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2011年12月11日 星期日

【課程紀錄】有機物沸點測定&簡單蒸餾

終於考完第二次段考了,大家有沒有鬆一口氣啊?!當然,這次的課程讓大家回憶起前幾次的實驗內容,根據之前幾次上課學到的技巧,我們應該可以自己架設實驗器材、觀察一些簡單的反應。也算是考驗自己前幾次的功力囉!
[圖1.1]  把各樣玻璃器材當積木在玩,也是一個創意的發展 :) 
[圖1.2]  大家覺得這一張圖像什麼呢? 當然是... ... ... ... ... ... ...天鵝!!!(右方為翅膀~左方是頭)
[圖1.3]  這個一看到,當然就會發現是一把手槍囉~
[圖1.4]  以上這些組合都是出自於這兩位之手阿~
結束了玩"玻璃積木"的遊戲,接下來我們要開始正式的課程了,先複習一下,在第二次的課程當中,有教過要如何求得"物體的沸點"嗎?如果忘記的話看一下這裡喔~2011.11.05 第二次上課紀錄~薄層層析(Thin-Layer Chromatography)看完之後有沒有恢復一些記憶啊?趁著現在開始今天的實驗吧!!

[圖2.1]  一樣的使用前先清點器材是否完整喔!
[圖2.2]  每一個都要確實清點,缺一不可! 
[圖2.3]  順便認識一下好久不見的玻璃器材們。
[圖2.4]  此為雙頸圓底瓶,是今天來裝有機溶液的容器。 
[圖2.5]  在雙頸圓底瓶的其中一頸(旁),放進溫度計。 
[圖2.6]  由於溫度計和洞口沒有完全密合,因此,需要使用"鋁箔紙",將空隙包覆完全。 
[圖2.7]  再將回流裝置架好,放上水浴鍋且至於加熱版上。
[圖2.8]  架好裝置之後,接上回流系統上的水管,即可完成架設工作。
[圖2.9]  對了,別忘記外鍋(水浴鍋)也要放上溫度計喔! 
[圖2.10]  看大家都架設的都不錯喔! 
[圖2.11]  看起來都十分有架式!不錯不錯!看起來這幾個禮拜的訓練大家都有成長喔!
雖然這個裝置在第二次上課有做過,可是,主要讓大家瞭解的是,在同一個實驗裏頭,反應的溫度和外界的溫度都會不一樣!在反應過程當中,要注意的是,千萬別因為心急而多給或是少給能量,反應是需要時間的!千萬急不得啊!大家要切記老師說過的故事,有可能因為一時的心急而造成無可挽回的後果那就糟糕了!

接下來的輕鬆時間,和大家介紹的是虹吸式咖啡的原理,雖然這次我們是用紅茶當作沖泡的對象,但是重點還是原理啦!如果大家想要了解得更詳細的話可以參考一下的網站喔!



[圖3.1]  這是我們自製的虹吸式咖啡機器材,保證沒有碰過藥品的喔! 
[圖3.2]  當把水用酒精燈加熱的時候,會發現,水會向上衝進放有茶葉或是咖啡粉的容器之中。 
[圖3.3]  就像是這樣,水全部被"吸"進去了。就看你想要讓這個茶葉泡多久囉~ 
[圖3.4]  若覺得時間夠了,就可以移開火源,此時,上方的茶水就會回到下方的圓底瓶中,
使用濕抹布降下方的圓底瓶降溫,可以讓茶水下降的更為順利喔!
這樣我們就有好喝的茶可以喝了~
其實,化學的操作方式是十分貼近我們的日常生活的!你說是吧~這些器材和實驗室的器材很像阿~但是,保證沒碰過藥品... ...大家平常也可以注意看看高級的咖啡店是否是利用"虹吸"的方式在煮咖啡呢?

