經完成,記錄熔程。
測畢停止加熱,稍冷,用鑷子取出載玻片,將裝有樣品的蓋薄片放在小燒杯中,將散熱片放在加熱臺上,使其快速冷卻,以便再次測試用。