ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Специальные приемы определения температуры плавления из "Техника лабораторной работы в органической химии Издание 3" Определение температуры плавления нагреванием вещества в капилляре имеет много преимуществ сравнительно со способами определения других констант на определение температуры плавления расходуется всего лишь несколько миллиграммов вещества, процесс требует немного времени и результат, при соблюдении необходимых условий, получается достаточно точным. [c.213] Капилляр должен быть тонкостенным, иметь внутренний диаметр 4—1 мм и длину 60—80 мм. Чтобы уплотнить вещество в капилляре, наиболее целесообразно несколько раз бросать капилляр в стеклянную трубку диаметром около 10 мм и длиной 40—50 см, установленную вертикально на стеклянной пластинке. Уплотнение при помощи тонкого стеклянного стерженька опасно, так как при лоломке последнего можно поранить палец. Высота столбика вещества в капилляре должна быть около 2 мм. [c.214] Для прикрепления капилляра к термометру обычно применяют резиновое колечко (при нагревании до 120—130 °С) или тонкую проволоку. Также можно приклеивать капилляр к термометру каплей серной кислоты или парафинового масла. Столбик вещества в капилляре должен находиться на уровне середины шарика термометра. В некоторых случаях (см. ниже) капилляр можно и не прикреплять к термометру. [c.214] Если для определения температуры плавления капилляр должен быть полностью погружен в жидкость, заплавляют и верхний его конец, предварительно очистив стеклянной нитью от приставших частиц вещества. [c.214] Чистота капилляра имеет большое значение для получения правильных результатов. Трубки, предназначенные для вытягивания капилляров, должны быть тщательно вымыты сначала ьшльной водой, затем хромовой смесью, дистиллированной водой и высушены. Наличие в капилляре пыли или следов щелочи, образующихся в результате расстекловывания, нередко приводит к значительному понижению температуры плавления. В особенности это важно для веществ, чувствительных к щелочам, например для альдегидов и кетонов. Отмечалось, что при применении недостаточно чистых капилляров понижение температуры плавления можег достигать 10 °С. [c.214] В качестве обогревательной жидкости для прибора чаще всего пользуются концентрированной серной кислотой, которая дает возможность определять температуру плавления до 280—300 °С. Серная кислота имеет некоторые недостатки. Она гигроскопична, п поэтому ее приходится защищать от влаги воздуха. При попадании пыли или органических веществ серная кислота темнеет правда, после внесения в нее кристаллика селитры и нагревания она снова становится бесцветной. [c.215] Определение температуры плавления в приборах с серной кислотой требует осторожности, так как горячая серная кислота представляет большую опасность. По всем этим причинам концентрированной серной кислоте нередко предпочитают парафиновое масло или другие высококипящие нефтяные погоны. Однако парафиновое масло по сравнению с серной кислотой менее теплопроводно, следствием чего может быть неравномерное нагревание прибора. Кроме того, потемневшее масло нельзя так легко обесцветить, как серную кислоту. [c.215] При работе с веществом, плавящимся выше 300 °С, нельзя применять масло, которое довольно быстро темнеет при таком сильном нагревании, а также и серную кислоту (температура кипения чистой концентрированной серной кислоты 338 °С 94%-ная серная кислота закипает при 298,4 °С). В этом случае целесообразно пользоваться смесью 54,5% нитрата калия и 45,5% нитрата натрия, которая плавится прп 218 °С и допускает нагревание до 600 °С. Также можно применять для этой цели смесь 49,9% азотнокислого калия, 31,5% нитрата кальция и 18,6% нитрата натрия, имеющую темп. пл. 175 °С. [c.215] Для определения температуры плавления предложено много приборов различной конструкции. Жидкость в приборе, в которую погружены термометр и капилляр, необходимо, во избежание неравномерного повышения температуры, постоянно перемешивать. Однако применение для этой цели различного рода мешалок нежелательно, особенно в приборах, содержащих серную кислоту, так как при этом не исключена возможность поломки прибора. Поэтому для перемешивания предпочтительнее использовать принцип естественной циркуляции обогреваемой жидкости. [c.215] Для определения относительно высокой температуры плавления можно