掌握水蒸气蒸馏装置的操作使用三课件.ppt

1、从烟草中提取烟碱从烟草中提取烟碱 目的：目的： 一、了解水蒸气蒸馏装置结构组成和一、了解水蒸气蒸馏装置结构组成和 原理特点。原理特点。 二、掌握水蒸气蒸馏装置的操作使用。二、掌握水蒸气蒸馏装置的操作使用。 三、学习分离高沸点物质的方法。三、学习分离高沸点物质的方法。Part 水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏简简介介实验原理：实验原理： 在有机物微溶或不溶于水的情况下，与水一起共在有机物微溶或不溶于水的情况下，与水一起共热时，整个系统的蒸气压为各组分蒸气压之和，热时，整个系统的蒸气压为各组分蒸气压之和， 即即P P（总）（总）= P= P（水）（水）+ P+ P（有机物）（有机物） 当系统总蒸气压与外界大气

2、压相等时，液体沸腾。当系统总蒸气压与外界大气压相等时，液体沸腾。此时混合物的沸点显然低于任何一个组分的沸点，此时混合物的沸点显然低于任何一个组分的沸点，即有机物可在低于即有机物可在低于100100的温度下随蒸气一起蒸馏的温度下随蒸气一起蒸馏出来。出来。水蒸气蒸馏主要应用以下情况：水蒸气蒸馏主要应用以下情况： 1. 1.常压下沸点较高，在沸点温度下本身易被破常压下沸点较高，在沸点温度下本身易被破坏有机物。坏有机物。 2.2.反应混合物中存在大量非挥发性的树脂状杂反应混合物中存在大量非挥发性的树脂状杂质，需要从中分离产物时。质，需要从中分离产物时。 3.3.从反应混合物中除去挥发性的副产物或未反从

3、反应混合物中除去挥发性的副产物或未反应完全的原料。应完全的原料。 4.4.用其它分离纯化方法有一定操作难度的化合用其它分离纯化方法有一定操作难度的化合物的分离提纯。物的分离提纯。应用此法提纯的有机物应具备下列条件应用此法提纯的有机物应具备下列条件： (1) (1) 不溶或难溶于水；不溶或难溶于水； (2) (2) 与水长时间煮沸不发生化学反应；与水长时间煮沸不发生化学反应； (3) (3) 在在100100左右时，待提纯物应具有一定的左右时，待提纯物应具有一定的蒸气压（一般不少于蒸气压（一般不少于1.3332 kPa1.3332 kPa）。）。水蒸气蒸馏装置主要由以下部分组成：水蒸气蒸馏装置主

4、要由以下部分组成： 水蒸气发生器水蒸气发生器 、蒸馏部分、冷凝部分、接收部分。水蒸气发生、蒸馏部分、冷凝部分、接收部分。水蒸气发生器与蒸馏部分由器与蒸馏部分由T型管相连。型管相连。实验装置：实验装置：仪器安装仪器安装 安装顺序：安装顺序：从下而上，从从下而上，从左左向向右右 横平竖直：横平竖直：纵向纵向一条一条轴轴线，线， 横向横向一个一个平平面面简易水蒸气蒸馏装置示意图简易水蒸气蒸馏装置示意图 3/4V尽量短尽量短 1/3V水蒸气蒸馏操作水蒸气蒸馏操作 （1 1）在蒸馏瓶中加入待蒸馏物，装入量不得超过容）在蒸馏瓶中加入待蒸馏物，装入量不得超过容积的积的1/31/3；在水蒸气发生瓶中加入约；在

5、水蒸气发生瓶中加入约1/21/2/ /体体积的水（最多不超过积的水（最多不超过/ /），待检查整个装置气），待检查整个装置气密性后，松开密性后，松开T T形管的螺旋夹，加热水蒸气发生器。形管的螺旋夹，加热水蒸气发生器。（2 2）当有大量水蒸气从）当有大量水蒸气从T T形管的支管冲出时，开启形管的支管冲出时，开启冷凝水，旋紧冷凝水，旋紧T T形管螺旋夹，导入蒸气开始蒸馏。形管螺旋夹，导入蒸气开始蒸馏。蒸馏速度控制在蒸馏速度控制在2 23 3滴滴/s/s。（3 3）若在蒸馏过程中因水蒸气冷凝而导致蒸馏烧瓶）若在蒸馏过程中因水蒸气冷凝而导致蒸馏烧瓶中液体体积增大，可用小火隔石棉网加热并注意中液体体积

6、增大，可用小火隔石棉网加热并注意瓶内瓶内“蹦跳蹦跳”现象，若现象，若“蹦跳蹦跳”剧烈，则不加热剧烈，则不加热以免发生意外。同时随时从以免发生意外。同时随时从T T形管的支管处放下冷形管的支管处放下冷凝水，以免冷凝水堵塞导入管或进入蒸馏烧瓶。凝水，以免冷凝水堵塞导入管或进入蒸馏烧瓶。（4 4）收集）收集10mL10mL提取液后，可停止蒸馏。注意先旋开提取液后，可停止蒸馏。注意先旋开螺旋夹，再移开热源，以免发生倒吸现象。稍冷螺旋夹，再移开热源，以免发生倒吸现象。稍冷后关闭冷却水，取下接收瓶，然后按安装时的相后关闭冷却水，取下接收瓶，然后按安装时的相反的顺序拆除仪器。反的顺序拆除仪器。注意事项注意事

