物质的熔点和相变研究

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1、实验13物质的熔点和相变研究物质的熔点是反映物质基本结构的特性物质结构与纯度不同，其熔点相差甚•远。对单质和化合物、晶体和非晶体结构的物质，其熔点表现为定值或不定值，而熔点固定的物质，如冰、锡、铅等，其分子结构一般为晶体结构，其渗透性和可容性各向相同。这一点可通过显微熔点测定仪来观测，测定品体化合物的熔点可以确定其纯度。所以物质熔点的测定在药物、染料、香料及功能材料的分析研究中具有重要价值，在工程设计和科学研究中也会经常碰到。—，实脸同的1•了解物质熔点定义及其测量原理，观察物质相变过程。2.掌屋x-4型显微熔点测定仪的使用方法。3.用熔点测量仪测量给定物质的熔点，观察其形变

2、和色变。二.实脸仪器x-4型显微熔点测定仪，jm628型便携式数字温度计，载玻片（或毛细管），粉末（或颗粒）状样品,银子等。三，实验原理1.相变与熔点某些物质的三态在一定条件下可以相互转化，如液态水在0°C时继续冷却可转化为固态水即冰，冰加热到一定程度后乂会转化为液态水，液态水在100°C、一个标准大气压下继续加热后会转化为气态水，即水蒸汽。物质所具有的状态也称为物相，物质这种在一定条件下从一种状态到另一种状态的变化过程叫做相变过程，物质的相变过程与物质的熔点有关。物质的熔点是指固体物质与其熔融态相平衡时的温度，大多数晶状冇机物都具冇固定的熔点，在一定压力下，固液两mz间的变

3、化是非常明显的，其熔程（从初熔到全熔）一般不超过0.5°C,但如果该物质不纯时，其熔点往往教纯者为低，且熔程会变长。物质熔化的过程是一个吸热的过程，从初熔到全熔过程的长短不仅与溶化物的多少冇关，而且与加热速度有关，一般情况下，对于一定纯度的晶体物质，如果熔化物剂量多、加热速度慢，则熔程长。反之，贝I」熔程短。而加热速度的快慢収决与加热器功率的人小。设任一给定品体物质的熔点温度（°C）为t。，贝IJ质量（g）为m的这种物质从室温t到完全熔化时所吸收的热量（卡.克）Q为：Q=Com（to-t）式屮C为比热熔，如果知道了待测晶体物质的质量m,室温t和熔点温度t。，也可求出该物质从家

4、温到全熔所吸收的热量Qc2.熔点的测定熔点测定过程的关键之一是加热速度的控制，要从容而准确地测出物质的熔点，需先川较快的加热速度粗测一次，得到大致的熔点范围，然后换用另一块载玻片，再作精密测定。开始加热时，加热速度一般控制在每分钟4s5C,当距离熔点约10°C时，调解加热开关，将加热速度控制在侮分钟ls2°C,当接近熔点温度吋，将加热速度降至何分钟0.2s0.3°C,这时，注意观察和记录样品出现坍塌、萎缩、变色或分解的情况，当样品出现小滴液体（既开始变透明）时，此时的温度即为初熔温度。当固体样品完全消失并成为透明液体时，此时的温度即为全熔温度。从初熔至全熔的过程就是该物体的熔

5、程。1.显微熔点测定仪X・4型显微熔点测定仪如图1所示，主要由控制面板、冷却风扇、电热装置和显微镜等组成，具特点是：所需测试样品川量较少，利用分档开关控制升温速度，温度计插在电热台侧面的孔内，可从显微镜中清楚的看到样品的形态和熔化过程。13—1、显微熔点测量仪结构示意图仪器中加热台用电热丝构成，加热速度由“粗调”和“细调”两个旋钮控制，每个旋钮冇十档，可根据需要进行调节。为了快速降温，在仪器侧面装冇冷却风扇，需要降温时，将电源开关打在冷却位置既可。采用钳电阻数字温度计测量温度，显示精度为0.1。测量时，将被测样品研细后放在载玻片中间，将载玻片置于加热台中心位置，调节显微镜镜头

6、对准样品，使样品处于镜头焦点位置，将插入式温度传感器插入加热台右侧孔中，将仪器面板上的电源开关打在加热位置，调节升温速度控制开关，将升温速度置于适当位置。四，实验內客1•测量不同物质的熔点物质的结构不同其熔点不同，这主要表现在单晶状化合物和金属晶格结构的热振动不同,本实验选用几种不同结构的物质样品，虽然它们的熔点是固定的，但熔点差別较大.在测量过程中，山于粉沫（或颗粒）状样胡剂量少，加热时吸收的热量少，所以温升速度快，在保持样品纯度和剂量一定的情况F,如果事先不知道该样品物质的人致熔点范围，则在加热过程屮须通过显微镜全程仔细观察样品形态的变化，若样品出现坍塌、萎缩或色变现象，

7、则说明该物质开始熔化，这时应记下初熔温度。继续观察，直到晶状冇机化合物完全成为透明的液体或金丿肉成为有色球形液体全熔吋，记下全熔温度。注意全熔温度与初熔温度差值不大于0.5°Co如果事先知道待测样品物质熔点的人致范围，则加热过程屮应控制温升速度先快后慢，即开始时以每分钟4°Cs5C的速度加热，等温度上升到距熔点约10°C时,将加热速度降至每分钟l°Cs2C,随后再逐步下降,作到精确测量•操作步骤如下；（1）.准备三种不同熔点的样品，要求待测物纯度在99%以上,同时预备三块载玻片，要求表面干燥清洁，不含其