пользоваться аналогичным прибором, но не содержащим жидкости. Таким образом, термометр и капилляр помещаются в двойной воздушной бане. В этом случае целесообразно, чтобы прибор имел боковые трубки для внесения капилляров (рис. 138, д). [c.217] Наблюдение за поведением вещества в капилляре желательно проводить с помощью лупы, увеличивающей в 5—10 раз. Описаны оптические приборы для наблюдения за плавлением вещества, в которых одновременно с изображением капилляра проектируется изображение шкалы термометра с мениском ртути. Совмещение этих двух изображений в одном поле зрения достигается применением раздвижного перископа с регулировочным винтом. [c.217] Описанные выше приборы имеют некоторые общие недостатки появление паров и опасность вскипания жидкости при сильном нагревании, а также возможность поломки стеклянного прибора. Этих недостатков лишены металлические блоки для определения температуры плавления в капиллярах. Обычно блоки изготовляют из меди ввиду ее высокой теплопроводности. Система каналов под острым углом друг к другу позволяет рассматривать капилляр как в проходящем, так и в отраженном свете, для чего за отверстием канала должен находиться источник света. Выходные отверстия этих каналов закрыты слюдой во избежание движения воздуха в них. На рис. 139, а приведена схема такого блока простой конструкции. В медном цилиндре высотой 52—70 мм и диаметром 38—50 мм имеется несколько отверстий, расположенных, как показано на рисунке. Центральное отверстие 1 диаметром 1,5—2 мм для капилляра соединено с системой каналов 3 диаметром около 3 мм для наблюдения. Отверстие 2 диаметром 6—8 мм для термометра расположено по возможности близко к отверстию для капил.ляра. [c.217] Определение температуры плавления взрывчатых веществ в капиллярах весьма нежелательно. Известны случаи, когда взрыв в капилляре приводил к поломке всего прибора. Поэтому, если есть основание предполагать наличие у испытуемого вещества взрывчатых свойств, всегда следует предварительно проверить его поведение при нагревании на кончике шпателя в пламени. [c.218] Следует всегда помнить, что нары ртути очень ядо-в и т ы. [c.219] Сначала в одной из лунок приблизительно определяют темпе ратуру плавления вещества, после чего устанавливают термометр так, чтобы столбик ртути при температуре плавления лишь незначительно выступал из отверстия канала, а вещество помещают в лунку, ближайшую к шарику термометра. Таким образом, к найденной температуре можно не вводить поправки на выступающий столбик. Недостатками такого блока являются трудность регулирования равномерного повышения температуры, значительная теплоотдача с поверхности, где находятся лунки с веществом, и затруднения при определении температуры плавления легко возгоняющихся веществ. Два последних недостатка могут быть в известной степени устранены, если лунку с веществом покрыть покровным стеклом. [c.219] Главная часть прибора представляет собой брусок 1 из чистой меди общей длиной 610 мм. Часть бруска длиной 530 мм имеет сечение 25 X 35 мм конец бруска 2 (круглого сечения) длиной 80 мм и диаметром 20 мм нагревают при помощи электрического тока. Эта часть бруска обернута асбестом, поверх которого намотана нихромовая лента сверху нихромовая спираль покрыта изоляцией. В зависимости от интенсивности обогрева, регулируемого реостатом или соответствующим сопротивлением, можно установить между более горячим и более холодным концами бруска такую разность температур, чтобы искомая температура плавления находилась в этом интервале. [c.220] При применении блока для определения температуры мгновенного плавления получаются постоянные и очень точные результаты. Для многих веществ, плавящихся с разложением, температура плавления, установленная на таком блоке, оказывается значительно выше, чем при определении в капиллярах (табл. 69). [c.221] Столь большое различие в температурах плавления еще раз показывает, что для веществ, плавящихся с разложением, температура плавления, особенно без точного описания условий ее определения, не может являться достаточно точной характеристикой. [c.221] При определении температуры плавления разлагающихся веществ в капиллярах следует вносить капилляр в прибор, заранее нагретый на 8—15 °С ниже предполагаемой температуры плавления. Если температура плавления вещества неизвестна, то ее сначала определяют ориентировочно. [c.221] Вернуться к основной статье