实验二显微熔点仪测定高聚物的熔点
物质的熔点是指该物质由固态变为液态时的温度。不同的物质及不同的纯度有不同的熔点。所以熔点的测定是辨认物质及其纯度的重要方法之一。因此熔点的测定在化学工业、医药工业等行业中占有很重要的地位。
显微熔点测定仪广泛应用于医药、化工、纺织、橡胶等方面的生产化验、检验。也广泛应用于高等院校、科研院所等单位对单晶或共晶等有机物质的分析、工程材料和固体物理的研究、观察物体在加热状态下的形变、色变及物体的三态转化等物理变化的过程提供了有利的熔点测定装置。
一、实验目的
结晶聚合物如尼龙、聚烯烃、聚酯等材料，是晶相与非晶相共同存在的聚合物，他们不像低分子物质一样有一个明显的熔点，而是一个熔融范围。通过本实验，应达到下列目的：1．了解熔点测定的意义；
2．熟悉熔点测定仪的结构和使用方法；
3．学会用显微熔点测定仪测定结晶聚合物的熔点，并观察聚合物的熔融过程。
二、实验原理
显微熔点测定仪，其光学元件是由目镜、梭镜、物镜、反射镜。热合组光学件及滤色片。偏光元件等组成。其光学原理：利用反光镜元件引进光源，照亮被测物体，经过显微物镜放大，在目镜线视场里可以清晰的看到从固态→液态熔融时的全过程。利用偏光元件可以观察各晶体物质的熔融状况。热台组光学元件主要功能是隔绝外界干涉，尽可能防止热台腔内散热及存放被测物质。梭镜元件使目镜光路相对于物镜光路旋转135o C，这使操作者可以坐着使用仪器。例如，用白炙灯照明时，红光太强，用蓝滤色片减少红光的透过，让蓝光透过多为好，用日光灯照明时，可以不用滤色片，因为日光灯的光谱近似于太阳光谱。
显微熔点测定仪总备率为100X=16X+6.3X,目镜为16X，线视场为11.5mm，物镜为6.3X，有效工作距离为18.28mm（热台上隔热片的上端面至物镜负片下端面），物镜视场1.9mm。
因此，要测物质的温度时，只要在两片玻璃片之间放入被测物质，一起放在热台腔内。使被测物质放在热台孔之间，在盖上隔热片，旋转反光镜，使光线照亮热台小孔，上下移动工作台。约在18mm处时慢慢移动，从目镜视野里能清晰地看到被测物质为止。然后插上电源，观察显微镜下物质的状态。（盖薄片用22×22×0.17mm，载波片用21mm×26mm×
0.5mm）这样就能测出物质熔融时的温度。
三、仪器、药品
（1）结晶高聚物样品；
（2）显微熔点测定仪（附载玻片盖玻片）
（3）无水乙醇、剪刀、镊子、脱脂棉。
四、试验步骤：
1.对新购仪器，电源接通，开关打到加热位置，从显微镜中观察热台中心光孔是否处于视场中，若左右偏，可左右调节显微镜来解决。前后不居中，可以松动热台两旁的两只螺钉，注意不要拿下来，只要松动就可以了，然后前后推动热台上下居中即可，锁紧两只螺钉。在做推动热台时，为了防止热台烫伤手指，把波段开关和电位器扳到编号最小位置，即逆时针旋到底。
2.进行升温速率调整，这可用秒表式手表来调整。在秒表某一值时，记录下这时的温度值，然后，秒表转一圈（一分钟）时再记录下温度值。这样连续记录下去，直到你所要求测量的熔点值时，其升温速率为1℃/分。太快或太慢可通过粗调和微调旋钮来调节。注意即使粗调和微调旋钮不动，但随着温度的升高，其升温速率会变慢。
3.测温仪的传感器上，把其插入热台孔到底即可，若其位置不对，将影响测量准确度。
4.要得到准确的熔点值，先用熔点标准物质进行测量标定。求出修正值。（修正值=标准值—所测熔点值），作为测量时的修正依据。注意：标准样品的熔点值应和你所需的样品熔
点值越接近越好。这时，样品的熔点值=该样品实测值+修正值）。
5.对待测样品要进行干燥处理，或放在干燥缸内进行干燥，粉末要进行研细。
6.一般采用两片载玻片中间放置样品。当采用载—盖玻片测量时，建议将盖玻片（薄的一块）放在热台上，放上药粉，再放上载玻片测量。
7.盖上隔热玻璃。
8.松开显微镜的升降手轮，参考显微镜的工作距离，上下调节显微镜，直到从目镜中能看到熔点热台中央的待测物品轮廓时锁紧该手轮；然后调节调焦手轮，指导能清晰地看到待测物品的像为止。
9.打开调压测温仪的电源开关。
10.根据被测物品的熔点温度值，控制调温手钮1或2，以其在达到被测物品熔点前的升温过程中，前段（距熔点40℃左右）升温迅速（全部最高电压加热）、中段（距熔点10℃左右）升温减慢，后段（距熔点10℃以下）升温平稳（约每分钟升温1℃）。
11.观察被测物品的熔化过程，记录初熔和全熔时的温度值，用镊子取下隔热玻璃和载玻片，完成一次测量。在数字温度显示最小一位（如8和7之间跳动时）应读为8.5℃。
12.在重复测量时，开关处于中间关的状态，这时加热停止。将散热器放在热台上，使温度降至熔点值40℃以下时，放入样品，开关打到加热时，即可进行重复测量。
13.测试完毕，应切断电源，当热台冷却到室温时，方可将仪器装入包箱内。
14.用过的载玻片可用乙醚擦拭干净，以备下次使用。
五、讨论题：
1.为什么测熔点过程中不同的阶段要进行升温速度的调节？
2.待测样品为什么要进行干燥处理？
实验三数字熔点仪测定聚合物的熔点
根据物理化学的定义，物质的熔点是指该物质由固态变为液态时的温度。不同的物质及不同的纯度有不同的熔点。在有机化学领域中，熔点测定是辨认物质本性的基本手段，也是纯度测定的重要方法之一。因此熔点的测定在化学工业、医药工业等行业中占有很重要的地位。
数字熔点仪采用光电检测，数字温度显示等技术，具有初熔、终熔自动显示等功能。温度系统应用了线性校正的铂电阻作检测元件，并用集成化的电子线路实现快速“起始温度”设定及八档可供选择的线性升温速率自动控制。初熔读数可自动贮存，具有无需人监视的功能。
一、实验目的
1．了解熔点测定的意义；
2．熟悉数字熔点仪的结构和使用方法；
3．学会用数字熔点测定仪测定结晶聚合物的熔点。
二、实验原理
数字熔点仪的工作原理基于如下事实：物质在结晶状态时反射光线，在熔融状态时透射光线。因此，物质在熔化过程中随着温度的升高会产生透光度的跃变。本仪器采用光电方式自动检测熔化曲线的变化。当温度达到初熔点和终熔点时，显示初熔温度及终熔温度，并保存至检测下一样品。
仪器的原理：自白炽灯源发生的光，经光纤穿过电热炉和毛细管座的透光孔会聚在毛细管中，透过熔融样品的光，由硅光电池接收。当温度上升时，样品在熔解的过程中，光通量变大，经微机记录，显示熔化曲线及初熔和终熔温度。温度检测采用直接插入毛细管座底部的铂电阻作探头，所得的测温信号经电压放大送至A/D转换器，由软件计算温度并显示。通过键盘输入可得到相应的升温速率。输入的起始温度，经D/A转换器与测温单元所得的温度模拟电压一同送入加法器，其输出的偏差讯号经调节器驱动加热执行。当电热炉实际温
度高于D/A转换的模拟温度时，电热炉降温。当实际温度低于D/A转换的模拟温度时或未达到设定的起始温度时，加热电流加大。通过这样一个闭环系统及软件对温度的自动校正实现电热炉的跟随功能，同时也消除了季节温差对预置温度的影响。
三、仪器、药品
1．粉末状待测样品；
2．数显熔点测定仪
3．标准毛细管（外径1.4mm，内径1.0mm）。
四、试验步骤：
1.开启电源开关，稳定20分钟，此时，保温灯、初熔灯亮、电表偏向右方，初始温度为50℃左右。
2.通过拨盘设定起始温度，通过起始温度按钮，输入此温度，此时预置灯亮。
3.选择升温速率，将波段开关调至需要位置。
4.预置灯熄灭时，起始温度设定完毕，可插入样品毛细管。此时电表基本指零，初熔灯熄灭。
5.调零，使电表完全指零。
6.按下升温钮，升温指示灯亮（注意！忘记插入带有样品的毛细管按升温钮，读数屏将出现随机数提示您纠正操作）。
7.数分钟后，初熔灯先闪亮，然后出现终熔读数显示，欲知初熔读数，按初熔钮即得。
8.只要电源未切断，上述读数值将一直保留至测下一个样品。
五：注意事项
1. 样品发布按要求焙干，在干燥和洁净的碾钵中碾碎，用自由落体法敲击毛细管，使样品填结实，样品填装高度应不小于3mm。同一批号样品高度应一致。以确保测量结果一致性。
2. 仪器开机后自动预置到50℃，炉子温度高于或低于此温度都可用拨盘快速设定。
3. 达到起始温度附近时，预置灯交替发光，此乃炉温缓冲过程，平衡后二灯熄灭。
