浅析乙酸和乙醇的酯化反应实验改进

韦塬瀚

摘 要：通过课堂上对乙酸和乙醇酯化反应实验的学习与探讨，发现这个实验在装置和催化剂方面都存在一些不足，在结合相关教材理论知识的基础上，本文对此实验进行了相应改进，并通过实践证明，改进后的实验效率更高。

关键词：酯化反应;实验装置;催化剂;改进

酯化反应实验在高中化学演示实验中具有重要作用，是通过化学反应获取乙酸乙酯的一个重要途径，在日常生活中也有应用。如酿酒和烹饪美食过程中使用醋和料酒都能体现出酯化反应，通过对这个实验的学习，不仅能对化学学习产生更加浓厚的兴趣，还能提起对化学的好奇心。乙酸和乙醇通过酯化反应得出的乙酸乙酯，不仅广泛应用于生活中，在工业生产中的应用也较为广泛。并且这个实验的操作过程较为简单，在熟练掌握后还能为之后化学学习中的有機合成打下基础。在对课堂上乙酸乙酯酯化反应实验的学习过程中，结合所学知识发现现有的教材存在一些不足。在化学教师的指导下，对此化学实验做出相应改进。

1.实验中的不足之处

1.1催化剂

在此实验中使用的催化剂为浓硫酸，因为浓硫酸本身就属于极其危险的化学物质，再加上他的强氧化性，在进行实验应用时非常不安全，如有操作不当就会发生为危险。此外，因为对实验试剂用量上的难以把握，在操作过程中还容易造成乙醇脱水并产生一些副产物。目前为止乙酸与乙醇的酯化反应还只是用于演示，并未在考试中对其进行要求。一般情况下，实验开始后，当进行加热时使用就会出现碳化反应影响对实验的观察效果。而且碳化后的乙醇和乙酸得出的产物还会与浓硫酸相混合，不仅影响浓硫酸的回收，还会对其后续的处理产生影响。在这个实验中选取浓硫酸作为催化剂就会造化学原料的浪费，如处理不当还会污染环境。

1.2温度

通过对化学理论知识的学习发现，在这个酯化反应实验过程中，对温度很难进行控制。因为反应中的乙醇本身的沸点就较低，而随着反应的进行，实验过程中的温度会持续升高，使乙醇变为乙醚以及乙烯。这些实验产生的副产物如处理不当都会对环境造成污染。

1.3装置

实验中所使用的长导管，一般用于对反应物质进行冷凝，同时也防止实验中发生倒吸。但是也正是因为其防止倒吸的设置造成实验过程中参与反应物质的挥发，从而致使反应后不能有效收集到乙酸乙酯。

1.4实验难以观察

教材中所使用的收集容器中使用的试剂为饱和碳酸钠溶液，但是这种试剂与乙酸乙酯都是无色的，实验过程中很难发现对产物的收集，而且又因为实验中乙酸蒸发产生的味道极为刺激，也很容易掩盖乙酸乙酯本身的香味。

2.改进思路与方案

2.1改进思路

通过对所学知识进行总结，并结合化学老师的指导意见后，对此实验从装置及实验使用试剂上进行改进。首先将原有的装置改为分液漏斗、具支试管以及球形干燥管。这样就可以避免出现长导管不能直接插入指示剂液面以下的现象，从而可以使反应过程中的产物可以被充分冷凝，还能使产物被全部吸收到收集容器中，避免了倒吸现象的出现。其次是使用磺酸树脂作为催化剂，因为相关实验证明，当使用磺酸树脂作为催化剂时可以大大缩短反应时间。而且较之于浓硫酸，磺酸树脂在安全性上也更高，而且还不会造成污染。即使在实验温度不能被有效控制时也不会出现副反应，而且使用磺酸树脂还可以节省用量，再加上磺酸树脂较为稳定，使实验中很难出现碳化反应，不会影响对实验现象的观察。最后就是磺酸树脂在实验结束后很容易被分离出来，可以进行回收利用不会形成对化学原料的浪费。最后就是在收集溶液饱和碳酸钠中加入酚酞作为指示剂。因为酚酞会与饱和碳酸钠发生反应，使反应后的混合溶液呈现出红色，这样就会使得反应结束后很容易就能观察到上层的无色油状的乙酸乙酯。而且改进后的实验装置在对反应物质进行添加时使用的也是滴加的方式，即向乙醇中滴加乙酸，这样不仅能使乙酸得到充分利用，还能对实验进行很好的控制。而且这种滴加的方式还能有效减少反应物及产物的蒸出，使反应得出的乙酸乙酯的味道也不能被掩盖。

2.2改进方案

实验目的：通过实验加深对乙酸乙酯形成过程的学习，以及对其化学性质的记忆，并通过实验操作加强自身逻辑分析能力的提高。

实验仪器与试剂：滴液漏斗、具支试管、量筒、球形干燥管、酒精灯、铁架台。乙醇、乙酸、磺酸树脂、沸石。

实验原理：CH3COOH+CH3CH2OH→CH3COOCH2CH3+H2O

具体操作：

在收集容器中分别加入4毫升饱和碳酸钠溶液与1滴酚酞溶液，，并将收集容器固定与铁架台上。在反应容器中依次加入反应物，并将滴液漏斗塞进试管中，关闭漏斗的活塞，然后将其固定于铁架台上。在将具支试管与干燥管连接之后，确认干燥管的末端已插入收集容器液面以下后，开始给反应试管加热。

实验现象：在加热过程中，反应试管中的液体很快就会发生反应，在收集容器的液体上方会出现无色的油状物质。当反应结束后，大概可收集约3毫升的乙酸乙酯，并可闻到果香味。

结束语：通过对反应实验加以改进，不仅可以将原有教材中的不足都加以弥补，还能使实现的效果更加明显。经由改进后的实验，不仅在反应时间上大大缩短，实验现象也更加利于观察。尤其是将原有的原料加入方式改为滴加乙酸的方式，更是提高了乙酸的转化效率。改进后的实验一是可以有效减少乙酸的浪费，其次也避免了产物乙酸乙酯的流出，而且还能使乙酸乙酯的香味能渗透出来，提升了实验的观察效果。此外，通过对实验进行实践改进，也加深了对乙酸乙酯生成反应的学习，并提高了对化学反应过程的认识及推理逻辑能力的提升。

参考文献

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