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化學(xué)實(shí)驗(yàn)——高聚物純化技術(shù)


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-08-30

       本實(shí)驗(yàn)用來(lái)純化的高聚物樣品必須在前一實(shí)驗(yàn)期間準(zhǔn)備好.將10毫升蒸餾過(guò)的丙烯酸甲酯和20毫升苯放入一個(gè)帶有螺絲帽的管形瓶?jī)?nèi),然后再加入0.03克偶氮二異丁腈,用一小片聚乙烯膜蓋住管形瓶,將螺帽旋緊,搖晃這個(gè)瓶直到所有的引發(fā)劑全部溶解為止.打開(kāi)螺帽,為了除去體系內(nèi)溶解的氧氣,將氮?dú)馔ㄈ雴误w溶液5分鐘.再將螺帽和墊圈裝回管形瓶上,將管倒置以檢驗(yàn)管形瓶有沒(méi)有漏縫,然后放入置于50℃烘箱內(nèi)的一個(gè)不銹鋼燒杯內(nèi).

       24小時(shí)后從烘箱內(nèi)取出管形瓶.把瓶?jī)?nèi)的東西轉(zhuǎn)入盛有50毫升苯的125毫升錐形瓶?jī)?nèi),然后將混合物靜置,為下步使用作好準(zhǔn)備.

       在一400毫升的燒杯內(nèi)盛有200毫升甲醇,裝上機(jī)械攪拌,猛烈攪動(dòng)甲醇.將錐形瓶?jī)?nèi)的東西慢慢倒入甲醇中,使高聚物沉淀.用一個(gè)玻璃砂漏斗通過(guò)抽濾將沉淀物分離出來(lái).

       在絕大部分溶劑除去后,將沉淀的高聚物溶解在50毫升的苯中,然后用上述同樣方法再沉淀和過(guò)濾.溶解,沉淀和過(guò)濾的過(guò)程重復(fù)多次.

       用沉淀法純化    經(jīng)兩次重沉淀的高聚物樣品2克溶解在50毫升苯中,將高聚物溶液倒入分液漏斗內(nèi),然后,在激烈攪摔下(機(jī)械攪拌)把溶液滴加到一個(gè)盛有200毫升甲醇的400毫升燒杯里.

       抽濾高聚物沉淀,并在吸濾漏斗上用空氣干燥10分鐘.然后移到表面皿上,并放入真空烘箱內(nèi)*.烘箱用一泵抽真空.為了防止溶劑蒸氣對(duì)泵的腐蝕,通過(guò)一個(gè)浸在干冰-丙酮浴內(nèi)的冷阱.調(diào)節(jié)烘箱的溫度為50℃,在泵不斷運(yùn)轉(zhuǎn)下加熱樣品一個(gè)半小時(shí).放真空時(shí),在烘箱的進(jìn)氣管口放一小片濾紙,同時(shí)打開(kāi)活塞.濾紙落下時(shí),樣品就能安全地從烘箱內(nèi)取出.稱(chēng)重高聚物樣品,將樣品放回烘箱再在真空下放置10分鐘,直到樣品恒重為止.

       用冷凍干燥法純化    取2克經(jīng)兩次重沉淀的聚丙烯酸甲酯樣品,放在玻璃砂漏斗上抽吸10分鐘進(jìn)行空氣干燥.然后,將樣品從漏斗中取出,在100毫升圓底燒瓶?jī)?nèi)將它溶于25毫升苯中**.苯溶液在干冰-丙酮浴內(nèi)很快地被凍結(jié).

       將裝有冷凍樣品的燒瓶放入一充滿(mǎn)碎冰水的大杜瓦瓶中(見(jiàn)圖12.1).燒瓶又與一個(gè)冷阱相連,冷阱放在一個(gè)充滿(mǎn)干冰和丙酮的小杜瓦瓶?jī)?nèi),與圓底燒瓶相連的冷阱是反放在冷阱正常操作的位置上,即冷阱的短管連于裝有苯溶液的燒瓶上,為了使固體苯凝結(jié)在阱壁而不致于凝結(jié)在阱管里.反置的冷阱與第二個(gè)冷阱按正常操作的位置相連,并且通過(guò)一T形管與麥?zhǔn)蠅毫τ?jì)和真空泵相連.所有部件間的連結(jié)都是用耐壓橡膠管做的,橡膠管通過(guò)一直角軟管連結(jié)管與圓底燒瓶相連.

       真空要保持一整夜.若因某種原因?qū)嶒?yàn)必須中斷,那末高聚物必須重新溶解在苯中,同時(shí)重復(fù)整個(gè)過(guò)程.

       次日早晨將裝有高聚物的圓底燒瓶從冰水浴中取出,使在真空下達(dá)到室溫并保持2小時(shí)以上.將系統(tǒng)放空,從瓶中取出樣品,放于一表面皿上,再稱(chēng)重.將高聚物放入真空烘箱內(nèi),保持在50℃,樣品每隔2小時(shí)稱(chēng)重一次,直到恒重為止.從這兩種純化方法的結(jié)果,可以看到所得樣品在聚集態(tài)上是不同的.

       儀器    帶有螺絲帽的管形瓶,不銹鋼燒杯,玻璃砂漏斗,吸氣器和吸濾瓶,100毫升帶有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)磨口接頭的圓底燒瓶,直角軟管連結(jié)管,T形管,400毫升燒杯,機(jī)械攪拌,分液漏斗,杜瓦瓶,冷阱,真空烘箱,麥?zhǔn)蠅毫τ?jì),真空泵,表面皿.

       化學(xué)試劑    新蒸餾的丙烯酸甲酯,干燥的苯,偶氮二異丁腈,氮?dú)猓?/span>甲醇,干冰和丙酮


       * 如果沒(méi)有真空烘箱,可用一個(gè)紅外燈加熱真空干燥器來(lái)代替.

       ** 可用冷凍干燥瓶(如 Scientific Glass Co.D-9070,200毫升容量),這種瓶將有助于干燥樣品的轉(zhuǎn)移.


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