4. 设定起始温度切勿超过仪器使用范围，否则仪器将会损坏。
5. 某些样品起始温度高低对熔点测定结果是有影响的，应确定一定的操作规范。建议提前3～5分钟插入毛细管，如线性升温速率选1℃/min，起始温度应比熔点低3～5℃，速率选3℃/min，起始温度应比熔点低9～15℃，一般应以实验确定最佳测试条件。
6. 线性升温速率不同，测定结果也不一致，要求制订一定规范。一般速率越大，读数值越高。各档速率的熔点读数值可用实验修正值加以统一。未知熔点值的样品可先用快速升温或大的速率，等到初步熔点范围后再精测。
7. 有参比样品时，可先测参比样品，根据要求选择一定的起始温度和升温速率进行比较测量，用参比样品的初终熔读数作考核的依据。有熔点标准温度传递标准的单位可根据邻近标准品读数对结果加以修正。
8. 被测样品最好一次填装5根毛细管，分别测定后去除最大最小值，取用中间三个读数的平均值作为测定结果，以消除毛细管及样品制备填装带来的偶然误差。
9. 测完较高熔点样品后再测较低熔点样品，可直接用起始温度设定拨盘及按钮实现快速降温。
10. 有些样品的熔化曲线中会有缺口出现，指零电表会产生摆动，终熔读数会变动两次，这是由于固态结晶在熔化过程中进入半透明视场所致，易影响终熔测定结果。为此，读取终熔数时，需在显示后待电表示值到最大时读数。如因装样不良而造成上述情况，应再次装样测定。
11. 毛细管插入仪器胶用干净软布将外面的沾污的物质清除，否则日久后插座下面会积垢，导致无法检测。
实验七高聚物的差热分析
差热分析（Differential Thermal Analysis—DTA）法是一种重要的热分析方法，是指在程序控温下，测量物质和参比物的温度差与温度或者时间的关系的一种测试技术。该法广泛应用于测定物质在热反应时的特征温度及吸收或放出的热量，包括物质相变、分解、化合、凝固、脱水、蒸发等物理或化学反应。广泛应用于无机、有机、特别是高分子聚合物、玻璃钢等领域。差热分析操作简单，但在实际工作中往往发现同一试样在不同仪器上测量，或不同的人在同一仪器上测量，所得到的差热曲线结果有差异。峰的最高温度、形状、面积和峰值大小都会发生一定变化。其主要原因是因为热量与许多因素有关，传热情况比较复杂所造成的。虽然过去许多人在利用DTA进行量热定量研究方面做过许多努力，但均需借助复杂的热传导模型进行繁杂的计算，而且由于引入的假设条件往往与实际存在差别而使得精度不高，差示扫描热法(简称DSC)就是为克服DTA在定量测量方面的不足而发展起来的一种新技术。20世纪60年代，差示扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry，DSC）被提出，其特点是使用温度范围比较宽，分辨能力和灵敏度高，根据测量方法的不同，可分为功率补偿型DSC和热流型DSC，主要用于定量测量各种热力学参数和动力学参数。
差示扫描量热法是在程序升温的条件下，测量试样与参比物之间的能量差随温度变化的一种分析方法。差示扫描量热法有补偿式和热流式两种。在差示扫描量热中，为使试样和参比物的温差保持为零在单位时间所必需施加的热量与温度的关系曲线为DSC曲线。曲线的纵轴为单位时间所加热量，横轴为温度或时间。曲线的面积正比于热焓的变化。DSC与DTA 原理相同，但性能优于DTA，测定热量比DTA准确，而且分辨率和重现性也比DTA好。由于具有以上优点，DSC在聚合物领域获得了广泛应用，大部分DAT应用领域都可以采用DSC进行测量，灵敏度和精确度更高，试样用量更少。由于其在定量上的方便更适于测量结晶度、结晶动力学以及聚合、固化、交联氧化、分解等反应的反应热及研究其反应动力学。
一、实验目的和要求
掌握差示扫描量热法（DSC）的基本原理及仪器使用方法。
测量聚乙烯的DSC曲线，并求出其Tm、ΔHm和Xc 。
二、实验内容和原理
DSC简介
DSC是在程序控制温度下测量输入到物质（试样）和参比物的能量差与温度（或时间）关系的一种技术。根据测量的方法又可分为两种基本类型：功率补偿型和热流型，两者分别测量输入试样和参比物的功率差及试样和参比物的温度差。
DSC相对DTA的优势
差热分析（DTA）的缺点
精确度不高，只能得到近似值；
需要使用较多的试样，在发生热效应时试样温度与程序温度间有明显的偏差；
试样内部温度均匀性较差。
差示扫描量热法（DSC）的优点
灵敏度和精确度更高；
试样用量更少；
定量方便，易于测量结晶度、结晶动力学以及聚合、固化、交联氧化、分解等反应的反应热及研究其反应动力学。
功率补偿型DSC的原理
功率补偿型DSC的主要特点是试样和参比物分别具有独立的加热器和传感器。整个仪器由两个控制系统进行监控，其中一个是控制温度，使试样和参比物以预定的程序升温或降温；
另一个用于补偿试样和参比物间的温差。这个温差是由试样的吸热或放热效应产生的。从补偿功率可以直接求得热流率
（1）
式中：ΔW——所补偿的功率；
ΔHS——试样的热焓；
ΔHR——参比物的热焓；
d H/d t——单位时间内焓变，即热流率（mJ/s）。
如果试样产生热效应则立即进行功率补偿，所补偿的功率为
（2）
式中：RS和RR分别为试样与参比物加热器的电阻。
令RS =RR =R，总电流IT =IS+IR，设VS和VR分别为试样加热器和参比物加热器的加热电压，其电压差ΔV =VS -VR ，所以
（3）在式（3）中，IT为常数，则ΔW与ΔV成正比，因此用ΔV作为纵轴即可直接表示热流率d H/d t。
仪器校正和数据处理
试样变化过程中的总焓变即为吸热或放热峰的面积：
（4）
实际上由于补偿加热器与试样及参比物间有热阻，补偿的热量有部分漏失，因此仍需通过校正再求得焓变。如峰面积为S，则总焓变为：
（5）
K为仪器常数，不随温度和操作条件而变，只需取一温度点以标准物质校正即可。由于DSC的基线与试样及参比物的传热阻力无关，可以尽量减小热阻而提高灵敏度，此时仪器的响应也更快，峰的分辨率也更高。
DSC在聚合物中的应用
DSC在聚合物中领域有广泛的应用：①物性（如玻璃化转变温度、熔融温度、结晶温度、结晶度、比热容等）测定；②材料测定；③混合物组成的含量测定；④吸附、吸收和解吸过程研究；⑤反应性研究（聚合、交联、氧化、分解，反应温度或温区等）；⑥动力学研究。
图1为聚合物的典型DSC和DTA模式曲线，从中可以得到聚合物的各种物性参数。
图1 聚合物的典型DSC和DTA模式曲线
1) 固-固一级转变，2) 偏移的基线，3) 熔融转变，4) 降解或气化，
5) 玻璃化转变，6) 结晶，7)固化，交联，氧化等
结晶度XC的计算
（6）
式中ΔHm为试样的熔融热，ΔH*为完全结晶聚合物的熔融热。
反应动力学
DSC用于反应动力学研究时的前提是反应进行的程度与反应放出或吸收的热效应成正比，即与DSC曲线下的面积成正比，于是反应率α可表示为：
（7）
（8）
（9）
式中：ΔH——温度T时的反应热；
ΔHT——反应的总热量；
S′——从T0到T曲线下的面积（图中曲线下阴影部分）；
S——DSC曲线下的总面积；
S′′=S′-S（图中曲线下空白部分）。
反应动力学方程可写为
（10）
式中：E为活化能，A为频率因子，
R为气体常数，T为温度，n为反应级数。
取对数形式，
（11）
如果反应级数已知，那么上式左边对1/T作图应为一直线，由斜率可求得E，由截距可求得A。
等温结晶动力学
等温结晶过程的实验方法是采用响应速度快的DSC，将熔融状态的试样急冷到熔点以下的某一温度（结晶温度），并保持恒温进行测定。曲线首先回到基线，然后经过诱导期tid 后出现放热峰。
此时式（8）中的1-α为时间t时未结晶的部分的分率。根据Avrami结晶动力学方程
（1 2）
式中：Xt为t时刻结晶相的重量分率，X∞为结晶终了时结晶相的重量分率。
上式可写成
（13）
以lg[-ln(1-α)] 对lg t作图得一直线，由斜率可得n，由截距可得结晶速率常数K。
DSC分析的影响因素
表1 DSC分析的影响因素
因素影响
样品①试样粒度对表面反应或受扩散控制的反应影响较大，粒度减小，
峰温下降。
