
实验9 工业苯甲酸粗品的重结晶(Recrystallization of Crude Benzoic Acid)
【实验目的】
(1)学习重结晶提纯有机化合物的原理和方法;
(2)掌握热过滤、抽滤的方法。
【实验原理】
工业苯甲酸一般由甲苯氧化所得,其粗品中常含有未反应的原料、中间体、催化剂、不溶性杂质和有色杂质等,因而呈棕黄色块状并带有难闻的怪气味。可以水为溶剂用重结晶法纯化。
【基本操作预习】
热过滤(http://202.118.167.67/jpkdata/video/yjhx22/yjhxsy/da_guolu02.htm)
减压过滤(http://202.118.167.67/jpkdata/video/yjhx22/yjhxsy/da_guolu03.htm)
【实验步骤】
称取3g工业苯甲酸粗品,置于250mL烧杯中,加水约80mL,加热并用玻璃棒搅动,观察溶解情况。如至水沸腾仍有不溶性固体,可分批补加适当水直至沸腾温度下可以全溶或基本溶解。然后再补加15~20mL水,总用水量为110mL左右。与此同时将布氏漏斗放在另一个大烧杯中并加水煮沸预热。
暂停对溶液加热,稍冷后加入适量活性炭,搅拌使之混合均匀,再煮沸约3min。取出预热的布氏漏斗,立即放入事先选定的略小于漏斗底面的圆形滤纸,迅速安装好抽滤装置,以数滴沸水润湿滤纸,开泵抽气使滤纸紧贴漏斗底。将热溶液尽快倒入布氏漏斗(也可用保温漏斗)中,每次倒入漏斗的液体不要太满,也不要等溶液全部滤完再加。为了保持溶液的温度,应将未过滤的部分继续用小火加热,以防冷却。待所有的溶液过滤完毕后,用少量热水洗涤漏斗和滤纸。
滤毕,立即将滤液转入烧杯中用表面皿盖住杯口,室温放置冷却结晶。如果抽滤过程中晶体已在滤瓶中或漏斗尾部析出,可将晶体一起转入烧杯中,加热溶解后再在室温放置结晶,或将烧杯放在热水浴中随热水一起缓缓冷却结晶。
结晶完成后,用布氏漏斗抽滤,用玻璃塞将结晶压紧,使母液尽量除去,打开安全瓶上的活塞,停止抽气,加少量冷水洗涤,然后重新抽干,如此重复1~2次。最后将结晶转移到表面皿上,摊开,在红外灯下烘干,测定熔点,并与粗品的熔点作比较。称重,计算回收率,产量约为1.8~2.4g(收率约60%~70%),产品熔点为121~122℃。
纯苯甲酸为无色针状晶体,熔点为122.4℃。
【思考题】
(1)简述有机化合物重结晶的步骤和各步的目的。
(2)某一有机化合物进行重结晶时,最适合的溶剂应该具有哪些性质?
(3)为什么活性炭要在固体物质完全溶解后加入?为什么不能在溶液沸腾时加入?
(4)在布氏漏斗中用溶剂洗涤固体应注意些什么?
(5)停止抽滤时,如不先打开安全瓶活塞就关闭水泵,会有何现象产生?为什么?