有機實驗的基本知識及基本操作

　　 1．安全知識

　　 有機溶劑大都易燃，如乙醇、丙酮、苯等，特別是乙醚。常用氣體如氫氣、乙炔等也易燃易爆。常用藥品如濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸、燒堿及溴等有腐蝕性。有毒藥品也不少，如氰化鈉、硝基苯和某些有機磷化合物等。因此應十分注意安全操作。

　　引起火災有兩個條件：

　　（1）爆炸混合物 空氣中混有易燃有機物蒸汽達到某一極限時，遇有明火即發生燃燒爆炸，稱為爆炸極限，如乙醚及苯爆炸極限均很低，約為1～2％，閃點也很低，低于0℃。

　　（2）火種 由于敲擊、鞋釘磨擦、馬達炭刷或電器開關等產生的火花。若遇著火，應沉著，立即關閉煤氣，切斷電源，熄滅火種。小火用濕布或石棉布撲滅；少量溶劑（如幾ml）可任其燒完，轉移附近易燃物質；大火須用滅火器。

　　四氯化碳滅火器高溫時生成劇毒的光氣，我國已禁止生產和使用。

　　二氧化碳滅火器可用以撲滅有機物及電器設備的著火。

　　炮沫滅火器為含發泡劑的碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁溶液，使用時將筒身傾倒，二者混合反應生成大量的二氧化碳成泡沫噴出，后處理較麻煩。

　　注意油浴和有機溶劑不能用水澆，衣服著火不能跑，應當就地打滾或用厚外衣包裹使之熄滅。

　　在做有機實驗時，應注意以下三點：

　　①不能用明火加熱有機溶劑；

　　②蒸餾乙醚要遠離火源；

　　③金屬鈉應浸在煤油中，反應后剩下的鈉用乙醇處理，磷放在煤油中。

　　乙醚易生成過氧化物，蒸餾時應注意。可用KI淀粉檢驗，用FeSO₄防止過氧化物產生。

　　試劑燒傷可作如下處理：

　　①酸  量水洗，3～1％碳酸氫鈉溶液洗，再水洗、消毒、擦干、涂燙傷油膏

　　②堿  量水洗，2％醋酸液洗，再水洗，其余同上。

　　③溴  水洗，酒精擦至無溴液存在為止，其余同上。

　　④鈉  堿同。

　　試劑濺入眼內作如下處理：

　　①酸  量水洗，再用1％碳酸氫鈉溶液洗。

　　②堿  量水洗，再用1％硼酸溶液洗。

　　③溴   同酸。

　　④玻璃  用鑷子移去玻璃，或在盆中用水洗，切勿用手揉動。

　　2．常用的溶劑處理

　　 （1）乙醚→無水乙醚

　　加硫酸亞鐵或亞硫酸氫鈉溶液除去。

　　（2）乙醇→無水乙醇或絕對乙醇

　　（3）苯→無水無噻吩苯

　　用濃硫酸除噻吩，用無水CaCl₂干燥。

　　噻吩的檢驗 用靛紅濃硫酸溶液振蕩片刻，顯淺藍綠色。

　　 3．基本操作

　　 （1）蒸餾  蒸餾裝置包括以下幾項：

　　①溫度計 比沸點高20℃左右，安裝時使其汞球上端與蒸餾瓶支管中心成一直線。低于-38℃不能用水銀溫度計，可裝入有機液體如甲苯（-90℃）、正戊烷（-130℃）等。

　　液冷卻后再加入，否則將引起暴沸。

　　③冷凝管   直型冷凝管：140℃以下用水冷卻；空氣冷凝管：用于140℃以上。

　　④接受器  三角瓶、三角吸濾瓶或蒸餾燒瓶。對易揮發、易著火、蒸汽有劇毒物質支管上應接橡皮管通入水槽，蒸餾時不斷放水。蒸有毒物質應在通風櫥內進行。

　　⑤加熱浴  80℃以下用水浴；100℃用沸水浴或水蒸汽浴；高于100℃用空氣浴，100～250℃用油浴、石蠟可達220℃，甘油達140～150℃；高于200℃用硅油或真空泵油。熱浴溫度一般比沸點高20～30℃左右，控制餾出速度為1～2滴／秒，熱浴液面應和蒸餾瓶內液面相當。