②参比物的导热系数也受到粒度、密度、比热容、填装方法等影响，还要考虑到气体和水分的吸附，在制样过程中进行粉碎可能
改变样品结晶度等。
③试样的装填方式影响到传热情况，装填是否紧密又和力度有关。测试玻璃化转变和相转变时，最好采用薄膜或细粉状试样，并使试样铺满坩埚底部，加盖压紧，尽可能平整，保证接触良好。放置坩埚的操作及位置也会有影响，每次应统一。
实验条件①一般试样量小，曲线出峰明显、分辨率高，基线漂移小；试样量大，峰大而宽，相邻峰可能重叠，峰温升高。测Tg时，热容变化小，试样量要适当多一些。试样的量和参比物的量要匹配，以免两者热容相差太大引起基线漂移。
②升温速率提高时峰温上升，峰面积与峰高也有一定上升，对于
高分子转变的松弛过程（如玻璃化转变），升温速率的影响更大。升温速率太慢，转变不明显，甚至观察不到；升温速率太快，转变明显，但测得Tg偏高。升温速率对Tm影响不大，但有些聚合物在升温过程中会发生重组、晶体完善化，使Tm和Xc都提高。升温速率对峰的行装也有影响，升温速率慢，峰尖锐，分辨率高；
升温速率快，基线漂移大。
③炉内气氛则对有化学反应的过程产生大的影响。对玻璃化转变
和相转变测定，气氛影响不大。
仪器①加热方式及炉子的形状会影响到向样品中传热的方式、炉温均
匀性及热惯性的不同。
②样品支架也对热传递及温度分布有重要影响。
③测温位置、热电偶类型及与样品坩埚的接触方式都会对温度坐
标产生影响。
仪器因素一般是不变的，可以通过温度标定检定参样对仪器进行
检定。
三、主要仪器设备
仪器
①差动热分析仪，如图2所示；
②电子天平。
试样
①样品：聚乙烯；
②参比：α-Al2O3。
图2. 实验用差动热分析仪实物图
四、操作方法和实验步骤
开机预热30min。
转动手柄将电炉的炉体升到顶部，然后将炉体向前方转出。
准确称量5~6mg PE样品于坩埚中，放在样品支架的左侧托盘上，α-Al2O3参比坩埚放在右侧的托盘上。
小心地合上炉体，转动手柄将电炉的炉体降回到底部。
将“差动/差热”开关置于“差动”的位置，量程开关置于±100μV的位置。设定升温范围为0~300℃，升温时间为30min，并在软件中设定相关参数。
打开加热开关，开始升温，同时软件开始采集曲线。
测量结束后，停止采集，保存曲线。
停止升温，关闭加热开关。
关闭软件，关闭各仪器开关。
注意事项
样品应装填紧密、平整，如在动态气氛中测试，还需加盖铝片。
升温程序的第二段设为300~-121℃，-121为停止指令，即温度达到300℃后停止加热。
“斜率”旋钮用于调整基线水平，已由老师调整好，不再自行调整。
五、实验数据记录和处理
聚合物熔点Tm
从DSC曲线熔融峰的两边斜率最大处引切线，相交点所对应的温度作为Tm。
聚合物的熔融热ΔHm
熔融热ΔHm由标准物的DSC曲线熔融峰测出单位面积所对应的热量（数据已储存于计算机中），然后根据被测试样的DSC曲线熔融峰面积，即可求得其ΔHm。
聚合物的结晶度Xc
根据式（6）计算聚合物的结晶杜Xc，式中ΔH*为完全结晶聚合物的熔融热，用三十二烷的熔融热（270.38J/g）代替。
六、实验结果与分析
对所得到的DSC曲线进行分析，图3为实验所得DSC曲线示意图，讨论实验过程的注意事项和影响因素。
实验一(二) 熔点的测定 一、实验目的： 1、使学生掌握和熟悉显微熔点测定仪的操作步骤； 2、使学生学会利用显微熔点测定仪测定物质的熔点； 3、使学生了解测定物质熔点的意义。 二、实验的装置图 三、实验内容： 1、按照装置：如右图正确安装实验装置仪 器。 2、校正仪器：先用熔点标准药品进行测 量标定（操作参照具体的测量步骤）。求出修正 值（修正值=标准药品的熔点标准值-该药品的熔点测量值），作为测量时的修正值依据。 3、操作步骤： （1）将热台的电源线接入调压测温仪后侧的输出端，并将温度计插入热台孔，将调压测温仪的电源线与AC220V电源相连。 （2）取两片盖玻片，用蘸有乙醚（或乙醚与酒精混合液）的脱脂棉擦拭干净。晾干后，取适量待测物品（不大于0.1mg）放在一片载玻片上并使药品分布薄而均匀，盖上另一片载玻片，轻轻压实，然后放置在热台中心，然后盖上隔热玻璃。 （3）松开显微镜的升降手轮，参与显微镜的工作距离（88mm或33mm）,上下调整显微镜，直到从目镜中能看到熔点热台中央的待测物品轮廓时锁紧该手轮；然后调节调焦手轮，直到能清晰地看到待测物品的像为止。 （4）打开调压测温仪的电源开关。根据被测熔点品的温度值，控制调温手钮1或2（它们表示：1 升温电压宽量调整，2 升温电压窄量调整，其电压变化可参与电压表的显示），以期达到在测物质熔点过程中，前段升温迅速、中断升温渐慢，后段升问平缓。具体方法如下：先将两调温手钮顺时针调到最大位置，使热台快速升温。当温度接近待测物体熔点温度以下40℃左右时（中段），将调温手钮逆时针调节至适当位置，使升温速度减慢。在被测物熔点值以下10℃左右时（后段），调整调温手钮控制升温速度约每分钟1℃左右。（注意：尤其是后段升温的控制对测量精度影响较大，在待测物熔点值以下10℃左右，一定要将升温速度控制在大约每分钟1℃。经过反复调整手钮1或2，方便的无级调整会让用户很快掌握，运用自如。） （5）观察被测物品的熔化过程，记录初熔和全熔时的温度值，用镊子取下隔热玻璃和盖玻片，即完成一次测试。如需重复测试，只需将散热器放在热台上，电压调为零或切断电源，使温度降至熔点值以下40℃即可。
2.熔点测定 固液两相的蒸气压相同而且等于外界大气压时的温度就是该固体物质的熔点。 测熔点时几个概念：始熔、全熔、熔点距、物质纯度与熔点距关系。 混合熔点测定法——鉴定熔点相同或相近的两个试样是否为同一物质？ 测定熔点实验关键是：由于毛细管法是间接测熔点方法，所以加热升温速度是本实验的关键，当接近熔点时升温速度一定要慢，应小于1~2℃/min；密切观察加热和熔化情况，及时记下温度变化。 实验关键 1．样品填装（研碎迅速，填装结实，2~3mm为宜） 2．毛细管安装在温度计精确位置、再固定 3．加热升温测定、注意观察、做好记录 加热升温速度：开始时可快些~5℃/min 将近熔点15℃时，1~2℃/min 接近熔点时0.2~0.3℃/min 每个样品至少填装两支毛细管，平行测定两次。 操作要点和说明 影响毛细管法测熔点的主要因素及措施有： 1、熔点管本身要干净，管壁不能太厚，封口要均匀。初学者容易出现的问题是，封口一端发生弯曲和封口端壁太厚，所以在毛细管封口时，一端在火焰上加热时要尽量让毛细管接近垂直方向，火焰温度不宜太高，最好用酒精灯，断断续续地加热，封口要圆滑，以不漏气为原则。 2、样品一定要干燥，并要研成细粉末，往毛细管内装样品时，一定要反复冲撞夯实，管外样品要用卫生纸擦干净。 3、用橡皮圈将毛细管缚在温度计旁，并使装样部分和温度计水银球处在同一水平位置，同时要使温度计水银球处于b形管两侧管中心部位。 4、升温速度不宜太快，特别是当温度将要接近该样品的熔点时，升温速度更不能快。一般情况是，开始升温时速度可稍快些（5℃／min）但接近该样品熔点时，升温速度要慢（1－2℃／min），对未知物熔点的测定，第一次可快速升温，测定化合物的大概熔点。 5、熔点温度范围（熔程、熔点、熔距）的观察和记录，注意观察时，样品开始萎缩（蹋落）并非熔化开始的指示信号，实际的熔化开始于能看到第一滴液体时，记下此时的温度，到所有晶体完全消失呈透明液体时再记下这时的温度，这两个温度即为该样品的熔点范围。 6、熔点的测定至少要有两次重复的数据，每一次测定都必须用新的熔点管，装新样品。进行第二次测定时，要等浴温冷至其熔点以下约30℃左右再进行。 7、使用硫酸作加热浴液（加热介质）要特别小心，不能让有机物碰到浓硫酸，否则使溶液颜色变深，有碍熔点的观察。若出现这种情况，可加人少许硝酸钾晶体共热后使之脱色。采用浓硫酸作热浴，适用于测熔点在220℃以下的样品。若要测熔点在220℃以上的样品可用其它热浴液。 注释： （1）管壁太厚样品受热不均匀，熔点测不准，熔点数据易偏高，熔程大。
