第一章 实验室常用技术及分析方法

第一节 实验室基本操作

一、熔点测定

熔点（melting point）是指在一定压力下，固体将其物态由固态转变为液态时的温度，亦指在一定压力下，纯物质的固态和液态呈平衡时的温度。在有机化学领域中，纯净的有机物均有固定的熔点。加热纯固体化合物时，从开始融熔至完全液化的温度范围就是该纯固体化合物的熔点。当纯固体化合物被加热时，在一段时间内温度上升，固体不熔；当固体开始熔化时，温度不会上升，直至所有固体都转变为液体后温度才上升。固体化合物开始熔解（初熔）至完全熔解（全熔）的温度范围称为熔程。纯净固体化合物的熔程温差一般不超过0.5℃～1℃。如固体化合物含有杂质，其熔点往往降低，且熔程也较长。所以根据熔程可判断固体化合物的纯度。

测定熔点的装置和方法多种多样，以下介绍传温液加热法和显微法。

（一）传温液加热法

取干燥样品适量，研成细粉，置熔点测定用毛细管中，熔点测定用毛细管简称毛细管，由中性硬质玻璃管制成，长9cm以上，内径0.9mm～1.1mm，壁厚0.10mm～0.15mm，一端熔封；当所用温度计浸入传温液在6cm以上时，管长应适当增加，使露出液面3cm以上。轻击管壁或借助长短适宜的洁净玻璃管，垂直放在表面皿或其他适宜的硬质物体上，将毛细管自上口放入，使自由落下，反复数次，使粉末紧密集结在毛细管的熔封端（如图1-1所示）。装入样品的高度为3mm。另将温度计（分浸型，具有0.5刻度，经熔点测定用对照品校正）置于装有传温液（熔点在80℃以下者，用水；熔点在80℃以上者，用硅油或液体石蜡）的容器中，使温度计汞球部的底端与容器的底部距离2.5cm以上（用内加热的容器，温度计汞球与加热器上表面距离2.5cm以上）；加入传温液以使传温液受热后的液面恰在温度计的分浸线处。将传温液加热，待温度上升至较规定的熔点低限约低10℃时，将装有样品的毛细管浸入传温液，贴附在温度计上（可用橡皮圈或毛细管夹固定），须使毛细管的内容物部分在温度计汞球中部；继续加热，调节升温速率为每分钟上升1.0℃～1.5℃，加热时须不断搅拌使传温液温度保持均匀，记录样品在初熔至全熔时的温度，重复测定3次，取其平均值，即得。

测定熔融同时分解的样品时，方法如上所述；但调节升温速率使温度每分钟上升2.5℃～3.0℃；样品开始局部液化时（或开始产生气泡时）的温度作为初熔温度；样品固相消失，即全部液化时的温度作为全熔温度。遇有固相消失不明显时，应以样品分解物开始膨胀上升时的温度作为全熔温度。某些药品无法分辨其初熔、全熔时，可以其发生性状突变时的温度作为熔点。

上述描述中，初熔温度指样品在毛细管内开始局部液化出现明显液滴时的温度。全熔温度指样品全部液化时的温度。

（二）显微法

用传温液加热法测定熔点，操作简便，但样品用量较大，测定时间长，并且不能观察到样品在加热过程中晶形的转化及其变化过程。为克服这些缺点，实验室常使用显微法测定熔点。

1．显微熔点测定仪。

显微熔点测定仪在结构上可分为两大部分：显微镜和微量加热台。显微镜可以是专用于测定熔点的特殊显微镜，也可以是普通的显微镜。

显微熔点测定仪的特点：①测微量样品的熔点；②测高熔点（熔点可达350℃）样品；③通过放大镜可以观察样品在加热过程中性状变化的全过程，如失去结晶水，多晶体的变化及分解等。

2．实验操作步骤。

先将载玻片洗净擦干，然后将微量样品放在载玻片上，使其位于加热器的中心孔上，再用盖玻片将样品盖住，放在圆玻璃盖下。打开光源，调节镜头，使显微镜焦点对准样品。开启加热器，用可变电阻调节加热速度，自显微镜的目镜中仔细观察样品晶形的变化和温度计中水银柱的上升情况（本测定仪目镜视野分为两半，一半可直接看到温度计所示温度，另一半可用于观察晶体的变化）。当温度接近样品的熔点时，控制温度上升的速率为每分钟1℃～2℃。当样品开始熔化，结晶完全消失，即熔化完毕。重复两次操作并记录读数。

