原理
原理:从硫酸铜饱和溶液随温度升高溶解度显著增大,制取晶体常采用用冷却热饱和溶液的方法。
用品:烧杯、表面皿、铁架台、酒精灯、石棉网、漏斗、量筒、玻璃棒、镊子、滤纸、细线、硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)。
操作:
1、制取小晶体:在盛100mL水的烧杯里,加入研细的硫酸铜粉末10g,同时加1mL稀硫酸(防止硫酸铜水解),加热,使晶体完全溶解。
继续加热到80—90℃,趁热过滤,滤液流入一洗净并用热水加温过的烧杯里,加盖静置。经几小时或一夜,将会发现杯底有若干颗小晶体生成.
2、小晶体的长大:拣取一颗晶形比较完整的晶体,用细线系住,悬挂在盛饱和硫酸铜溶液的烧杯里,并加盖静置。每天再往烧杯里加入少量微热的饱和硫酸铜溶液,小晶体会逐渐长大,成为一块大晶体。
成败关键:
(1)所用试剂必须纯净,如含有杂质就很难获得完整的晶形。
(2)控制溶液的浓度,如果溶液过浓,析晶速率太快,不易形成晶形完整的晶体;如超过饱和溶液浓度不大,结晶速率太慢,小晶体慢慢长大。
制备小晶体时,用高于室温20℃—30℃的饱和溶液;以后添加的饱和溶液应是高于室温15℃—20℃的溶液,每次加入量约为原溶液的1/10,添加时要把晶体取出,等溶液温度均匀后再把晶体浸入。
(3)注意环境温度的变化,应使饱和溶液缓慢冷却,可用布或棉花把烧杯包好。白天温度较高时可把晶体取出,到晚上再放回溶液中。
(4)所用容器必须洁净,要加盖以防灰尘落入。
3、小晶体的制取:一次结晶析出的晶体如果太小,可拣取几颗晶形完整的,用高于室温的饱和溶液再进行培养,使其长大到可以用细线系住。
也可以在滤液中挂入细线,当溶液冷却时便在细线上析出小晶体,保留一颗晶形完整的(其余剥掉)做晶种,按步骤2操作使其长大。
4、硫酸铜溶液易结晶形成完整的大晶体,建议可采用蒸发溶剂的方法制取大晶体。
CuO+H2SO4(浓)得到硫酸铜溶液,加热此溶液一直到沉淀不能溶解为止,冷却溶液,便能得到硫酸铜晶体。
要制备一块有规则的大晶体硫酸铜,首先要制备硫酸锕品种。其方法是。用蒸馏水和分析纯硫酸铜晶体既制一烧杯煮沸状态的近饱和溶液,然后将烧杯置于盛有热开水的面盆中(盖上表面器)让其自然冷却。
开始出现晶种是在液体表面,慢慢长大下沉,过一会儿烧杯底上出现许多小品体。小心墩出品体,选用形状完整的晶体作晶种,并甩普通线扎牢作为下‘一步制备大晶体的晶种。
制备大晶体硫酸铜要在保温杯中进行。方法是。先制备好一烧杯煮沸状态的饱和硫酸钢溶液(也可以用近饱和溶液),然后倒入保温杯中(保温杯事先用开水预热过),注意不可把杯底部的晶体倒入保温杯,最后将晶种置于溶液中央位置,将线一端系在杯盖上,盖好杯盏。
过凡小时,一块有规则大晶体硫酸铜就形成了。实验关键。①必须用纯净晶体和蒸馏水。
②容器必须十分清洁。③选用的晶种大小不论,但形状一定要完整。④保温杯中溶液不可有未溶勰的任何物质。几点说明;(1)放入撼种后一小时左右检查一次结晶情况。
如果发现放入的品种消失了,说明溶液尚未达到饱和,可以另选一颗较大鼎种继续进行结晶实验l如果发现长大晶体形状不规则,说明品种形状没有选择好,应另换鼎种继续结晶