实验二熔点测定 【实验目的】 1．了解Thiele管法测定熔点的基本原理和熔点测定的意义——识别物质及定性检验物质的相对纯度。 2．掌握Thiele法测定熔点的操作方法。 【实验原理】 纯粹的晶体有机物，在大气压下，固态与液态成平衡状态时（共存）的温度，称为该物质的熔点（melting point，记作 m.p.）。这是晶体有机物的一个十分重要的物理常数。纯净的固体有机物一般都有固定的熔点，熔程不超过0.5-1℃。 由下图可见固相蒸气压随温度的变化速率比相应的液相大，两曲线相交，交点所对应的温度即熔点。交点处固液两相共存，这是纯粹固体有机物有敏锐熔点的原因。 杂质对熔点的影响：熔点下降，熔程变长。根据拉乌尔（Raoult）定律可知，在一定压力和温度下，增加溶质的量导致溶剂蒸汽压的降低（见下图），从而导致熔点下降 【实验的准备】 仪器：Thiele熔点测定管（又称提勒管、b形管）；水银温度计（250℃）；酒精灯；熔点管:内Φ1mm，L=6－7cm 药品：尿素、肉桂酸、混合物。液体石蜡（导热液）。 （苯甲酸、α-萘胺、β-萘酚、水杨酸可供备用）。 【物理常数】
注：A.R.为分析纯； C.P.为化学纯。 【仪器安装要点】 1.装好试料的熔点管用橡皮圈套附在温度计上，试料部分位于温度计水银球的中部。 2.温度计用一个刻有沟槽的单孔塞固定在Thiele管的中心轴线上，水银球的高度位于Thiele管上、下两叉口中间。 导热液的液位略低于Thiele管上叉口。太少不能保证导热液的循环；太多导热液膨胀使橡皮圈浸入溶液中而逐渐溶胀、溶解甚至碳化。 附:导热液的选择参考(导热液的选择视所需温度而定) 1.< 140℃可用液体石蜡或甘油（药用液体石蜡可加热至220℃仍不变色）。 2.>140℃可用浓硫酸(温度超过250℃,浓硫酸发生白烟,防碍温度的读数)。 注意：（1）用浓硫酸作导热液时要戴护目镜。 （2）浓硫酸变黑后可加一些硝酸钾晶体。 3.>250℃可用浓H2SO4和K2SO4的饱和溶液： 浓H2SO4:K2SO4＝7:3（重量）可加热到325℃； 浓H2SO4:K2SO4＝3:2（重量）可加热到365℃； 还可用H3PO4（可加热到300℃）、硅油（可加热到365℃），但硅油价格较贵。 【操作要点】 1.熔点管的准备： 准备3支熔点管，Φ＝1.0 mm，L＝60～70 mm （管壁均匀）。 2.试料及其填充： 试料要研细（受潮的试料应事先干燥），填充装的要均匀、结实。装料高度为2～3 mm。 3.加热速度： 升温速度是测得的熔点数据准确与否的关键。 (1)已知样: 开始升温速度可快些(5－8℃／min)，距熔点约10～15℃时，升温速度1～2℃／min，愈接近熔点，升温速度愈慢，以0.5～1℃／min为宜。 （2）未知样： 至少要测两次。第一次以5℃／min左右的升温速度粗测，可得到一个近似的熔点；第二次开始时升温速度可快些，待达到比近似熔点低10℃时，改用小火，使温度以0.5－1℃／min的速度缓慢而均匀地上升。 4.熔点的记录： 应记录熔点管中刚有小滴液体出现（即初熔温度t1）和试料恰好完全熔融（即全熔温度t2）这两个温度点的读数。以及计算熔程（t2-t1），每个样品测定两次，取平均值。 注意： （1）记录时不能取初熔温度到全熔温度的平均值，即熔程为123℃－125℃，不可记录为124℃。 （2）若物质120℃时开始收缩(坍塌)，121℃开始出现液滴，122℃全部液化，熔程的记录
实验二熔点得测定及温度计校正 一．实验目得: 1.了解熔点测定得原理及意义; 2.掌握熔点测定得基本操作方法; 二．实验重点与难点: 1．熔点测定得意义; 2．熔点测定得操作方法； 实验类型:基础性实验学时:4学时 三．实验装置与药品: 主要实验仪器:熔点管；表面皿;玻璃棒;长4０cm得玻管; Thieｌe管(又称b形管）;酒精灯;温度计;液体石蜡； 主要化学试剂:苯甲酸（熔点mp1２2、40Ｃ）；未知样品(或者尿素):水杨酸(mp１５90Ｃ) 或乙酰苯胺(mｐ114、30C） 四．实验装置图： 五．实验原理： 1、熔点熔点就是固体有机化合物固液两态在大气压力下达成平衡得温度,纯净得固体有机化合物一般都有固定得熔点，固液两态之间得变化就是非常敏锐得,自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0、5-１℃。物质受热后,从开始熔化到全部熔完得温度差称作熔点距(或熔程)，纯化合物得熔点距△≤0、５～1℃,据此，可根据熔点测定初步鉴定化合物或判断其纯度。 加热纯有机化合物,当温度接近其熔点范围时,升温速度随时间变化约为恒定值，此时用加热时间对温度作图(如图1)。 图1 相随时间与温度得变化图２物质蒸气压随温度变化曲线 化合物温度不到熔点时以固相存在,加热使温度上升,达到熔点.开始有少量液体出现,而后固液相平衡．继续加热,温度不再变化,此时加热所提供得热量使固相不断转变为液相,两相间仍为平衡，最后得固体熔化后，继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时，加热速度一定要慢,每分钟温度升高不能超过2℃,只有这样,才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件，测得得
熔点也越精确。 当含杂质时(假定两者不形成固溶体),根据拉乌耳定律可知,在一定得压力与温度条件下,在溶剂中增加溶质,导致溶剂蒸气分压降低(图２中M′L′),固液两相交点Ｍ′即代表含有杂质化合物达到熔点时得固液相平衡共存点,TＭ′为含杂质时得熔点，显然，此时得熔点较纯粹者低。 2、混合熔点 在鉴定某未知物时,如测得其熔点与某已知物得熔点相同或相近时，不能认为它们为同一物质。还需把它们混合,测该混合物得熔点，若熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。若混合物熔点降低,熔程增大,则说明它们属于不同得物质。故此种混合熔点试验,就是检验两种熔点相同或相近得有机物就是否为同一物质得最简便方法。多数有机物得熔点都在4０0℃以下,较易测定。但也有一些有机物在其熔化以前就发生分解,只能测得分解点。 六．实验內容及步骤： 1、安装测定装置与取样：【参阅教材P42图２、４】 (1)、熔点测定装置包括温度计、毛细管、Thiele管。 (2)、将毛细管一端在酒精灯上转动加热，烧融封闭。取干燥、研细得待测物样品放在表面皿上, 将毛细管开口一端插入样品中,即有少量样品挤入熔点管中。然后取一支长玻璃管，垂直于桌面上,由玻璃管上口将毛细管开口向上放入玻璃管中,使其自由落下，将管中样品敦实。重复操作使所装样品约有２-３mm高时为止。 (3)、向Thiｅlｅ管中加入液体石蜡(作为加热介质)直到支管之上。在温度计上附着一支装好样 品得毛细管,毛细管中样品与温度计水银球处于同一水平。将温度计带毛细管放入Thiｅlｅ管中,使温度计水银球位置在Ｔｈｉｅle管中部。 将少许样品放于干净表面皿上,用玻璃棒将其研细并集成一堆。把毛细管开口一端垂直插人堆集得样品中，使一些样品进入管内,然后,把该毛细管垂宜桌面轻轻上下振动，使样品进人管底,再用力在桌面上下振动，尽量使样品装得紧密。或将装有样品,管口向上得毛细管,放入长约５0一60cm垂直桌面得玻璃管中,管下可垫一表面皿，使之从高处落于表面皿上,如此反复几次后,可把样品装实,样品高度2—３mm。熔点管外得样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。装入得样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果。 2、熔点得测定: (1)、在Thiｅｌｅ管弯曲部位加热。接近熔点（距熔点十几度)时，减慢加热速度,每分钟升1o C 左右，接近熔点温度时,每分钟约0、2o C观察、记录晶体中形成第一滴液体时得温度（初熔温度开始塌陷并有液相产生)与晶体完全变成澄清液体时得温度(终熔温度)。 (2)、熔点测定应有至少两次平行测定得数据,每一次都必须用新得毛细管另装样品测定，而且必 须等待液体石蜡冷却到低于此样品熔点2０-30o C时，才能进行下一次测定。 (3)、对于未知样品,可用较快得加热速度粗测一次,在很短得时间里测出大概得熔点。实际测定 时，加热到这个熔点以下１0-1５o C,必须缓慢加热,使温度慢慢上升，这样才可测得准确熔点。按图搭好装置,放入加热液(浓硫酸或者液体石蜡),用温度计水银球蘸取少量加热液,小心地将熔点管粘附于水银球壁上,或剪取一小段橡皮圈套在温度计与熔点管得上部（如下图）。将粘附有熔点管得温度计小心地插入加热浴中,以小火在图示部位加热。开始时升温速度可以快些,当传热液温度距离该化合物熔点约10一１5℃时，调整火焰使每分钟上升约1—２℃,愈接近熔点，升温速度应愈缓慢,每分钟约0、2一０、3℃。为了保证有充分时间让热量由管外传至毛细管内使固体熔化，升温速度就是准确测定熔点得关键;另一方面,观察者不可能同时观察温度计所示读数与试祥得变化情况,只有缓慢加热才可使此项误差减小。记下试样开始塌落并有液相产生时(初熔)与固体完全消失时(全熔)得温度读数,即为该化合物得熔距。要注意在加热过程中试祥就是否有萎缩、变色、发泡、升华、碳化等现象,均应如实记录。 3、温度计校正