二、重结晶

重结晶是纯化固体有机化合物的重要方法之一。一般重结晶只适用于纯化杂质含量在5%以下的固体有机化合物，所以不宜将反应粗产物直接重结晶，必须先采用其他方法（如萃取、水蒸气蒸馏、减压蒸馏等）初步提纯，然后再进行重结晶纯化。

重结晶利用产品与杂质在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离。例如，在高温时将粗产物溶于某种溶剂中，而其中有些杂质不溶或难溶，则趁热过滤，即可以除去这些杂质；冷却滤液后，所需的产品重新结晶出来，而一些易溶杂质仍在溶液中，再经过滤、洗涤、干燥，即得较纯的产品。

（一）重结晶的主要步骤

（1）将样品溶解于沸腾或近似沸腾的适宜溶剂中。

（2）热溶液趁热过滤，以除去不溶性杂质。

（3）滤液冷却，晶体析出。

（4）滤集晶体，除去易溶性杂质。

（5）干燥，测熔点，确定是否纯化。

（二）溶剂的选择

在进行重结晶时，选择理想的溶剂是一个关键。

1．理想的溶剂应具备的条件。

（1）不与产品起化学反应，沸点较低，易于除去。

（2）在较高温度时，能溶解多量的产品；而在室温或更低温度时，只能溶解很少量的产品。

（3）对杂质溶解度非常大或非常小（前一种情况是要使杂质留在母液中不随产品晶体一同析出；后一种情况是使杂质在热过滤的时候被滤去）。

（4）价廉、纯度高、不易燃。

2．选择溶剂的规律。

常见有机化合物在溶剂中的溶解度可通过查阅文献资料、理化手册获得。若查不到，可根据“相似相溶原理”（极性化合物易溶于极性溶剂，非极性化合物易溶于非极性溶剂），通过实验进行选择。

有机化合物的溶解度与其结构有关，选择溶剂时可参考以下规律：

（1）有机化合物往往易溶于极性相似的溶剂中。例如，铵盐化合物极易溶于水而难溶于醚或苯，胺类化合物进行易溶于醚或苯，仲胺化合物或叔胺化合物难溶于水。

（2）各类高级同系物的溶解度接近于相应的烃类。例如，乙酸与乙烷溶解度不同，而硬脂酸与十七烷的溶解度近似。

3．常用的溶剂。

常用的溶剂有水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、冰醋酸、二氧六环、苯、石油醚等。此外，甲苯、硝基甲烷、乙醚、二甲基甲酰胺、二甲亚砜也常应用。后两种溶剂的溶解能力强，当难找到合适的溶剂时，可以试用，但晶体往往不易从溶剂中析出，且沸点较高，晶体上吸附的溶剂不易除去。乙醚虽常应用，但因其易燃，易沿瓶壁挥发而使被溶物质析在瓶壁上，影响晶体纯度。当某种物质在一些溶剂中溶解度太大，而在另一些溶剂中溶解度又太小，无合适的单一溶剂用于重结晶时，可选用混合溶剂重结晶。

4．混合溶剂的选择原则。

（1）一种溶剂易溶解产品，另一种溶剂难溶解产品。

（2）两种溶剂能以任何比例互溶。

混合溶剂可以是预先配制好的，亦可在使用时根据情况临时配制。若采用后一种方法，可先将产品溶解在溶解度高的溶剂中，使成一浓溶液（若有带色杂质，用活性炭脱色），趁热过滤，于此热溶液中滴加热的溶解度低的溶剂，直至浑浊不再消失（这表明溶液刚好饱和），再加入少量溶解度高的溶剂或稍加热至恰好透明，将混合物冷却，析出晶体。如冷却后析出油状物，则应调整两种溶剂的比例或更换另一对溶剂。

