ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение температуры плавления из "Техника лабораторного эксперимента в химии" Наиболее точным методом определения температуры плавления является метод термического анализа, основанный на измерении зависимости температуры нагреваемого вещества от времени при строго постоянной скорости нагревания или охлаждения. При этом не требуется непосредственное наблюдение за веществом. Mej-од в равной степени можно применять для определения как наиболее низких, так и очень высоких температур плавления. Метод заключается в построении кривых нагревания или охлаждения в координатах температура вещества -время по данным визуального отсчета температуры или непосредственной записи кривых на саморегистрирующих приборах (пирометры, дериватографы и др.). [c.277] Рекомендуется сначала понаблюдать за поведением исследуемого вещества на кончике шпателя в пламени газовой горелки не разлагается ли оно до плавления, не взрывается ли, при какой примерно температуре плавится. [c.277] Термический анализ с визуалышм отсчетом температуры. Исследуемое вещество помещают в тигель 3 (рис. 143, а) или сосуд Степанова (см. рис. 122), которые затем располагают в тигельной печи 2 В центр навески вещества устанавливают термопару 4 (см. разд. 5.6) в защитном кварцевом чехле, а свободные концы термопары, связанные с компенсационными проводами, погружают в сосуд Дьюара 5 с ледяной кашицей и соединяют с милливольтметром 6. [c.277] Если вещество плавится, то на фафике t = fix) появляется площадка того или иного размера (кривая 1, рис. 143, 6). Когда термопара расположена между стенкой тигля и веществом, то на кривой нафевания 2 вместо плащадки появляется излом. [c.277] При кристаллизации расплава производят такие же измерения и получают кривые охлаждения (рис. 143, в). Площадка на кривой 1 охлаждения расплава отвечает температуре его кристаллизации, равной температуре плавления выделяющегося вещества. В случае переохлаждения расплава начало его кристаллизации несколько запаздывает и на кривой охлаждения 2 перед площадкой т- п появляется небольшое углубление, тем большее, чем значительнее переохлаждение расплава. [c.278] Размер площадки на кривых нагревания и охлаждения зависит главным образом от значения внутренней энергии, полученной или выделенной веществом в рме теплоты при фазовом переходе. Чем больше значение теплоты, тем длиннее будет площадка, тем точнее будет определена температура плавления вещества. Точность измерения таким методом в значительной мере зависит также и от скорости нагревания или охлаждения исследуемого вещества. При большой скорости подвода или отвода теплоты площадка на кривой нагревания может стать очень малой (рис. 143, г) и даже превратиться в излом на кривой нагревания (рис. 143, д), к тому же при увеличении скорости нагревания или охлаждения возрастает погрешность в отсчете температуры. [c.279] В большинстве случаев скорость нагревания выбирают в интервале 5-10 фад/мин, руководствуясь величиной навески вещества. Как правило, применение меньших навесок позволяет увеличить скорость нагревания, правда, площадка при этом будет меньше, но с более резкими углами отходящих от нее кривых (рис. 143, г). Если вещество содержит примеси или образующийся расплав является очень вязким, то вместо горизонтальной площадки на кривой нагревания появляется наклонная площадка (рис. 143, д). [c.279] На рис. 144, б приведен вид кривых записи сигналов от гальванометров Г] (кривая 1) и гальванометра Гг (кривая 2). Пересечение вертикальной и горизонтальной линий, проходящих соответственно через минимум кривой 7 и площадку кривой 2, дает точку 3, более точно указывающую значение температуры плавления вещества. [c.280] Определенне температуры плавления вещества капиллярным методом. Этот метод пригоден только для тех веществ, температуры плавления которых меньше 300 °С. Для наблюдения за температурой плавления вещества применяют сухие, чистые, тонкостенные капилляры с внутренним диаметром 0,5 - 1,0 мм и длиной 60 - 80 мм. Открытый конец капилляра должен иметь несколько больший диаметр в виде небольшой воронки для введения исследуемого вещества. [c.280] Для заполнения капилляра его открытый конец погружают в тонкий порошок исследуемого вещества, предварительно высушенный, и, перевернув капилляр открытым концом вверх, постукиванием пальцем добиваются, чтобы порошок, попавший в капилляр, сместился в нижнюю его часть, к заплавленному концу. Затем для уплотнения порошка в капилляре его перед очередным заполнением осторожно бросают запаянным концом вниз в стеклянной трубке длиной 30 - 40 см и диаметром 10-15 мм. Трубку устанавливают вертикально на плотном картоне или куске фторопласта. Высота столбика порошка в капилляре должна быть около 2-3 мм. Температуры плавления гигроскопичных и возгоняющихся веществ, веществ, чувствительных к действию воздуха, определяют в капиллярах, запаянных с двух концов, при этом такой капилляр должен быть весь погружен в нагреваемую жидкость. Если вещество легко поглощает влагу из воздуха в процессе заполнения капилляра, то надо заполнение проводить в сухой камере (см. рис. 130),либо заполненный капилляр выдержать некоторое время в вакуум-эксикаторе (см. рис. 32). В том и другом случае после высушивания капилляр немедленно запаивают в сухой камере. [c.280] Более совершенным прибором для определения температуры плавления является прибор Тиле (рис. 145, б) с циркуляцией нагретой жидкости, что позволяет более равномерно нагреть капилляр, а следовательно, и более точно измерять температуру плавления вещества. [c.282] При работе с прибором Тиле расхождения в отсчете температуры плавления у разных наблюдателей не превышают 0,03 °С. [c.282] Тиле Фридрих Карл Иоганнес (1863 - 1918) - немецкий химик-органик, конструктор многих лабораторных приборов. [c.282] В приборе с боковой фубкой 2 (рис. 145, в) можно легко менять капилляры 3. Капилляры в этом приборе нижним своим концом опираются о стеклянное кольцо 4, окружающее ртутный резервуар термомефа /. Кольцо припаяно к фубке 7, имеющей в верхней части отверстие для выравнивания давления в сосуде с жидкостью и вне его при нагревании с помощью нихромовой спирали 5 и циркуляционной фубки 6 и охлаждении. Наблюдение за веществом в капилляре 3 проводят, как и в других рассмотренных приборах, с помощью лупы или микроскопа. [c.282] Поэтому для веществ, плавящихся в интервале температур от 300 до 700 °С измерения проводят с использованием медных или алюминиевых блоков 1 рля - Кульмана (рис. 146). В блоке 3 просверлены отверстия 7 VI 8 для капилляра 4 и термометра 5 или термопары, а также для наблюдения и освещения. Размеры отверстий для капилляра и термометра делают такими, чтобы последние плотно входили в блок и тем самым имели бы хороший термический контакт с ним. [c.283] Блок может нагреваться газовой горелкой или электронагревательным прибором. Он создает равномерное и однородное температурное поле вокруг капилляра и термометра. Выходные боковые отверстия каналов для освещения и наблюдения располагают под углом 60 - 90° и закрывают прозрачным кварцевым стеклом 6 во избежание движения в них воздуха. [c.283] Вернуться к основной статье