实验一熔点的测定 一、实验目的 1、了解熔点测定的基本原理及应用。 2、掌握熔点测定的操作方法。 二、实验原理 （一）什么是熔点 熔点是指在一个大气压下固体化合物固相和液相平衡的温度，这时固相和液相的蒸气压相等。纯净的固体有机化合物一般都有一个固定的熔点。 当以恒定速率给固体供热时，一段时间内固体温度上升，到某一温度时，固体开始熔化，有少量液体出现，固液两相之间达到平衡，继续供热，固相不断转化为液相，温度不会上升，直至所有固体全部转化为液体，温度才会上升。如图2-1所示。 图2-1化合物的相随时间和温度的变化 （二）含杂质固体化合物的熔点降低 图2-2为物质温度与蒸气压的关系图。 AB代表固相蒸气压随温度的变化， BC代表液相蒸气压随温度的变化， B是两曲线的交叉点，对应的温度T0下，固液两相的蒸气压相等，固液两相并存，这个温度T0即为该物质的熔点。当温度高于T0时，固相全部转化为液相，低于T0时，液相全部转化为固相。 当固体化合物含有非挥发性杂质时，其液相蒸气压会降低，其液相蒸气压随温度的变化曲线DE在纯化合物曲线BC之下，固液两相在D点达到平衡，熔点降
低，杂质越多，熔点越低。 图2-2物质温度与蒸气压的关系图 （三）熔程（熔点范围、熔点距） 熔程（m.p.）：物质开始熔化（初熔）到全部熔化（终熔）的温度范围。 纯净的固体化合物有较为固定的熔点，其熔程较短，一般为为0.5-1℃。当固体化合物含有可熔性杂质时，其熔点降低，熔程增大。 图2-3为二元混合物的相图。 图2-3二元混合物的相图 a代表纯化合物A的熔点，b代表纯化合物B的熔点。 给含80%A和20%B的混合物加热，温度达到e（共熔点）时，A和B会以恒定的比例（60%A和40%B）共同熔化，共同熔化时温度保持不变；当B全部熔化后，只有固体A和熔化的共熔液体组分保持平衡；随着A继续熔化，液体中A的比例升高，A的蒸气压增大，A要继续熔化，固相的蒸气压也需要进一步提高，所以温度需要升高，当温度升到c时，A全部熔化。可以看出，杂质B的存在，使A的熔点降低，
实验三熔点的测定 一、实验目的： 1、了解熔点测定的意义，掌握测定熔点的操作。 2、了解温度计较正的意义，学习温度计较正的方法。 二、实验原理 熔点：通常晶体物质加热到一定温度时，即可从固态变为液态，此时的温度就是该化合物的熔点。 纯化合物从开始熔化（始熔）至完全熔化（全熔）的温度范围叫做熔点距（熔程），也叫熔点范围。每种纯有机化合物都有自己独特的晶形结构和分子间的力，要熔化它，是需要一定热能的，所以，每种晶体物质都有自己的熔点。同时，当达溶点时，纯化合物晶体几乎同时崩溃，因此熔点距很小，一般为~1℃，但是，不纯品即当有少量杂质存在时，其熔点一般会下降，熔点距增大。因此，从测定固体物质的熔点便可鉴定其纯度。 如测定熔点的样品为两种不同的有机物的混合物，例如，肉桂酸及尿素，尽管它们各自的熔点均为133℃，但把它们等量混合，再测其熔点时，则比133℃低得很多，而且熔点距大。这种现象叫做混合熔点下降，这种试验叫做混合熔点试验，是用来检验两种熔点相同或相近的有机物是否为同一种物质的最简便的物理方法。 三、实验仪器和药品 请学生自已整理罗列 四、实验装置图 五、实验步骤 1、准备熔点管 通常是用直径1~毫米，长约60~70毫米一端封闭的毛细管作为熔点管 2、样品的填装 取 ~ 克样品，研成粉未，聚成小堆。将毛细管开口一端倒插入粉末堆中，样品便被挤入管中，再把开口一端向上，轻轻在桌面上敲击，使粉未落入管底。也可将装有样品的毛细管，反复通过一根长约40厘米直立于玻板上的玻璃管，均匀地落下，重复操作，以免样品受潮。样品中如有空隙，不易传热。 样品：萘，苯甲酸，萘和苯甲酸的混合物 样品一定要研得很细，装样要结实。（每种样品装2根毛细管） 3、仪器的安装 将熔点测定管夹在铁座架上，装入液体石蜡于熔点测定管中至高出上侧管约1厘米为度，熔点测定管中配一缺口单孔软木塞，温度计插入孔中，刻度应向软木塞缺口。毛细管附着在温度计旁，样品正好位于水银球的中间部分。温度计插入熔点测定管中的深度以水银球恰在熔点测定管的中部为准。加热时，火焰须与熔点管的倾斜部分接触。这种装置测定熔点的好处是管内液体因温度差而发生对流作用，省去人工搅拌的麻烦。但常因温度计的位置和加热部位的变化而影响测定的准确度。
化学与环境学院 有机化学实验报告实验名称熔点的测定 【实验目的】 1、了解熔点的测定意义，掌握测定熔点的操作。
【实验原理】（包括反应机理） 1、熔点：通常晶体物质加热到一定温度时，即可从固态变为液态，此时的温度就是该化合物的熔点。 2、纯化合物从开始熔化（始熔）至完全熔化（全熔）的温度范围叫做熔点距（熔程），也叫熔点范围。每种纯有机化合物都有自己独特的晶形结构和分子间的力，要熔化它，是需要一定热能的，所以，每种晶体物质都有自己的熔点。同时，当达溶点时，纯化合物晶体几乎同时崩溃，因此熔点距很小，一般为0.5~1℃，但是，不纯品即当有少量杂质存在时，其熔点一般会下降，熔点距增大。因此，从测定固体物质的熔点便可鉴定其纯度。如测定熔点的样品为两种不同的有机物的混合物，例如，肉桂酸及尿素，尽管它们各自的熔点均为133℃，但把它们等量混合，再测其熔点时，则比133℃低得很多，而且熔点距大。这种现象叫做混合熔点下降，这种试验叫做混合熔点试验，是用来检验两种熔点相同或相近的有机物是否为同一种物质的最简便 的物理方法。 3、纯晶体物质具有固定和敏锐的熔点，也告诉我们要使熔化过程尽可能接近于两相平衡状态，在测定熔点过程中，当接近熔点时升温的速度不能快，必须密切注意加热情况，以每分钟上升约1℃为宜。【主要试剂及物理性质】 名称分子量熔点/℃沸点/℃外观 乙酰苯胺135 114.3 304 白色有光泽片状结晶或白
色结晶粉末 【仪器装置】 1、主要仪器： 纤维熔点测定仪、高型烧杯、载玻片、镊子。 2、实验装置： 【实验步骤及现象】 实验步骤实验现象
1、用镊子取少量乙酰苯胺至于载玻片上，再盖上另一张盖玻片，接着盖上隔热片，旋转反光镜，使光线照亮热台小孔。 2、调节调压器旋钮，调节电压为200v，使热台快速升温，当温度计示值接近待测物品熔点温度以下40℃左右，立即把调压器的电压调节到适当电压值，使升温速度控制在1℃/1分钟左右 3、记录：密切观察样品的变化，当样品开始塌陷、部分透明时，即为始熔温度。当样品完全消失全部透明时，即为全熔温度。记录温度。始熔温度减去全熔温度即为熔程。 4、重复测试时，只需待加热台温度下降到待测物品熔点温度以下40℃左右,即可重新测试。 5、测量完毕，应及时切断电源用过的载玻片可以用有乙醚的脱脂棉将载玻片擦干净，以备下次测试使用。 乙酰苯胺在118.1℃开始塌陷、部分透明，在120.0℃时固体完全消失全部 透明 【实验结果】 始熔温度：118.1℃