常用的混合溶剂：乙醇-水、乙酸-水、丙酮-水、吡啶-水、乙醚-丙酮、乙醚-甲醇、乙醚-石油醚、苯-石油醚等。

（三）样品的溶解

将样品放入锥形瓶或圆底烧瓶中，先加入较需要量少的溶剂（根据文献所载的溶解度数据或溶解度实验所得结果估计，切不可随便加溶剂，以致溶剂加得过多），加热至微沸（除高沸点溶剂外，一般置于水浴中加热。若为易挥发性溶剂，应在瓶口装上回流装置）。若未完全溶解，应再加热一会儿，因某些有机化合物溶解较慢。另外，有不少有机化合物在溶剂中的凝固点会下降，变成油状物，不能误以为样品已全部溶解。若瓶中仍有固体或油状物，可分次添加新的溶剂，每次加入均需加热煮沸，直到样品完全溶解。如果添加溶剂后残留物未减少，则应将其滤去，并检查是否为不溶性杂质，以免误加过多的溶剂。若溶剂过多，在趁热过滤时，会在漏斗中析出产品的结晶，引起很大的麻烦和产品损失。综合考虑，一般可比需要量多加15%～20%的溶剂。在重结晶操作过程中，必须注意产品的纯度和回收率。

（四）杂质的去除

将以上制备好的热溶液趁热过滤，除去难溶性杂质（应避免在过滤过程中在滤斗中析出晶体），得到透明的液体。热溶液中带有有色杂质时，会使晶体带色且被污染，可在热溶液中加入适量活性炭，煮沸5min～10min，以吸附上述杂质。必须注意，在样品全部溶解且热溶液稍冷却后方可加入活性炭（切不可在热溶液温度近沸点时加入活性炭，否则会产生暴沸）。

活性炭的用量应视有色杂质的量而定，一般为干燥样品的1%～5%。如脱色未尽，可重新加入活性炭1%～5%，重复上述操作。不可一次加入太多活性炭，以免吸附溶质。

活性炭在水溶液及极性有机溶剂中脱色效果较好，而在非极性溶剂中效果则不明显。必要时，可在非极性溶剂中加入适量氧化铝，振摇脱色。

通常用折叠滤纸进行常压过滤，也可用布氏漏斗进行减压过滤。两种过滤方法各具特色。前者更为简便、常用，所得滤液更澄清，在过滤过程中可能析出晶体而阻碍过滤，因而过滤较慢。后者可以避免在过滤过程中析出晶体，而且迅速、简便，其缺点是混悬的杂质可能通过滤纸。若溶剂具挥发性，热过滤时易析出晶体堵塞滤孔。热溶液减压过滤得到的滤液易沸腾。

（五）晶体的析出

热滤液在冷水浴中迅速冷却并剧烈搅拌，可得到颗粒很小的晶体。小的晶体包含杂质较少，但因其表面积较大，其表面吸附的杂质较多。但也不要使晶体生长过大（直径超过2mm）。大的晶体常包藏杂质和溶剂，会降低产品的纯度。为了得到较大而均匀的晶体，可将滤液于室温下静置，使其缓缓冷却，慢慢析出晶体。

杂质的存在会影响化合物晶核的形成和晶体的生长。有些化合物在溶液中，虽已达到过饱和状态，仍不易析出晶体，此情况下可用玻棒摩擦器壁以形成粗糙面，使溶质分子呈定向排列而形成晶体，或投入晶种，供给定型晶核，使晶体迅速形成。如果该化合物无晶体，可用玻棒蘸一些溶液，溶剂挥发后就会析出晶体。晶种加入后，不要搅动，以免析出晶体太快，影响产品纯度。

重结晶过程中，有时产品会呈油状物析出。生成油状物的原因之一是制成饱和溶液的温度比产品的熔点高。因此，在选择溶剂时必须注意，应避免油状物的析出。若出现了油状物，可加热重新溶解，然后快速冷却，并剧烈搅拌，使产品在均匀分散的情况下迅速固化。因杂质来不及随产品一起固化，使大部分杂质留在母液中，这样可以得到较纯的产品。亦可分离出油状物重新处理。

（六）晶体的滤集

减压过滤后，使晶体与溶剂分离。过滤时应尽量使晶体抽干。然后用少量的冷溶剂洗涤晶体，以除去晶体表面的母液，洗涤时应停止抽气。在漏斗上加少量溶剂（以刚浸没晶体为宜，以减少晶体溶解损失），静置片刻。必要时，用玻棒或钢刀轻轻翻动晶体，待溶剂均匀地浸湿晶体后，再抽去溶剂。如此洗涤2～3次，最后将晶体尽量抽干。最好用洁净的玻塞倒置在晶体表面挤压。