　　⑥熔鹽  硝酸鈉和硝酸鉀混合物在218℃熔化，使用到700℃。

　　40％亞硝酸鈉、7％硝酸鉀在142℃熔化，使用范圍為150～500℃。

　　⑦冷卻  水可冷卻到室溫，室溫以下用冰或冰水混合物。食鹽和碎冰（1∶3）使用于-5～-18℃，最低-21℃；冰和CaCl₂·6H₂O（7～8∶10）使用于-20～-40℃；干冰（固態CO₂）與乙醇混合使用到-72℃；干冰與乙醚、丙酮或氯仿混合可達-77℃。

　　⑧水蒸汽蒸餾  特別適用于有大量樹脂狀雜質時。提純物必須：不溶或幾乎不溶于水；在沸騰狀態與水長期共存不起化學變化；在100℃時有一定的蒸汽壓（不少于1.3×103Pa）。過熱水蒸汽可用于130～660Pa蒸汽壓。停止操作時應先打開螺旋夾使水蒸汽通大氣。然后移去熱源。

　　⑨減壓蒸餾  采用克氏蒸餾瓶，一頸插入毛細管作為液體沸騰的汽

　　⑩減壓范圍  水泵為105Pa～103Pa，水溫越低蒸汽壓越低；油泵為103～13Pa；擴散泵為0.13～0.001Pa。

　　停泵操作次序：移去熱源，通大氣，關閉油泵。

　　（2）重結晶與過濾  純化固體有機物常用合適的溶劑進行重結晶。

　　①溶劑的選擇  若雜質溶解度很大可留于溶液中；若雜質溶解度很小可留于殘渣中。要求溶劑對純化物質的溶解度隨溫度變化大，沸點不宜太高或太低，如無合適的單一溶劑時，可選用混合溶劑。

　　②混合溶劑   一般由兩種能以任何比例互溶的溶劑組成，其中一種易溶解純化物質，另一種難溶解。

　　活性炭脫色：適用于溶液中存在著少量樹脂狀物質或極細的不溶性雜質。操作應注意：先將溶質溶解在熱溶液中；待溶液稍冷后加入活性炭搖勻；煮沸5～10min，趁熱過濾；不能在近沸的溶液中加入活性炭，否則易引起暴沸；在非極性溶劑（如苯、石油醚）中，活性炭脫色效果不好時，可用其它辦法，如氧化鋁吸附等。

　　③過濾   應趁熱進行。折疊濾紙、常壓過濾（可用保溫漏斗）；吸濾應避免吸濾過程中結晶析出，但有時雜質也會通過濾孔或結晶堵塞濾孔。漏斗均應預熱，并用熱溶劑潤濕濾紙。

　　④結晶  迅速冷卻晶體小，晶體中雜質少，但表面母液較多；慢慢冷卻，晶體較大，但往往有母液留在晶體之間，也有雜質。第二次結晶時應慢慢冷卻，得到的晶體均勻，性能較好。

　　（3）干燥劑   一類與水可逆地結合生成水合物，如H₂SO₄，無水CaCl₂、Na₂SO₄、MgSO₄、CuSO₄、K₂CO₃和固體KOH等，均不能完全去水。

　　另一類能與水發生不可逆反應生成新的化合物，如P₂O₅、CaO和Na等，蒸餾時不必濾除。但制備無水乙醇時單用鈉不行，因生成乙醇鈉與水反應是可逆的。

　　應加入鄰苯二甲酸乙酯或琥珀酸乙酯。

　　消除了NaOH逆反應，使乙醇含水量低于0.01％。

　　選擇干燥劑應注意：

　　①堿性物質不能用酸性干燥劑干燥；

　　②CaCl₂不能干燥醇、酚、胺、脂、酸、酰胺、酮、醛等，因形成分子絡合物，且由于其中含有Ca（OH）₂等堿性物質，不適于干燥酸性化合物。

　　MgSO₄是一很好的中性干燥劑，可干燥許多CaCl₂不能干燥的化合物。

　　固體KOH（NaOH）可干燥氨氣、胺等物質；五氧化二磷P₂O₅可干燥醇類、酮類；濃硫酸只能干燥溴、烷、鹵代烷。

　　（4）色譜分離

　　①吸附色譜 以氧化鋁、硅膠為吸附劑，將物質自溶液中吸附到它的表面上，然后用溶劑洗脫或展開。有柱色譜和薄層色譜二種方式。

　　②分配色譜 以纖維素為載體，固體溶劑叫固定相，樣品溶液加入后，用于洗脫的液體叫移動相。由于樣品組分在二相之間分配不同、移動速度不同而得到分離。有柱色譜、薄層色譜、紙色譜三種。