实验名称：实验四未知化合物熔点的测定用户名：模 块名称仪器选取 题目权重做错一次扣2分10 你的回答 本模块得分 [满分100]正确答案：齐氏管、玻璃管、温度计、开口橡皮 塞、表面皿、橡皮圈、熔点毛细管 做错次数：0 100 模 块名称试剂、耗 材选取 题目权重做错一次扣2分10 你的回答 本模块得分 [满分100]正确答案：液体石蜡油、乙酰苯胺、未知样品 做错次数：0 100 模 块名称操作步骤 题目权重选错一次扣2分10 你的回答 本模块得分 [满分100]正确答案：D．取内径为1mm的毛细管作为熔点 管装样品用。 A．样品的装填：把0.1～0.2g已干燥并碾成粉 末的已知样品乙酰苯胺放在表面皿上，堆成一 堆，然后将熔点管开口一端垂直插入试料堆，使 样品进入管底，如此反复数次，然后把口向上 的毛细管放入长约40～50cm 垂直于桌面的玻璃 管中，使其自然掉下落在表面皿上，使样品高度 为2～3mm。 C．将齐氏管固定在铁架台上，倒入导热油，使 液面在齐氏管的叉管处，管口安装插有温度计的 开槽塞子，毛细熔点管通过导热液粘附或用橡皮 圈套在温度计上（注意橡皮圈应在导热油液面之 上），使试样位于水银球的中部，然后调节温度 100
计位置，使水银球处于齐氏管上下叉管中间。B．加热齐氏管，开始加热速度为5～6℃／min，待距离熔点为10～15℃时，改为1℃/min的升温速度，记录初熔和全部熔融的温度。 E．未知样品熔点的测定：以速度为5～6℃/min 的升温速度确定初熔点，再按前述方法升温得到精确的熔点。 做错次数：0 模块名称实验报告 --实验目 的 题目权重请单击本次实验目的前的复选框作出选择，答案 不止一项。 A、学习以液体石蜡油制备乙酰苯胺的原理和方 法。 B、了解熔点测定的意义。 C、掌握熔点测定的操作方法。 D、学会分液漏斗的使用。 E、了解分馏的原理及其应用。 10 你的回答 本模块得分 [满分100] B,C 100 模块名称实验报告 --实验原 理 题目权重请单击本次实验原理前的复选框作出选择，答案 不止一项。 A、测定熔点的方法很多，除熔点仪测量法外， 目前应用最广泛的是齐氏管法。 B、熔点是固体有机化合物在大气压力下固-液两 相达到平衡时的温度 C、 D、在测定已知物熔点时，只要测定一次。 10 你的回答 本模块得分 [满分100] A,B 100
实验一(一) 熔点的测定（毛细管法） 一、实验目的 1、了解熔点测定的意义。 2、掌握用毛细管法测定熔点的操作。 二、基本原理 物质的熔点是指物质的固液两相在大气压下达成平衡时的温度T M 。当温度高T M 时，所有的固相将全部转化为液相；若低于T M 时，则由液相转变为固相。 纯粹的固态物质通常都有固定的熔点，但在一定压力下，固液两相之间的变化对温度是非常敏锐的，从开始熔化（始溶）至完全熔化（全熔）的温度范围（熔程）较小，一般不超过0.5—1℃。若该物质中含有杂质时，则其熔点往往较纯粹物质的熔点低，而且熔程也较大。因此，熔点的测定常常可以用来识别和定性地检验物质的纯度。若测定熔点的样品为两种不同的有机物的混合物（如肉桂酸和尿素），他们各自的熔点均为133℃，但把它们等量混合，再测其熔点，则比133℃低得多，而且熔程较大。这种现象叫做混合熔点下降，这种实验叫做混合熔点实验，是用来检验两种熔点相同或相近的有机物质是否为同一种物质的简便的物理方法。 本实验采用简便的毛细管法测定熔点，实际上由此法测得的不是一个温度点，而是熔化范围，所得的结果也常高于真实的熔点，但作为一般纯度的鉴定已经可以了。 用毛细管法测定熔点时，温度计上的熔点读数与真实熔点之间常有一定的偏差，原因是多方面的，温度的影响是一个重要因素。如温度计中的毛细管孔径不均匀，有时刻度不精确。温度计刻度有全浸式和半浸式两种。全浸式温度计的刻度是在温度计的汞线全部均匀受热的情况下刻出来的，在使用这类温度计测定熔点时仅有部分汞线受热，因而露出来的温度当然较全部受热者为低。另外长期使用的温度计，玻璃也可能发生体积变形使刻度不准。 为了消除上述误差，可选择几种已知熔点的纯粹有机化合物作为标 准，以实测的熔点作纵坐标，测得的熔点与应有熔点的差值作横坐标， 绘成曲线，从图中曲线上可直接读出温度计的校正值。 三、仪器与试剂 1、仪器：b 形管、毛细管、酒精灯、铁架台、玻璃棒、表面皿、温 度计、缺口软木塞。 2、试剂：浓硫酸（H 2SO 4） 未知样（固体） 四、实验步骤 1、将毛细管封口： 将毛细管以向上倾斜45°角伸入酒精灯火焰中，边烧边不停转动，以使 毛细血管顶端受热均匀，直到顶端熔化为一光亮小球，说明已经封好。 2、填装样品： 取0.1—0.2g 样品，置于干净的表面皿中，用玻璃棒研成粉末，聚成小堆，将毛细管开口一端插入粉末堆中，样品便被挤入管中，再把开口一端向上，通过一根长约40cm ，使其自由落下，使粉末落入管底，
实验二显微熔点仪测定高聚物的熔点 物质的熔点是指该物质由固态变为液态时的温度。不同的物质及不同的纯度有不同的熔点。所以熔点的测定是辨认物质及其纯度的重要方法之一。因此熔点的测定在化学工业、医药工业等行业中占有很重要的地位。 显微熔点测定仪广泛应用于医药、化工、纺织、橡胶等方面的生产化验、检验。也广泛应用于高等院校、科研院所等单位对单晶或共晶等有机物质的分析、工程材料和固体物理的研究、观察物体在加热状态下的形变、色变及物体的三态转化等物理变化的过程提供了有利的熔点测定装置。 一、实验目的 结晶聚合物如尼龙、聚烯烃、聚酯等材料，是晶相与非晶相共同存在的聚合物，他们不像低分子物质一样有一个明显的熔点，而是一个熔融范围。通过本实验，应达到下列目的：1．了解熔点测定的意义； 2．熟悉熔点测定仪的结构和使用方法； 3．学会用显微熔点测定仪测定结晶聚合物的熔点，并观察聚合物的熔融过程。 二、实验原理 显微熔点测定仪，其光学元件是由目镜、梭镜、物镜、反射镜。热合组光学件及滤色片。偏光元件等组成。其光学原理：利用反光镜元件引进光源，照亮被测物体，经过显微物镜放大，在目镜线视场里可以清晰的看到从固态→液态熔融时的全过程。利用偏光元件可以观察各晶体物质的熔融状况。热台组光学元件主要功能是隔绝外界干涉，尽可能防止热台腔内散热及存放被测物质。梭镜元件使目镜光路相对于物镜光路旋转135o C，这使操作者可以坐着使用仪器。例如，用白炙灯照明时，红光太强，用蓝滤色片减少红光的透过，让蓝光透过多为好，用日光灯照明时，可以不用滤色片，因为日光灯的光谱近似于太阳光谱。 显微熔点测定仪总备率为100X=16X+6.3X,目镜为16X，线视场为11.5mm，物镜为6.3X，有效工作距离为18.28mm（热台上隔热片的上端面至物镜负片下端面），物镜视场1.9mm。 因此，要测物质的温度时，只要在两片玻璃片之间放入被测物质，一起放在热台腔内。使被测物质放在热台孔之间，在盖上隔热片，旋转反光镜，使光线照亮热台小孔，上下移动工作台。约在18mm处时慢慢移动，从目镜视野里能清晰地看到被测物质为止。然后插上电源，观察显微镜下物质的状态。（盖薄片用22×22×0.17mm，载波片用21mm×26mm× 0.5mm）这样就能测出物质熔融时的温度。 三、仪器、药品 （1）结晶高聚物样品； （2）显微熔点测定仪（附载玻片盖玻片） （3）无水乙醇、剪刀、镊子、脱脂棉。 四、试验步骤： 1.对新购仪器，电源接通，开关打到加热位置，从显微镜中观察热台中心光孔是否处于视场中，若左右偏，可左右调节显微镜来解决。前后不居中，可以松动热台两旁的两只螺钉，注意不要拿下来，只要松动就可以了，然后前后推动热台上下居中即可，锁紧两只螺钉。在做推动热台时，为了防止热台烫伤手指，把波段开关和电位器扳到编号最小位置，即逆时针旋到底。 2.进行升温速率调整，这可用秒表式手表来调整。在秒表某一值时，记录下这时的温度值，然后，秒表转一圈（一分钟）时再记录下温度值。这样连续记录下去，直到你所要求测量的熔点值时，其升温速率为1℃/分。太快或太慢可通过粗调和微调旋钮来调节。注意即使粗调和微调旋钮不动，但随着温度的升高，其升温速率会变慢。 3.测温仪的传感器上，把其插入热台孔到底即可，若其位置不对，将影响测量准确度。 4.要得到准确的熔点值，先用熔点标准物质进行测量标定。求出修正值。（修正值=标准值—所测熔点值），作为测量时的修正依据。注意：标准样品的熔点值应和你所需的样品熔