（七）晶体的干燥

重结晶后的产品必须充分干燥后才能进行定性分析、定量分析、波谱分析及计算产率。把洗净、抽干的晶体连同滤纸从漏斗上取下，放在表面皿或结晶皿中进行干燥。若产品不吸水，可置于空气中自然凉干。对热稳定的产品可在低于其熔点的温度下用红外灯或烘箱干燥，应注意控制温度并经常翻动；对易潮解或对热不稳定的产品，可置于真空干燥器中干燥，亦可使用普通干燥器，但干燥时间长，效率不高；对要求较高的分析样品，需将产品放入真空恒温干燥器中干燥。

（八）熔融物质的重结晶

有机化合物不仅会形成过饱和溶液，也极易形成过冷液体。特别是低熔点物质，甚至在其熔点以下也常以油状物的形态从溶液中分离出来，这常表现为溶液首先出现浑浊或乳浊，继之形成可见的小液滴。油状液常是杂质的优良溶剂，即使它最后还能固化，也仍然包含着杂质，故应避免。为此，溶解时加热温度绝对不应高于物质的熔点（至少应比熔点低10℃），溶液应配得更稀，这样的溶液就必须冷却到更低的温度才能成为过饱和溶液。产物因过饱和而析出的温度越低，它成为晶体（即非油状物）的可能性便越大。冷却应很慢，可放在预先加热过的水浴中冷却。加入晶体、剧烈搅拌或摩擦器壁是促使开始出现的痕量油状物固化的有效方法。

如果未能防止油状物的析出，可将油状物冷冻固化后重新结晶，或加入少量适当的溶剂猛烈研磨，分离出沉降的油状物，再冷冻固化，加入新的（或另一种）溶剂重复研磨，直到获得晶体为止。

由于特别容易形成油状物的低熔点物质在非极性溶剂中常有很高的溶解度，在这样的溶剂中重结晶时，可用的溶剂量相当少，这对于克服油状物的出现不利。因此在选择溶剂时，应优先考虑混合溶剂（但必须注意，醇-水系统容易导致油状物产生）。

在很多情况下，很难使油状物结晶。晶核的形成和晶体的生长与温度之间的关系不同。按照塔曼定则（Tammann's rule），大约在熔点以下100℃时晶核的形成最快，而结晶速度的最大值则处于熔点以下20℃～50℃（如图1-2所示）。

为了得到最适合的结晶温度，应首先将溶液保持在比物质熔点大约低100℃的温度条件下，数小时后，再将温度升高50℃左右。均相杂质的存在常妨碍晶核的形成和结晶。实验装置磨口上的润滑脂溶解在溶液中，对结晶也有抑制作用，故在难度极大的纯化操作中，磨口上应少涂或不涂真空油脂。如无法获得晶体，则以其他方式进行纯化（如分馏、升华、层析等）。倘若已知所含杂质的性质，用特定的试剂将油状物重复洗涤，有时也能收效。譬如碳酸钠溶液能去除酸，酸能去除脂，亚硫酸氢盐能去除醛。

三、回流

（一）原理

加热反应中产生的蒸气经过冷凝管冷却，流回原反应瓶中，这种连续不断地蒸发或沸腾汽化、冷凝与流回的操作被称为回流。许多有机化学反应温度要在反应物或溶剂的沸点附近才能进行，这就需要采用回流装置，以防蒸气逸出。重结晶提纯时样品的溶解，有时也采用回流装置。

（二）装置

回流装置的仪器主要由反应瓶和冷凝管两部分组成。几种常用的回流装置如图1-3所示。

在图1-3中，Ⅰ是装有干燥管以隔绝空气中的水分的防潮回流装置，用于无水条件下的实验。如反应不需要无水，则可去掉冷凝管顶端的干燥管。Ⅱ为带有气体吸收装置的回流装置，用于回流过程中有水溶性气体（如HCl、SO2等）产生的实验。Ⅲ为带有滴液漏斗的回流装置。