本日最後一個實驗室要將要教大家"蒸餾"的概念,一般在實驗室當中和成了一個藥品或是產物,或多或少其中一定會含有一些雜質在裡面,我們要如何將產物純化(提高品質),"蒸餾"就是一個重要的方式,也是比較常使用的方式。

蒸餾的概念是利用,各物質之間的沸點(揮發性質)不同,我們將溫度限制在一定的條件之下,使得某一種物質可以蒸發出來,在管路的末端使用降溫的技術再將此物質凝結成液體,這就是蒸餾最基本的操作方式,目的就是為了純化物質,可以提高純度。

此次,就是要讓大家練習這樣的技巧,並且思考,該如何選擇正確的溫度。

[圖4.1]  這就是我們此次要分餾的對象,藍色稀釋的墨水。 
[圖4.2]  此是尚未稀釋的墨水,聽說是一瓶是墨水界的勞斯萊斯喔!!!(完全沒有打廣告的嫌疑XD) 
[圖4.3]  這是另一種新的架設方式,大家回過去聽老師講解。
[圖4.4]  一樣的要使用模口溫度計量測溫度,不過此次是量測蒸氣的溫度。 
[圖4.5]  這是大致上架設完成的樣子,看起也是大同小異,難不倒你們的!
[圖4.6]  這個小瓶子是用來蒐集,被蒸發又凝結出來的液體。黃色的東西為扣環,
是用來固定兩接口緊密的夾子。
[圖4.7]  一樣的,加上水管,打開水龍頭,降溫系統開始用作,便可以開始加熱做實驗囉! 
[圖4.8]  讓專業又美麗的乙玲助教幫大家檢查一下儀器設備! 
[圖4.9]  開始加熱之後,會看到下方的圓底瓶因為受熱的關係,有些許的蒸氣已經開始蒸發,
但來不及上升到上方就凝結在圓底瓶上緣。 
[圖4.10]  這鍋看似沒有沸騰的液體卻有水滴凝結的現象,可見溫度也不低,
大家猜的到水浴鍋裡面當的是什麼東西嗎?
完成著個實驗之後,只有兩組有蒸餾成功,相信大家都知道為什麼了吧!因為,水浴鍋裡面的東西不一樣,[圖4.9] 水浴鍋裏頭裝的是一般的水而[圖4.10]裝的是矽油,水的最高溫度為攝氏100度,矽油因為是油類而可以高達攝氏200度左右,又因為,圓底瓶內部溫度一定會低於外界溫度,因此水浴鍋裝水的組別不可能達到蒸餾的效果(溫度不夠高,無法使在墨水中的水沸騰) 。別看平靜的矽油感覺上溫度不高,但是他們真正的溫度可以高的嚇人呢!

今日來了一位神秘嘉賓!那就是~弘道國中的教務主任 ─ 劉擇憲主任,主任為了這一次的營隊活動來回奔波,籌畫和執行都是付出了許多的精力,也是因為有主任的付出,才會有本學期的六次活動內容,各位同學可要好好地感謝主任!!!!主任此行的目的也是來鼓勵同學,願意在假日時間繼續的學習,這樣的精神非常的值得稱讚!希望同學可以在師大化學系的資源幫助下,學習到更多有關於化學專業的技巧和能力,有助於自己未來的成長,這也是主任希望各位同學可以在此行得到的東西!
[圖6.1]  劉主任幫大家紀錄上課的過程。 
[圖6.2]  詢問同學有關於實驗的問題。 
此次的營隊活動,已經快要進入尾聲,在弘道國中以及師大化學系的各位師長幫助之下,親愛的同學們,你們學到了些什麼呢?我想,這應該是老師們所關心的~你們也可以試著問自己,在六堂課程當中,到底收穫了那些?千萬別放在心中,請大聲地寫出來或是親自的找老師說出來吧!!

6 意見:

  1. 老師ㄚ~已經上第五堂了ㄝ~

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  2. 立刻改正!!一想到要結束了~就覺得好快喔!!!
    寒假也一起來玩化學認識化學吧~

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  3. 對ㄚ對ㄚ~
    但是寒假的課要連續上5天~
    而且我家沒有車直達-3-~
    ㄛ呦~
    很難決定ㄝ~

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  4. 有機會參加營隊是千載難逢的機會啊~
    有興趣的話真的可以好好考慮喔 :)
    一定會有收穫的!!
    阿哈~

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  5. 超有收穫的~
    但有的一知半解@@

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  6. 多聽多想就會有感覺了!!

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