乙酸乙酯是一种优良的有机溶剂,也是一种香料,在化工生产和食品加工行业有非常重要的用途。
原理
1、乙酸和乙醇在浓硫酸催化下,在120-125℃时,通过酯化反应可以合成乙酸乙酯,其反应方程式如下:
CH3COOH +CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3+H2O
2、在浓硫酸存在下,在140℃左右乙醇会发生脱水反应生成乙醚,也会被氧化生成其它产物,因此试验中必须稳定控制反应温度,防止副反应的发生以减少副产物的生成。
3、酯化反应是一个可逆反应,试验中使用了过量的乙醇来获得较高的产率,并通过蒸馏将反应生成的乙酸乙酯和水及时从反应体系里提取,促使反应平衡向右移动,提高乙酸乙酯的产率。
实验步骤
1、加料:
(1)三颈烧瓶中加入4m1 95%乙醇和 4ml浓硫酸,振荡混合均匀,加沸石2粒。
(2)恒压漏斗中加入16ml95%乙醇和12ml冰乙酸,混合均匀。注意加入浓硫酸时的操作方法。
2、安装仪器,要注意温度计的位置。
乙酸乙酯的制备实验装置图
3、加热反应:加热三颈瓶,当反应液升温到110℃时,开始从恒压漏斗向烧瓶滴加乙酸和乙醇的混合物,控制原料的滴加速度和馏出速度基本一致,并维持反应温度在120~125℃之间,加料大约需要1小时,滴加完毕后继续加热,直至温度上升到130℃时不再有液体馏出为止。
4、洗涤:
(1)饱和碳酸钠溶液洗涤:馏出液中加入10ml饱和碳钠溶液→振摇→试纸检测呈碱性→移入分液漏斗→静置分层→放去水层,保留酯层。
(2)饱和食盐水洗涤:酯层中加入10ml饱和食盐水→洗涤→静置分层→放去水层,保留酯层。
(3)饱和氯化钙溶液洗涤:酯层中加入10m1饱和氯化钙溶液-洗涤→静置分层→放去水层,保留酯层。重复一次。
5、干燥:酯层倒入锥形瓶中,加入无水硫酸镁2-3g,振荡后静置,充分干燥。
6、蒸馏:干燥后的粗产品倒入圆底烧瓶,安装蒸馏装置,加热进行蒸馏,收集73~78℃馏分,得到产品乙酸乙酯。
7、产品检测:用阿贝折光仪测量产品的折光率,检验产品的纯度,纯乙酸乙酯是具有果香味的无色液体,bp=77.2℃,nD=1.3723。
实验结果:得到有果香味的无色乙酸乙酯液体。
注意事项:
1、加料时要混合均匀。
2、滴加反应原料的速度和馏出速度基本相等。
3、反应温度维持在120-125℃。
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