（三）实验操作步骤

（1）由下至上进行安装回流装置，冷凝管与反应瓶应在一条直线上，并垂直于台面。

（2）原料及溶剂先加入反应瓶中，再装冷凝管，溶剂也可从冷凝管上端加入。

（3）回流加热前向反应瓶内加入沸石。

（4）先通冷凝水后加热。最初用小火加热，逐渐增大火力，使混合物沸腾或达指定反应温度。

（5）调节加热速度及冷凝水流量，控制回流速度，使液体蒸气浸润界面不超过冷凝管有效冷却长度的1/3。

（6）停止回流时，先停止加热再关闭冷凝水。

（四）注意事项

（1）回流加热前，应先向反应瓶内加入几粒沸石，以防暴沸。

（2）根据回流所需温度不同，可相应选用水浴、油浴或电热套等间接加热方式，一般不采用隔石棉网明火加热的方式。

（3）反应瓶大小一般以所装反应物占其容积的1/2～2/3为宜。若反应中易产生气体或泡沫，应选择容积较大的反应瓶。

（4）回流时多使用球形冷凝管；若反应混合物沸点较低，或其中有毒性较大的原料或溶剂时，可选用蛇形冷凝管，以提高冷却回流的效率；回流所需温度高于130℃可选用空气冷凝管。

四、蒸馏

（一）常压蒸馏

蒸馏的主要目的是从含有杂质的物质中分离出挥发性和半挥发性的杂质，或将易挥发和半挥发的物质蒸发出来，将不挥发和难挥发的杂质留下。物质在不同温度下的饱和蒸气压变化是蒸馏分离的基础。大体说来，如果液体混合物中两种组分的蒸气压具有较大差别，就可以富集气相中更多的挥发性和半挥发性组分。两相（液相和气相）可以分别被回收，挥发性和半挥发性的组分富集在气相中，不挥发性组分富集在液相中。

简单的常压蒸馏装置主要由蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接收瓶和加热装置等组成（如图1-4所示）。安装时，温度计的水银球应插到较侧管稍低的位置，蒸馏烧瓶的侧管与冷凝管连接成卧式，冷凝管的下口与接收瓶连接。

实验时，应根据被蒸馏液体的沸点选择加热装置：被蒸馏液体的沸点在80℃以下时，用水浴加热；被蒸馏液体沸点在100℃以上时，隔石棉网上明火加热或者用油浴加热；被蒸留液体沸点在200℃以上时，用金属浴加热。蒸馏沸点在150℃以上的液体时，可使用空气冷凝管。

为了使蒸馏顺利进行，在液体装入蒸馏烧瓶后和加热之前，必须在蒸馏烧瓶内加入沸石。这是因为蒸馏烧瓶的内表面很光滑，容易发生过热而突然沸腾，致使蒸馏不能顺利进行。若需添加新的沸石，必须等蒸馏烧瓶内的液体冷却到室温以下才可加入，否则有发生急剧沸腾的危险。沸石只能使用一次，当液体冷却之后，原来加入的沸石即失去效力，若需继续蒸馏，必须加入新的沸石。在常压蒸馏中，多孔、不易碎、与蒸馏物质不发生化学反应的物质，均可用作沸石。常用的沸石是切成边长1mm～2mm的塑烧陶土或碎的瓷片。

（二）减压蒸馏

当液体的饱和蒸气压与外界大气压相等时，液体开始沸腾，此时的温度就是该液体在常压下的沸点。液体的沸点与外界压力有关，随外界压力的降低而降低。若用真空泵降低蒸馏烧瓶内液体表面上的压力，液体就会在低于其沸点的温度沸腾，这种在减压条件下进行蒸馏的操作称为减压蒸馏。减压蒸馏是分离和提纯液体（或低熔点固体）有机化合物的一种重要方法，适用于在常压下蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。

1．装置。减压蒸馏的装置如图1-5所示。常用的减压蒸馏装置的主要构成有克氏蒸馏头、接收瓶、毛细管、安全瓶、水银压力计、水泵或油泵等，即减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气和保护及测压装置三部分组成。

减压蒸馏需用克氏烧瓶或圆底烧瓶，在瓶口配置克氏蒸馏头。克氏蒸馏头上端的两口，一口插入温度计，另一口插入一根毛细管（其长度应恰好使其下端距瓶底1mm～2mm）。通过螺旋夹调节进入装置的空气量，空气作为被蒸馏物液体沸腾的汽化中心，使蒸馏平稳进行。如不用此法，可用磁力搅拌方法。

