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還流管とは何のために使うのでしょうか?リービッヒ冷却機と似ている感じですが、どうなんでしょうか?ご教授願います(o*。_。)o

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A 回答 (2件)

その名のとおり、溶媒を還流させるための道具です。


還流って分かりますか?
溶媒沸点以上で加熱すると、当然ながら溶媒は蒸発していきます。
そのままだと、干からびてしまいますが、上に還流管を付けておきその中に冷却材(普通は水)を流すと、溶媒蒸気は冷却され、液化してフラスコに戻っていきます。これを還流といいます。

リービヒ冷却器も還流冷却管として使えます。
効率は良くありませんので、お勧めはできませんが。
稀な例ですが、リービヒ管を使えと実験書にある反応もあります。冷却液を流さず、空冷で冷却する実験でした。
別にリービヒ管である必然性は感じませんが・・・

普通は、玉入り冷却管か、ジムロート冷却器といって、より冷却効率を高めた道具を使います。

また、空冷の道具でも、ビグリュー管といって、わざと蒸気の上がりを遅くして冷却効率を上げたものもあります。

絵がないと分かりにくいので、教科書、実験手引き、機器カタログなど見てみてください。
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この回答へのお礼

>anthraceneさん

なるほど。納得いきました。わかりやすい説明ありがとうございました。今度本で実物を見てみます。

お礼日時:2006/11/30 17:32

リービッヒ冷却管は蒸留などのときに、出てきた蒸気を


冷却し、通常は別の容器に入れるために使います。
だから滞留部がないように内管がまっすぐです。

対して還流管は、最近は普通ジムロート管といって、
内部に冷却水を流す冷却間が渦巻状に入っているものを
使いますが、

これは、文字通り上ってきた蒸気を冷却して元のフラスコ
に「還流」するために使います。リフラックスするとも言います。
反応を行うとき、溶媒の沸点またはその近くで反応させると
大量に蒸気が上るので、還流管が必要です。
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この回答へのお礼

>556healthさん

還流管とリービッヒ管の違いをうまく説明してもらいありがとうございます。おかげでよく理解できました。

お礼日時:2006/11/30 17:33

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リービッヒ冷却器を使うときは、温めているものに対して遠い方から近い方へ水が流れるようにしますが、還流冷却器では水を流す向きが逆向きなのはなぜですか?

Aベストアンサー

こんばんわ。
分かっている部分だけ、回答させてもらいます。

リービッヒ冷却器は下から水を流さないと菅内に水が溜まりません。
上から水を流すと、栓の開いたお風呂に水を流す様に、水が抜けてしまいます。

還流冷却器は、(1)外側:螺旋状部分(2)内側:螺旋状部分の中央の菅
を別に考えてください。

水を上から入れる場合:
(1)外側を「冷たい水」が蒸気に触れながらグルグルと螺旋状に巻き下った後、(2)内側を「ぬるい水」がまっすぐ上に上がっていきます。

つまり、「冷たい水」と蒸気が接触するため蒸気が良く冷えます。

水を下から入れる場合:
(2)内側を「冷たい水」がまっすぐ下に下った後、(1)外側を「ぬるい水」が蒸気に触れながらグルグルと螺旋状に巻き上っていきます。

つまり、「ぬるい水」と蒸気が接触するため蒸気が良く冷えません。

ので、水を流す方向を間違えると効率的に蒸気を冷やせなくなります。

Qリービッヒのようにアリーン冷却器で水を蒸留したいです

リービッヒ冷却器を壊してしまい,代替えとして
アリーン冷却器を使おうと考えていますが,大丈夫でしょうか?

リービッヒはフラスコに連結して,斜めに使用していました。
高校の化学で紹介される感じです。
アリーンでも同様に使えるのでしょうか?ネットを見ると垂直に使っている感じなのですが・・・

水を冷却したいです。(蒸留水の調整のため)
冷媒には水道水を使います。

Aベストアンサー

玉入り冷却器ですね。
蒸留水調製のためならば、使えるんじゃないかな。

フラスコとリービッヒをどのようにつなげているのか判りませんが、共通スリ部品ではなく、
ゴム栓とガラス管でつなげているような状態ならば、ガラス管をコの字型、または急角度でつながるように調整して、
垂直、またはそれに近い状態に立てて使えるようにすれば、水が溜まることなく使えるでしょう。

傾斜した状態で使うのは玉入り冷却器では液ダマリが出来てしまうので、化学操作として望ましい使い方ではありませんが、
まあ、目的が蒸留水調製で、高校化学で生徒に見せる程度ならば、
「蒸気が冷えて水となって溜まって流下していくのを見せる化学的パフォーマンス」と割り切ってしまうのもいい気がします。
(「実は先日割っちゃってさ。アリーンだと液ダマリが出来るのは望ましくないからな。本来はリービッヒ使えよ。はっはっは。」くらいにしといていい気がする。)

以上、参考まで。

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酢酸エチルの合成の反応式はわかりますか?

