实验5　樟脑的升华精制

【实验目的】

1.了解天然樟脑精的物理特性及精制方法。

2.掌握升华的原理和操作技术。

【实验原理】

樟脑精具有通窍辟秽、温中止痛、利湿杀虫的功效。樟脑精的熔点为179℃，密度为0.99g/mL，沸点 204℃，闪点64℃，25℃下水溶性为0.12g/100mL，分子量152.23。

【实验装置】

常压升华装置（见2.2.2节）。

【实验用品】

仪器：蒸发皿，研钵，滤纸，玻璃漏斗，酒精灯，玻璃棒，表面皿等。

试剂：樟脑精。

【实验步骤】

1.搭建升华装置：称取0.5～1g樟脑精，烘干后研细，均匀铺放于一个蒸发皿中，盖上一张刺有十多个小孔（直径约3mm）的滤纸，然后将一个大小合适的玻璃漏斗（直径稍小于蒸发皿和滤纸）罩在滤纸上，漏斗颈用棉花塞住，防止蒸气外逸，减少产品损失。

2.加热：隔石棉网用酒精灯加热，慢慢升温，温度必须低于其熔点，待有蒸气透过滤纸上升时，调节灯焰，使其慢慢升华，上升蒸气遇到漏斗壁冷凝成晶体，附着在漏斗壁上或者落在滤纸上。当透过滤纸的蒸气很少时停止加热。

3.产品的收集：用一根玻璃棒或小刀，将漏斗壁和滤纸上的晶体轻轻刮下，置于洁净的表面皿上，即得到纯净的产品。称重，计算产品的收率。

【注意事项】

1.升华温度一定要控制在固体化合物的熔点以下。

2.样品一定要干燥，如有溶剂将会影响升华后固体的凝结。

3.滤纸上小孔的直径要大些，以便蒸气上升时顺利通过。

2.2.3　萃取

萃取是使溶质从一种溶剂中转移到与原溶剂不相混溶的另一种溶剂中，或使固体混合物中的某一种或某几种成分转移到溶剂中去的过程，也叫作提取。萃取是用来提取或纯化有机化合物的常用方法之一。以从固体或液体混合物中获得某种物质为目的的萃取常称为抽提，而以除去物质中的少量杂质为目的的萃取常称为洗涤。根据被提取对象的状态不同有液-液萃取和固-液萃取之分，根据萃取所采用的方法的不同而有分次萃取和连续萃取之分。

1.基本原理

萃取是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。在萃取过程中，溶质在互不相溶的两种溶剂间分配，根据分配定律，在一定温度下，当分配达到平衡时，溶质在两液相A和B中的浓度cA和cB之比为一常数K，称为分配系数。它也可近似地看作为此物质在两溶剂中溶解度之比。

若在体积V（mL）的A溶液中溶解W0（g）物质，每次用体积S（mL）的B溶剂萃取n次，假如W1为萃取一次后剩留在A溶液中的物质的质量，则有：

令W2（g）为萃取二次后尚在A溶液的残留量，则有：

显然，萃取n次后，在A溶液中的残留量应为：

因为，所以n越大，Wn就越小，也就是说，把总体积分成n份作多次萃取比用总体积一次萃取有效得多。这就是通常所讲的“少量多次效率高”。但是当溶剂总体积不变时，n越大，S就越小，当n>5时，n和S这两个因素的影响就几乎相互抵消了，再增加n，Wn/Wn+1的变化很小，所以通常萃取不超过5次。

2.基本操作

（1）液-液分次萃取

液-液分次萃取最常用的仪器是分液漏斗，萃取时选用的分液漏斗的容积应为被萃取液体积的2～3倍。使用前，仔细检查旋塞是否配套，振摇时是否漏气渗液。如有漏液现象，在活塞上小心涂上真空脂或凡士林，向一个方向转动活塞直至透明，再用小橡皮圈套住活塞尾部的小槽，防止活塞滑脱。分液漏斗顶部的塞子不涂凡士林，只要配套不漏气即可。将分液漏斗架在铁圈上，关闭活塞，装入待萃取物和萃取溶剂（每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/5～1/3，两者的总体积不应超过分液漏斗总容积的2/3）。塞好塞子，旋紧。取下分液漏斗，用右手手掌心顶紧漏斗上部的塞子，手指弯曲抓紧漏斗颈部。以左手托住漏斗下部，将漏斗放平，使活塞处枕在左手虎口上，并以左手拇指、食指和中指控制漏斗的活塞，如图2-20所示。

轻轻振摇分液漏斗，使混合液沿着漏斗壁旋转，让两相之间充分接触，以提高萃取效率。每振摇几次后，就要将漏斗尾部向上倾斜（朝向无人处）打开活塞放气，以解除漏斗中的压力。如此重复至放气时只有很小压力后，再剧烈振摇2～3min。静置，待两相完全分开后，打开上面的玻璃塞，将下层液体自下口缓慢放出，当两相界面接近活塞时，应让下层缓慢地一滴一滴通过活塞。上层液体从分液漏斗上口倒出，切不可也从活塞放出，以免被残留在漏斗颈上的另一种液体所沾污。

（2）液-液连续萃取

当有机化合物在原溶剂中比在萃取溶剂中更易溶解时，必须使用大量溶剂并反复多次地萃取。所以，为了减少萃取溶剂的量，最好采用连续萃取装置，如图2-22所示。

（3）固-液分次萃取

用溶剂一次次地将固体物质中的某个或某几个成分萃取出来，可直接将固体物质加于（热）溶剂中浸泡一段时间，然后滤出固体再用新鲜（热）溶剂浸泡，如此重复操作直到基本萃取完全后，合并所得溶液，蒸馏回收溶剂，再用其他方法分离纯化。这种方法由于需用溶剂量大，费时长，实验室中较少使用。

（4）固-液连续萃取

一般使用脂肪提取器（Soxhlet提取器）来进行，脂肪提取器（见图2-23）是利用溶剂回流和虹吸原理，使固体物质每一次都能被纯的溶剂所萃取，因而效率较高。为增加液体浸溶的面积，萃取前应先将物质研细，用滤纸筒包好置于提取器中。滤纸筒上口向内叠成凹形，滤纸筒的直径应略小于提取器的内径，以便于取放。筒中所装的固体物质的高度应低于虹吸管的最高点，使萃取剂能充分浸润被萃取物质。提取器下端接盛有萃取剂的烧瓶，上端接球形冷凝管，当溶剂沸腾时，冷凝下来的溶剂滴入提取器中，待液面超过虹吸管上端后，萃取液即虹吸流回烧瓶并再被蒸发，而固体中的可溶物质被萃取出并富集到烧瓶中。然后用其他方法分离纯化。