安装减压蒸馏装置时，应注意装置是否密封。必须选用品质良好的、与相连仪器磨口匹配的瓶塞。瓶塞材料的选择应当由被蒸馏物蒸汽的性质决定。使用品质良好的磨砂器具也易于保持密封。装置安装完毕后，在开始蒸馏之前，必须对减压蒸馏装置进行密封检查。检查方法是观察系统的压力测量值的变化确认装置的密封。如果压力测量值没有变化，说明装置不漏气。

2．操作。

当被蒸馏物中含有低沸点物质时，应先进行常压蒸馏，然后用水泵减压蒸馏，最后再利用油泵减压蒸馏。

（1）按图1-5安装好装置，关闭水银压力计活塞，旋紧毛细管上的螺旋夹，打开安全瓶上的二通活塞。

（2）打开油泵或水泵，逐渐关闭安全瓶上的二通活塞，调节螺旋夹，使空气进入量以能冒出一连串的小气泡为宜。

（3）小心打开水银压力计的活塞，观察整个体系所能达到的真空度。如不能达到所需的真空度，则检查漏气部位；如大于所需的真空度，可用二通活塞调节空气进入量达到所需真空度，记下压力并关闭二通活塞。

（4）当压力降至所需的压力时，用水浴或油浴加热克氏烧瓶，热浴中放置温度计以便控制浴温。

（5）当被蒸馏物液体开始沸腾时，调节热浴的温度至比被蒸馏物沸点高20℃～30℃，使馏出液慢慢滴入接收瓶内（每秒1～2滴）。

（6）适时打开水银压力计活塞，观察压力是否正常，随后关闭活塞。减压蒸馏完毕或蒸馏过程需要中断时，按下述顺序操作：

①撤去热浴，待蒸馏液冷却至近室温。

②稍微扭开克氏烧瓶上的螺旋夹。

③慢慢开启安全瓶上的二通活塞，使装置内缓缓进入空气，使系统内外压平衡。

④关闭油泵或水泵。

⑤拆除水银压力计。小心地逐渐打开水银压力计活塞，使空气缓慢进入，使水银柱慢慢上升至顶（切勿太快通入空气，以免玻璃封闭处破损）。

⑥拆卸装置。先取下接收瓶，再依次拆除其他仪器。

在减压蒸馏时，可在克氏烧瓶内插入毛细管，以防止暴沸现象的发生。毛细管的上端是密封的，下端是开口的。检查并确定减压蒸馏装置的密闭性后，将欲纯化的化学试剂加入克氏烧瓶中（加入量为烧瓶容积的1/2），然后将蒸馏体系抽至减压状态，并开始加热。克氏烧瓶浸入热浴的深度，务必使瓶内被蒸馏物的液面低于热浴的液面。特别是在蒸馏高沸点物质时，克氏烧瓶应当尽量浸深一些。减压蒸馏时，常常由于存在低沸点溶剂而产生气泡，应在开始蒸馏时在低真空度条件下将这些低沸点溶剂蒸馏除去，再缓慢提高真空度。

接收瓶应用圆底烧瓶，切不可用锥形瓶或平底烧瓶，因其不耐压，减压时易炸裂。减压蒸馏时若要收集不同的馏分又不中断蒸馏，则可用两尾或多尾接收管，转动接液管，就可以收集不同的馏分。若用油泵进行较高真空度的减压蒸馏，整个减压蒸馏系统中有磨口的地方都应涂抹一层薄薄的真空油脂（旋转磨口至真空油脂均匀透明，不可多涂，以免污染馏出液），以防漏气。减压蒸馏中必须使用塞子和橡皮管时，应用橡皮塞及耐压的橡皮管。一般的橡皮管不耐压，减压时会被抽瘪而堵塞。