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O

見にくくてすみません。
←→ は、平衡反応という意味です。


この反応は、平衡反応なので
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という2つの反応が同時に起こります。

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Q吸光度の単位

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物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

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> 冷却管のついたゴム栓
とはH管のようなもののことでしょうか?
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反応系内に戻らないよう、還流された水が
冷却管の下に溜まるような構造のものでしょうか。
> その後に炭酸水素Na飽和水溶液を入れる理由
ですが、
反応液には未反応の酢酸、エタノール、また触媒の硫酸が残存しています。それらの物質は生成した酢酸エチルにも、分液する水にも溶解しますので、分液抽出の際に、酢酸エチルが精製できません。そこで、炭酸ナトリウム水溶液を加えてやると、酢酸や硫酸は中和されてナトリウム塩になりますので、水層に移動しやすくなります。

Q酢酸エチルの収率について。

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Aベストアンサー

No.2です。操作はわかりました。おおよそ予想通りです。
つまり、酢酸とエタノールをほぼ等モルだけ混ぜ合わせていることになります。
反応の進行に伴って、水が生じますので、それを捕捉するために硫酸を通常よりも多めに使っています。
反応後の無水炭酸カリウムは硫酸の中和と、未反応の酢酸を不揮発性の酢酸カリウムにするためです。
CaCl2は脱水剤としての意味もあるかもしれませんが、主として、未反応のエタノールを除くためです。

収率が低かった原因は、おそらく冷却管の問題だと思いますが、炭酸カリウムや塩化カルシウムなどの固形物が多いはずですので、その固体中に含まれる酢酸エチルを効率的に取り出せなかった可能性もあります。
また、硫酸が少なかったり、水分が混入して収率が低下した可能性も考えられます。
もしも、フラスコ内に液体が残っていたようでしたら、目的物の留出が完了する前に蒸留を止めてしまったとも考えられます。

逆に、未反応のエタノールをCaCl2で完全に除けなかった場合には、酢酸エチルと一緒に出てきて、不純物として、見かけ上の収率を高めてしまう可能性もあるでしょう。

現実問題として、酢酸エチルと未反応のエタノールを完全に分けることが困難であることが問題であるようにも思えます。
以上が、収率を変動させる要因になると思いますが、参考になるでしょうか?

No.2です。操作はわかりました。おおよそ予想通りです。
つまり、酢酸とエタノールをほぼ等モルだけ混ぜ合わせていることになります。
反応の進行に伴って、水が生じますので、それを捕捉するために硫酸を通常よりも多めに使っています。
反応後の無水炭酸カリウムは硫酸の中和と、未反応の酢酸を不揮発性の酢酸カリウムにするためです。
CaCl2は脱水剤としての意味もあるかもしれませんが、主として、未反応のエタノールを除くためです。

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Q酢酸エチルの精製で。。。

酢酸エチルの合成と精製の実験をやりました。酢酸エチルを合成した後、蒸留によって酢酸エチルと未反応のエチルアルコールを未反応の酢酸、硫酸、水から留出しました。留出液には、酢酸エチルと未反応のエチルアルコールのほかに少量の酢酸が含まれているので、留出液に炭酸ナトリウム飽和水溶液を加えてから分液ロートに入れました。
(1)授業で使った実験のプリントに「留出液には硫酸は含まれない」と書いてあったのですが、本当ですか?
(2)分液ロートの水層の水は、どこから来た水ですか?炭酸ナトリウム飽和水溶液の水と酢酸との中和によってできた水ですか?
(3)授業で使った実験プリントには、「エチルアルコールは水溶性なので、ほとんどのエチルアルコールは水に溶解し、分液ロート中で水層 (下層)に移動して、酢酸エチル(上層)と分離する」と書いてあるのですが、得られた上層液には、「水と少量のエチルアルコールも含まれる」とも書いてあります。水は水層を分液ロートから出した時にわずかに残ってしまったかもしれない水ですか?エチルアルコールは水に溶けきらなかったエチルアルコールですか?
(4)この後、得られた上層液中の水分を取り除くために、無水塩化カルシウムを加えてよく振り、沸騰石を入れて、再び蒸留します。実験のプリントには「これにより得られた最終留出物にはエチルアルコールと水は含まれていないはずである。」と書いてあります。エチルアルコールはどこへ行ったのですか?エチルアルコールと先に加えた炭酸ナトリウム飽和水溶液は何か関係はありますか?

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Aベストアンサー

(2)に関する補足です。
細かいことを述べるならば、水とエタノールは共沸しますので、ご質問の条件による蒸留で完全に分離することはできません。
なお、水層の量が増えたということに関しては、上記の原因ではなく、流出液に含まれていた酢酸やエタノールなどが水層に溶け込んだために量が増えたということでしょう。酢酸エチルもわずかながら水に溶けますしね。つまり、体積が増えた分は、主として酢酸やエタノールによるものでしょう。

Q安息香酸エチルの合成方法

安息香酸エチルの合成の実験はどのようにすればいいですか??
少しでもいいのでわかる人教えてください。

Aベストアンサー

合成法は1つではありませんが、単純なものとしてはフィッシャーエステル化があります。
安息香酸を過剰量(というより溶媒)のエタノールに溶かし、少量の硫酸を加えて加熱するというところでしょうか。それに加えて、収率をあげるための工夫があったりします。
しかし、そもそもの話として、よくわかっている人の指導のもとで行うべきでしょうね。


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