熔点的测定 前言:熔点是固液两态在大气压下成平衡的温度。纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点，熔点范围一般不超过0.5℃。当含有杂质时，会使熔点下降，熔点距也较宽。如A和B物质的熔点都是110℃，当两个物质混合时，其熔点会在80℃-110℃，熔点会下降，溶点距会增长。由于大多数有机化合物的熔点都在300℃一下，故可以利用测熔点，估计有机化合物的纯度。 熔点的测定方法：毛细管法、升华物质的熔点测定、显微熔点测定法。 1、实验部分 1.1实验设备和材料 实验仪器：温度计（250℃）、毛细管、橡皮圈、切口木塞、表面皿、b形管（Thiele 管）、酒精灯、铁夹、铁架台 实验药品：乙酰苯胺、尿素、肉桂酸、硅油 1.2实验装置 1.3实验过程 ①熔点管的制备：毛细管的直径一般为1-2毫米，长50－70毫米。毛细管一端用小火封闭，直至毛细管封闭端的内径有两条细线相交或无毛细现象。 ②试样的装入和装置准备：取样品少量放在洁净的表面玻璃上研成粉末．将毛细管开口一端插入粉末中，再使开口一端向上反复通过一个长玻管，自由落下使粉末落入管底。往b 形管中加入硅油，用橡皮圈将毛细管和温度计系在一起用软木塞固定在b形管上。 ③熔点的测定：开始时升温速度可以较快，到距离熔点10～15℃时，调整火焰使每分钟上升约1～2℃。愈接近熔点，升温速度应愈慢。记录当毛细管中样品开始蹋落并有液相产生时（始熔）和固体完全消失时（全熔）的温度。 2、结果与讨论 药品始溶(℃) 全溶(℃) 熔点距（℃）
测定熔点比理论值过低或过高的原因： ①管壁太厚样品受热不均匀，熔点测不准，熔点数据易偏高，熔程大。 ②加热太快，升温大快，会使所测熔点数据偏高，熔程大，所以加热不能太快。 ③样品研得不细和装得不紧密，里面含有空隙，充满空气，而空气导热系数小传热慢，会 使所测熔点数据偏高熔程大。 ④熔点管底部未完全封闭有一针孔，空气会进人，加热时，可看到有气泡从溶液中跑出接 着溶液进人，结晶很快熔化，也测不准，偏低。 ⑤熔点管不洁净，等于样品中有杂质，致使测得熔点偏低，熔程加大。 ⑥样品未完全干燥，内有水分和其它溶剂，加热，溶剂气化，使样品松动熔化，也使所测 熔点数据偏低，熔程加大。 ⑦目测和读数的误差。 2.3实验结果分析 有实验结果可知，尿素和肉桂酸的熔点相近，而两者混合后熔点降低，熔点距增大。因此可以利用此性质来测定在鉴定某未知物时，如测得其熔点和某已知物的熔点相同或相近时，不能认为它们为同一物质。还需把它们混合，测该混合物的熔点，若熔点仍不变，才能认为它们为同一物质。若混合物熔点降低，熔程增大，则说明它们属于不同的物质。故此种混合熔点试验，是检验两种熔点相同或相近的有机物是否为同一物质的最简便方法。
实验二熔点的测定及温度计校正 一．实验目的: 1.了解熔点测定的原理及意义; 2.掌握熔点测定的基本操作方法; 二．实验重点与难点: 1．熔点测定的意义; 2．熔点测定的操作方法; 实验类型:基础性实验学时:4学时 三．实验装置与药品: 主要实验仪器:熔点管;表面皿;玻璃棒;长40cm的玻管; Thiele管(又称b形管);酒精灯;温度计;液体石蜡; 主要化学试剂:苯甲酸(熔点mp122、40C);未知样品(或者尿素):水杨酸(mp1590C) 或乙酰苯胺(mp114、30C) 四．实验装置图: 五．实验原理: 1、熔点熔点就是固体有机化合物固液两态在大气压力下达成平衡的温度,纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点,固液两态之间的变化就是非常敏锐的,自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0、5-1℃。物质受热后,从开始熔化到全部熔完的温度差称作熔点距(或熔程),纯化合物的熔点距△≤0、5~1℃,据此,可根据熔点测定初步鉴定化合物或判断其纯度。 加热纯有机化合物,当温度接近其熔点范围时,升温速度随时间变化约为恒定值,此时用加热时间对温度作图(如图1)。
图1 相随时间与温度的变化图2 物质蒸气压随温度变化曲线 化合物温度不到熔点时以固相存在,加热使温度上升,达到熔点.开始有少量液体出现,而后固液相平衡.继续加热,温度不再变化,此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相,两相间仍为平衡,最后的固体熔化后,继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时,加热速度一定要慢,每分钟温度升高不能超过2℃,只有这样,才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件,测得的熔点也越精确。 当含杂质时(假定两者不形成固溶体),根据拉乌耳定律可知,在一定的压力与温度条件下,在溶剂中增加溶质,导致溶剂蒸气分压降低(图2中M′L′),固液两相交点M′即代表含有杂质化合物达到熔点时的固液相平衡共存点,TM′为含杂质时的熔点,显然,此时的熔点较纯粹者低。 2、混合熔点 在鉴定某未知物时,如测得其熔点与某已知物的熔点相同或相近时,不能认为它们为同一物质。还需把它们混合,测该混合物的熔点,若熔点仍不变,才能认为它们为同一物质。若混合物熔点降低,熔程增大,则说明它们属于不同的物质。故此种混合熔点试验,就是检验两种熔点相同或相近的有机物就是否为同一物质的最简便方法。多数有机物的熔点都在400℃以下,较易测定。但也有一些有机物在其熔化以前就发生分解,只能测得分解点。 六．实验內容及步骤: 1、安装测定装置与取样 :【参阅教材P42图 2、4】 (1)、熔点测定装置包括温度计、毛细管、Thiele管。 (2)、将毛细管一端在酒精灯上转动加热,烧融封闭。取干燥、研细的待测物样品放在表面皿上, 将毛细管开口一端插入样品中,即有少量样品挤入熔点管中。然后取一支长玻璃管,垂直于桌面上,由玻璃管上口将毛细管开口向上放入玻璃管中,使其自由落下,将管中样品敦实。重复操作使所装样品约有2-3mm高时为止。 (3)、向Thiele管中加入液体石蜡(作为加热介质)直到支管之上。在温度计上附着一支装好样品 的毛细管,毛细管中样品与温度计水银球处于同一水平。将温度计带毛细管放入Thiele管中,使温度计水银球位置在Thiele管中部。 将少许样品放于干净表面皿上,用玻璃棒将其研细并集成一堆。把毛细管开口一端垂直插人堆集的样品中,使一些样品进入管内,然后,把该毛细管垂宜桌面轻轻上下振动,使样品进人管底,再用力在桌面上下振动,尽量使样品装得紧密。或将装有样品,管口向上的毛细管,放入长约50一60cm 垂直桌面的玻璃管中,管下可垫一表面皿,使之从高处落于表面皿上,如此反复几次后,可把样品装实,样品高度2—3mm。熔点管外的样品粉末要擦干净以免污染热浴液体。装入的样品一定要研细、夯实。否则影响测定结果。 2、熔点的测定: (1)、在Thiele管弯曲部位加热。接近熔点(距熔点十几度)时,减慢加热速度,每分钟升1o C左右,
实验四有机物熔点的测定 指导过程：明确本次实验理论知识 一、实验目的 1、了解熔点测定的原理和意义。 2、掌握毛细管法测定熔点的操作。 二、实验原理 1、熔点：一般定义是晶体物质受热由固态转变为液态时的温度。严格的定义应当是晶体物质在一定大气压下固－液平衡时的温度，此时，固液共存，蒸气压相等。 2、熔程：全熔与初熔两个温度之差。 初熔：晶体的尖角和棱边变圆时的温度（或观察到有少量液体出现时的温度）。 全熔：晶体刚好全部熔化时的温度。 3、特点：⑴操作正确时，纯品有固定的熔点，熔程不超过 0.5-1℃。 ⑵混有杂质时，熔点下降，熔距拉长。 4、用途：⑴由于纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点， 故测定熔点可鉴定有机物。甚至能区别熔点相近的 有机物。 ⑵根据熔程的长短可检验有机物的纯度。 注：多晶体样品有多个熔点，固熔体共熔混合物有固定的熔点。 5、测定方法：毛细管法（Thiele管法、全自动熔点仪）