3．注意事项。

（1）仪器间的接头处均应紧密，否则会漏气。一般多用磨口与玻管相接，所用的磨口应匹配。

（2）在减压蒸馏过程中，如果压力突然升高，多属液体分解所致，此时应停止蒸馏。

（3）水银压力计的活塞除测压力外，应保持关闭，以免某种原因（如仪器破裂等）压力突变而使水银冲破压力计。

（4）在操作过程中应小心，特别是看温度时应戴上护目眼镜，以免仪器炸裂时受伤。

（5）减压蒸馏时，可用水浴、油浴、空气浴、金属浴等，并使克氏烧瓶中被蒸馏物的液面全部浸入热浴中，底部不应接触热浴底，以均匀受热。切不可用直火加热。

（三）水蒸气蒸馏

水蒸气蒸馏是分离和纯化与水不相混溶的挥发性化合物常用的方法。适用范围：①从大量树脂状杂质或不挥发性杂质中分离有机物；②除去不挥发性的有机杂质；③从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物；④常用于蒸馏沸点较高且在接近或达到沸点温度时易分解、变色的挥发性液体或固体物质，除去不挥发性的杂质。对于那些与水共沸会发生化学反应的或在100℃左右时蒸气压小于1.3kPa的物质，该方法不适用。

1．装置。

常用的水蒸气蒸馏装置由蒸馏瓶、水蒸气发生瓶、冷凝管和接收瓶四个部分组成。水蒸气导入管与蒸馏部分导管由一T形管相连接。T形管用来除去水蒸气冷凝下来的水，在发生异常情况时，可使水蒸气发生瓶与大气相通。蒸馏瓶中的液体量不能超过其容积的1/3。水蒸气导入管应正对烧瓶底中央，距瓶底8mm～10mm，如图1-6所示。

2．操作。

在水蒸气发生瓶中加入约3/4容积的水，检查整个装置密封性良好后，旋开T形管的螺旋夹，加热至沸。当有大量水蒸气产生并从T形管的支管冲出时，立即旋紧螺旋夹，水蒸气便进入蒸馏部分，开始蒸馏。在蒸馏过程中，通过观察水蒸气发生瓶安全管中水面的高低，可以判断水蒸气蒸馏系统是否畅通。若水平面上升很高，说明某一部分被阻塞了，这时应立即旋开螺旋夹，移去热源，拆卸装置进行检查（通常由于水蒸气导入管被树脂状物质或焦油状物堵塞）和处理。如由于水蒸气的冷凝而使蒸馏瓶内液体量增加，可适当加热蒸馏瓶，但要控制蒸馏速度，以每秒2～3滴为宜，以免发生意外。

当馏出液无明显油珠并呈澄清透明时，便可停止蒸馏。停止蒸馏的操作步骤为先旋开螺旋夹，然后移去热源（否则可能出现倒吸现象）。

五、滴定分析

（一）滴定操作

酸式滴定管的操作如图1-7（a）所示，左手拇指在前，食指及中指在后，一起控制活塞，在转动活塞时，手指微微弯曲，轻轻向里扣住，手心不要顶住活塞小头一端，以免顶出活塞使溶液泄漏。

碱式滴定管的操作如图1-7（b）所示，用左手的大拇指和食指捏挤玻璃珠所在部位上方的橡皮管（注意不要使玻璃珠上下移动，也不要捏挤玻璃珠的下部，如捏下部则放手时管尖会产生气泡），使之与玻璃珠之间形成一条可控制的缝隙，溶液即可流出。

滴定时，如图1-8所示，左手控制滴定速度，右手拿住锥形瓶的瓶颈，向同一方向做圆周运动旋摇，使滴下的溶液能较快地均匀分散并进行化学反应。注意：溶液滴出应成滴不成线、先快后慢，旋摇时不要使瓶内溶液溅出。在接近终点时，必须用少量纯化水吹洗锥形瓶内壁，将溅起的溶液淋下，使之反应完全；同时，放慢滴定速度，以防滴定过量，每次加入一滴或半滴溶液，不断振摇，直至滴定终点。

滴加一滴或半滴的方法：使液滴悬挂在管尖而不让液滴自由滴下，再用锥形瓶内壁将液滴碰下，然后用洗瓶吹入少量纯化水，将内壁附着的溶液洗入瓶中；或用洗瓶直接将悬挂的液滴冲入瓶内。

在烧杯中滴定时，如图1-9所示，应调节滴定管的高度，使滴定管的下端伸入烧杯内1cm左右。滴定管下端应在烧杯中心的左后方处，但不能接触内壁。右手持玻棒在右前方搅拌溶液。在左手滴加溶液的同时，玻棒应做圆周搅动，但不得接触烧杯壁和底。在加半滴溶液时，用玻棒下端承接悬挂的半滴溶液，放入烧杯中混匀。注意：玻棒只能接触溶液，不能接触滴定管尖。

