ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кристаллизация из "Техника лабораторной работы в органической химии" В органической химии реакции почти никогда не протекают исключительно в одном направлении. Как правило, получаемое вещество бывает загрязнено побочными продуктами, непрореагировавшими исходными веществами, продуктами осмоления и т. п. Поэтому вопросы очистки химических веществ в практике органических лабораторий играют весьма большую роль. В случае твердых органических веществ одним из наиболее распространенных и общепринятых способов их очистки является перекристаллизация. [c.50] Вещества, сильно загрязненные, часто очень плохо кристаллизуются. Примеси, как правило, замедляют процесс кристаллизации и способствуют образованию нечистых и плохо оформленных кристаллов, так как мешают быстрой и правильной ориентации молекул вещества на поверхности кристалла. В таких случаях, когда можно ожидать значительных потерь при перекристаллизации, необходимо подвергнуть вещество предварительной очистке каким-либо другим способом, хотя бы и менее надежным, как, например, перегонке, перегонке с паром, отделению от примесей при помощи растворителей или поверхностно-активных веществ. [c.50] Вообще перекристаллизация по сравнению с другими способами очистки твердых веществ, с одной стороны, дает наиболее чистый продукт, но, с другой—связана с относительно большими потерями вещества в маточнике. Если в подвергаемом очистке веществе имеется сравнительно мало примесей или загрязнений, то, независимо от растворимости последних в данном растворителе, относительное содержание их в веществе после перекристаллизации уменьшится, а в маточнике—увеличится. Исключение может наблюдаться только в таком, весьма редком случае, когда изменение растворимости очищаемого вещества при нагревании и при охлаждении будет по крайней мере совпадать с изменением растворимости соответственно меньшего количества примеси в том же объеме взятого растворителя кроме того, такое же совпадение должно иметь место и в отношении скорости кристаллизации, оптимальной температуры кристаллизации и т. д. В таком случае следует прежде всего переменить растворитель, ибо едва ли можно ожидать, чтобы такое же совпадение сохранилось и при применении другого растворителя. [c.50] Процесс очистки вещества путем перекристаллизации может быть иллюстрирован следующим схематическим примером, рассматриваемым без учета возможности совместного осаждения, изменения растворимости и т. п. Предположим, что для очистки взято 50 г смеси, содержащей 40 г вещества А и 10 г вещества В. Растворимость этих веществ в принятом для перекристаллизации растворителе характеризуется кривыми, изображенными на рис. 7. [c.51] Смесь растворяют в 100 г растворителя при нагревании до 65° и охлаждают до 20°. В растворе останутся все 10 г вещества В и 22 г вещества А и выделится 18г чистого вещества А. Маточник упаривают досуха и остаток пере-кристаллизовывают из 50 г растворителя при охлаждении до 20°. [c.51] При этом в растворе останутся все 10 г вещества В и 11 г вещества А, т. е. выделится 11 г чистого вещества А. Повторяя этот процесс еще разсЗЗг растворителя, получают еще 3,7 г чистого вещества А. [c.51] Таким образом, после трех перекристаллизаций в указанных условиях можно получить 32,7 г, т. е. 81,75% чистого вещества А, а остаток после отгонки растворителя из последнего маточника будет содержать 42,2% вещества А и 57,8% вещества В. [c.51] Нередко случается, что кристаллизуемое вещество нестойко и легко окисляется кислородом воздуха. В таких случаях рекомендуется проводить перекристаллизацию в атмосфере инертного газа, например водорода, азота или углекислого газа. Для той же цели вводят в растворитель, если это возможно, небольшое количество восстановителя, например сернистого газа, гидросульфита или цинковой пыли. Применение цинковой пыли часто бывает полезным, особенно при перекристаллизации из уксусной кислоты. [c.51] Нередко кристаллизация протекает весьма медленно, что требует от экспериментатора большого терпения. Если кристаллизация при охлаждении сразу не наступает, то прежде чем вынести определенное суждение, необходимо оставить раствор стоять по меньшей мере на сутки, а иногда и на значительно более долгий срок. [c.51] Прежде всего необходимо, чтобы существовало достаточно большое различие между растворимостью вещества в данном растворителе при нагревании и на холоду. Следует отметить, что иногда это различие является незначительным, вследствие чего для достижения желаемого результата приходится испарять часть растворителя. В неорганической химии примером этого рода является растворимость хлористого натрия в воде (26,2% при 0° и 28,2% при 100°). Однако в некоторых случаях слишком большое различие в растворимости при различных температурах также не оказывается полезным фактором. Так, при применении высококипящих алифатических углеводородов или их смесей, например лигроина или керосина, обладающих, как правило, плохой растворяющей способностью при низкой температуре, в процессе перекристаллизации вместе с веществами могут выпадать в осадок и все примеси. [c.52] Вернуться к основной статье