三、物理常数 苯甲酸m.p. 122-123℃ 四、主要仪器规格 温度计b形管(Thiele管) 熔点毛细管酒精 灯开口橡皮塞乳胶管玻棒玻管表面皿打孔器 五、主要试剂用量 甘油（约50 mL）苯甲酸（0.5 g） 演示设备安装及操作过程： 六、实验装置 七、操作步骤
强调本次实验要求和任务： 【操作要点】 ⑴装样：制作熔点管，将样品研细，装实，高度2-3 mm ⑵准备热浴：浴液的选择与用量，甘油的安全使用。 ⑶装置：温度计及熔点毛细管的插入位置。 ⑷加热：速度的控制。低于熔点15℃，升温速度5℃/ min。 温差15℃-10℃间，升温速度1-2℃/ min。温差<10℃时, 升 温速度0.5-1℃/ min。 ⑸读数：快速、有效数字。 ⑹降温：熔点以下20℃左右。 ⑺平行实验：2-3个。 ⑻拆除装置：先擦干温度计上的甘油再水洗，甘油回收。 八、实验结果 表1 苯甲酸的熔点测定数据记录表
实验六乙酰苯胺等物质熔点的测量 一实验目的 1 掌握毛细管法测定乙酰苯胺等物质的熔点。 2 掌握用测量熔点的方法鉴定物质的种类和检验物质的纯度，并了解温度计的校正方法。 二实验原理 通常情况下，不同的固体物质都有固定的熔点（熔点范围 0.5℃），通过特定条件下观测和记录该物质的固液平衡时的温度，可以测定它熔化范围（熔程），依此确定它的熔点。 三实验仪器与药品 熔点管、表面皿、研钵、40~50 cm的玻璃管、b形管、温度计、橡皮圈、自制的乙酰苯胺、标号为A、B、C的三个其它待测样品、液体石蜡、酒精灯。 四实验步骤 1. 样品处理。测量熔点前，要把乙酰苯胺等物质研成细末，并在干燥器或者烘箱中充分干燥。 2. 熔点管中样品的装料。以乙酰苯胺为例，其它物料的装料同乙酰苯胺类似。具体方法是：干燥的乙酰苯胺在表面皿中堆成小堆，熔点管插入到试料中，装入少量的粉末，然后熔点管竖起来，开口向上，且在桌面上顿几下使物料掉到管底，重复取料几次。为了保证试料装的均匀和结实，把熔点管从一根长４０～５０cm高的玻璃管中掉到表面皿上，如此重复几次。最后使试料的高度约为2～３ mm.。 3.装试料的熔点管用浴液粘附在温度计上或者用橡皮圈套在温度计上，且使装试料的部分正靠在温度计水银球的中部。温度计用带缺口的
单孔塞固定在b形管中，b形管内装入液体石蜡，且液面略高于b形管上支管下端，使管内液体能够循环。 4.熔点的测量。通过酒精灯加热b形管下支管使管内液体石蜡升温。为准确的测量熔点，当加热到接近试料熔点时（114 ℃），必须使温度上升速度缓慢而均匀。记录下熔点管中刚有液体出现和试料完全熔融时，这两个点的温度读数，即为该样品的熔程。 5.每种试料至少测量两次，且每根装料试管只能使用一次。 【注意事项】 1．试料要充分干燥，否者测到的熔点范围大，熔点低。 2．试料需要充分研磨，且在熔点管中的装的结实均匀。 3． 当加热到试料熔点以下10 ℃左右，加热温度速度缓慢而均匀1℃/min，要记录出现液体和试料完全熔融时的两个温度点，不能取两个温度点的平均值。 【课堂提问内容】 1．此次实验目的是什么？实验原理是什么？ 2．试料干燥的传统方法有哪几种？ 3．为什么需要充分研磨试料，且在熔点管中装的结实均匀？ 4． 为什么测量熔点能鉴定物质种类和检验物质纯度？ 5． 为什么试料至少需要测量两次，且每根装料试管只能用一次？ 【实验要求】上交实验报告。 温度计的校正 1.由于温度计的误差往往引起试料熔点读数与真实熔点之间有一定的偏差。 2. 温度计校正。采用纯粹有机物的熔点为校正标准，校正温度计。具体方法是：选择数种已知熔点的纯粹化合物作为标准，测量它们的熔点。以观察到的熔点作为横坐标，以观测值与已知熔点的差值为纵坐标做曲线，任一温度时的读数即可以直接从曲线上读出。
有机化学实验报告 实验名称：熔点和沸点及其测定 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级： 姓名学号 指导教师： 日期：2011年10月20日 熔点及其测定 实验目的 1、了解熔点和沸点测定的意义； 2、掌握熔点和沸点测定的操作方法；
?实验原理 晶体化合物的固液两态在大气压力下成平衡时的温度称为该化合物的熔点。纯粹的固体有机化合物一般都有固定的熔点，即在一定的 压力下，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔（熔点范 围称为熔程），温度不超过0.5—1o C。如果该物质含有杂质，则其熔点 往往较纯粹者为低，且熔程较长。故测定熔点对于鉴定纯粹有机物和 定性判断固体化合物的纯度具有很大的价值。如果在一定的温度和压 力下，将某物质的固液两相置于同一容器中，将可能发生三种情况： 固相迅速转化为液相；液相迅速转化为固相；固相液相同时并存，它 即为该物质的熔点。 所对应的温度T M ?主要试剂及物理性质 萘：萘是光亮的片状晶体，具有特殊气味。它的密度1.162，熔点80.5℃，沸点217.9℃,闪点78.89℃,折射率1.58212（100℃）。 甘油：甘油是有甜味的粘稠液体，沸点290 ℃，密度是1.260 苯甲酸：苯甲酸是白色单斜片状或针状结晶。质轻，无气味或微有类似安息香或苯甲醛的气味。它的熔点122.13℃，沸点249℃，相对密度1.2659。 ?试剂用量规格 萘、苯甲酸和未知物：各取填装毛细管2—3mm的量。 ?仪器装置 1．仪器：.b形熔点测定管测定管，玻璃棒，玻璃管，毛细管，酒精灯，温度计，缺口单孔软木塞，表面皿； 2装置
?实验步骤及现象 1.试样的装入：取样品少量放在洁净的表面玻璃上研成粉末．将毛细管开口 一端插入粉末中，再使开口一端向上反复通过一个长玻管，自 由落下使粉末落入管底。 2装置准备：往b形管中加入甘油，用橡皮圈将毛细管和温度计系在一起用软木塞固定在b形管上。 3.熔点的测定：（1）开始时升温速度可以较快，到距离熔点10～15℃时，调 整火焰使每分钟上升约1～2℃。愈接近熔点，升温速度应愈慢。 （2）记录当毛细管中样品开始蹋落并有液相产生时（始熔）和 固体完全消失时（全熔）的温度。 ?实验结果 1.数据处理
实验三熔点的测定 实验目的： 1?了解熔点测定的意义。 2.掌握测定熔点的操作。 实验原理： 每一个晶体有机化合物都具有一定的熔点，熔点就是化合物熔化时固液两态在大气压下成平衡的温度。一个纯化合物从始熔到全熔的温度范围称为熔距（熔点范围或熔程），一般为0.5?1 C。若含有杂质则熔点下降，熔距增大。大多数有机化合物的熔点都在300 C以下，较易测定。 实验器材和药品： b形管、酒精灯、温度计、液体石蜡、苯甲酸、乙酰苯胺 实验内容与方法： 1.熔点管拉熔制 用内径为1mm，长约60?70mm 一端封闭的毛细管作为熔点管。 2.样品的填装 取0.1?0.2g样品，放在干净的表面皿上，用玻棒研成粉末，集成一堆，将毛细管的开口端插入样品堆中，使样品挤入管内，把开口一端向上竖立，轻敲毛细管使样品落在管底；至高度2? 3mm。 注：①样品研得很细；②装样品要迅速；③样品结实均匀无空隙 3.测定熔点的装置 测定熔点的装置是利用Thiele管（又叫b形管也叫熔点测定管）。 4.熔点测定方法 熔点测定的关键操作之一就是控制加热速度，使热能透过毛细管，样品受热熔化，令熔化温度与温度计所示温度一致，一般方法是先在快速加热下，粗测化合物的熔点，再作第二次测定，测定前，先待热浴温度降至熔点约30C以下，换一根样品管，慢慢加热，一 开始5 C /min，当达到熔点下约15 C时，以1?2 C /min升温，接近熔点时，以0.2?0.3 C /min升温，当毛细管中样品开始塌落和有湿润现象，出现下滴液体时，表明样品已开始熔化，为始熔，记下温度，继续微热，至成透明液体，记下温度为全熔。 熔点测定，至少有两次重复的数据，每一次测定都必须更换新的熔点管。 5.实验结束处理 把温度计放好，让其自然冷却至室温，用废纸擦去液体石蜡，才可用水冲洗，液体石蜡冷却后，方可倒回瓶中。