7、项（1 1）水蒸气发生器上必须装有安全管，安全管长度）水蒸气发生器上必须装有安全管，安全管长度不宜太短，且其下端应插到距瓶底不宜太短，且其下端应插到距瓶底1cm1cm处。处。* *（2 2）若安全管中的水位迅速上升甚至从管口喷出，）若安全管中的水位迅速上升甚至从管口喷出，应立即中断蒸馏，应立即中断蒸馏，先旋开螺旋夹，再移开热源，先旋开螺旋夹，再移开热源，检察检察系统内何处发生堵塞，待排除系统内何处发生堵塞，待排除故障故障后再蒸馏。后再蒸馏。（）蒸馏时注意水蒸气发生装置中水位的变化，不（）蒸馏时注意水蒸气发生装置中水位的变化，不可蒸干。可蒸干。（）水蒸气发生装置与水蒸气导入管之间的（）水蒸气发生

8、装置与水蒸气导入管之间的T T形管形管要尽量紧凑，并可稍倾斜安装。要尽量紧凑，并可稍倾斜安装。（）被蒸馏的液体体积不能超过长颈蒸馏烧瓶容积（）被蒸馏的液体体积不能超过长颈蒸馏烧瓶容积的的1/31/3，并将长颈蒸馏烧瓶成，并将长颈蒸馏烧瓶成4545斜放，以免蒸馏时因斜放，以免蒸馏时因液体跳动剧烈而从导出管冲出，污染馏出液。液体跳动剧烈而从导出管冲出，污染馏出液。（）控制好加热速度和冷却水流速，使蒸气在冷凝（）控制好加热速度和冷却水流速，使蒸气在冷凝管中完全冷却。高熔点有机物可能在冷凝管中析出固管中完全冷却。高熔点有机物可能在冷凝管中析出固体，此时应调小或关掉冷凝水，让蒸气重新融化固体，体，此时应

9、调小或关掉冷凝水，让蒸气重新融化固体，流入接收瓶中。流入接收瓶中。 （）暂停蒸馏时应先（）暂停蒸馏时应先旋开螺旋夹旋开螺旋夹，再移热源。重新，再移热源。重新开始时也要先加热至大量水蒸气从型管口冲出，再开始时也要先加热至大量水蒸气从型管口冲出，再旋紧螺旋夹。旋紧螺旋夹。一、实验目的 理解生物碱的提取原理、方法和一般性质。Part 实验部分实验部分二、实验原理 烟碱又称尼古丁，由于它是含氮碱。它能与HCl结合生成烟碱盐酸盐而溶于水中，在此提取液中加入强碱NaOH后，可使烟碱游离出来。游离的烟碱在100C左右具有一定的蒸汽压。因此，可利用水蒸汽蒸馏法分离提取。 NNCH3 烟碱具有碱性，它不仅可以使

10、红色石蕊试纸变蓝，使酚酞试剂变红，还可以被KMnO4溶液氧化生成烟酸，与生物碱试剂作用产生沉淀。三、实验步骤 1、烟碱的提取 取5g烟叶置于100 mL圆底烧瓶内，加入50 mL10HCl溶液，安装好回流装置，加热沸腾并回流20 min。 将反应混合物冷却至室温，在不断搅拌下慢慢滴加40NaOH溶液，使之呈明显碱性（用红色石蕊试纸验）。 将该混合物留在100mL圆底烧瓶中，作为蒸馏装置的部分,用250mL的圆底烧瓶安装好水蒸汽发生装置,用T形管将两部分相连。用电热套加热水蒸汽发生器，当有大量水蒸汽产生时，先通冷却水，再关闭T形管上的螺丝夹，使水蒸气导入100mL蒸馏烧瓶进行水蒸气蒸馏。 收集约

11、20 mL提取液后，先打开螺丝夹，再停止加热。待体系稍冷却，关闭冷却水。停止水蒸气蒸馏。 2、烟碱的性质检验实验内容主要现象方程式或理论解释10滴烟碱加入1滴0.1%酚酞，振摇溶液呈红色烟碱是含氮碱取1滴烟碱在红色石蕊试纸上红色石蕊试纸呈蓝色烟碱是含氮碱20滴烟碱加入1滴0.5KMnO4和3滴5Na2CO3溶液，摇动试管，于酒精灯上微热紫红色KMnO4溶液变褐色液体，并产生褐色沉淀 +KMnO4 + MnO2 + H2O10滴烟碱逐滴加入饱和苦味酸，边加边摇动黄色沉淀生成NNCH3四、思考题1、与普通蒸馏相比，水蒸汽蒸馏有何特点？在什么情况下采用水蒸汽蒸馏的方法进行分离提取？ 答：与普通蒸馏相

12、比，水蒸汽蒸馏多了一个水蒸汽发生装置，蒸馏部分不再保持垂直，而是倾斜3045。其余部分一样。使用水蒸汽蒸馏提纯的有机物应具备下列条件：不溶或难溶于水；与水长时间煮沸不发生化学反应；在100C左右时，待提纯物应具有一定的蒸汽压。 2、水蒸汽蒸馏提取烟碱时，为什么要用NaOH中和至明显碱性？ 答：用NaOH中和至明显碱性，才能使烟碱游离出来，否则溶于水的烟碱盐酸盐不能被蒸出。 3、安全管为什么不能抵至水蒸汽发生器的底部？ 答：安全管是用来调节水蒸汽发生器内部的压力，内部压力过大，水就会从安全管的上口喷出。如果抵至发生器的底部，则安全管失去调节压力的作用。4、蒸馏过程中若发现水从安全管顶端喷出或发生倒吸现 象，应如何处理？ 答：应迅速打开螺丝夹，让体系与大气相通。进而再进一步检查导致压力过大的原因，排除故障后，继续实验。