滴定结束后，滴定管中剩余的溶液应弃去，不得将其倒回原试剂瓶，以免污染瓶内的滴定液。随即洗净滴定管。

（二）容量瓶

容量瓶，也称量瓶，是一种细颈梨形的平底瓶，带有磨口塞或塑料塞。瓶颈上有标线，表示在指定温度下当液体恰达到标线时，液体体积恰好与瓶上所注明的体积相等。容量瓶一般用来配制溶液，也可用于定量地稀释溶液。

容量瓶在使用前先要检查其是否漏水。检查的方法：加入自来水至标线附近，盖好瓶塞，瓶外水珠用布擦拭干净，左手按住瓶塞，右手手指托住瓶底边缘，使瓶倒立2min，观察瓶塞周围是否有水漏出，如果不漏，将瓶直立，把瓶塞转动约180°后，再次倒立观察，共检查2次，以确保瓶塞与瓶口的任何位置都密合。

用固体物质配制溶液时，应先将固体物质在烧杯中溶解，再将溶液转移至容量瓶中。转移时，将玻棒的下端靠近瓶颈内壁，使溶液沿玻棒缓缓流入容量瓶中[如图1-10（a）所示]。待溶液全部流完后，将烧杯轻轻沿玻棒上提1cm～2cm，同时直立，使附着在玻棒与杯嘴之间的溶液流回烧杯中，然后移开玻棒。再用纯化水洗涤烧杯3次，每次用洗瓶或滴管冲洗杯壁和玻棒，按同样方法将洗涤液一并转入容量瓶中。当加入纯化水至容量瓶约2/3容量时，沿水平方向轻轻摇动容量瓶，使溶液混匀。当加入纯化水接近标线时，要用滴管慢慢滴加纯化水，直至溶液的弯月面与标线相切。盖好瓶塞，左手食指按住塞子，其余手指拿住瓶颈标线以上部分，右手的全部指尖托住瓶底边缘，将容量瓶倒转，使瓶内气泡上升，并将溶液振荡数次，再倒转过来，使气泡再直升到顶，如此反复数次直至溶液混匀为止[如图1-10（b）所示]。

有时可以把一洁净漏斗放在容量瓶上，将已称定的样品经漏斗加入容量瓶中，再用洗瓶吹入少量纯化水，将残留在漏斗上的样品完全洗入容量瓶中。冲洗几次后，轻轻提起漏斗，用洗瓶中的水充分冲洗，然后如前操作混匀。

容量瓶不能长时间储存溶液，尤其是碱性溶液，它会侵蚀瓶塞使其无法打开。容量瓶也不能直接加热及烘烤。

（三）移液管

移液管用于准确移取一定体积的溶液。移液管通常有两种形状，一种中间有膨大部分，也称为胖肚移液管，常用的有5ml、10ml、25ml、50ml等规格；另一种是直形的，管上有分刻度，也称为吸量管（或刻度吸管），常用的有1ml、2ml、5ml、10ml等规格。

被污染的移液管使用前应吸取洗液洗涤。若污染严重，可放在大玻璃筒或大量筒内用洗液浸泡，然后用自来水冲洗干净，再用纯化水润洗3遍。使用时，洁净的移液管要用被吸取的溶液润洗3次，以除去管内残留的水分。为此，可倒少许溶液于一洁净、干燥的小烧杯中，用移液管吸取少量溶液，将管倾斜并转动，使溶液流过管内标线下所有的内壁，然后把管直立，让溶液由尖嘴口流出。

吸取溶液时，如图1-11所示，一般左手拿洗耳球，右手将移液管插入溶液中吸取。当溶液吸至标线以上时，马上用右手食指按住管口，取出后用滤纸擦干下端，然后使移液管垂直，稍松食指，使液面平稳下降，直至溶液的弯月面与标线相切，立即按紧食指。将移液管垂直放入装有接收溶液的容器中，管尖与容器壁接触，放松食指使溶液自由流出，流完后再等15s左右。残留于管尖内的液体不必吹出，因为在校正移液管时，未把这部分液体体积计算在内。但若移液管上标示“吹”，则需吹出。移液管使用后，应立即洗净并放在移液管架上。

使用吸量管时，应将溶液吸至零刻度处，然后将溶液放出至适当刻度，即为放出溶液的体积。

（何勤 宋颢 钱广生）