ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Простейшие методы исследования органических веществ из "Основные начала органической химии Том 1 Издание 6" Иногда, особенно в нефтеносных местностях, из земли выделяются большие количества газообразных углеводородов, главным образом метана (например, в районе Саратова, около Темрюка на Таманском полуострове). Встречаются в виде залежей также и твердые углеводороды (горный воск, или озокерит). [c.29] Методы очистки органических веществ. Для установления состава органического вещества прежде всего необходимо получить его в достаточно чистом состоянии. В зависимости от агрегатного состояния вещества (твердое, жидкое, газообразное) применяют различные методы очистки. Твердые вещества обычно освобождают от содержащихся в них примесей путем перекристаллизации. В этом случае стремятся найти какой-либо подходящий растворитель, растворимость в котором очищаемого вещества значительно отличается от растворимости содержащихся в нем примесей. Если трудно растворимо очищаемое вещество, то оно выкристаллизовывается в чистом виде при охлаждении горячего насыщенного раствора, в то время как примеси остаются в маточном растворе. Если трудно растворимы примеси, то выкристаллизовываются они, а основное вещество остается в растворе. В ряде случаев вещество достаточной степени чистоты может быть получено только в результате многократной перекристаллизации, причем зачастую лучшие результаты получаются при чередовании различных растворителей. Иногда вещество содержит высокомолекулярные или коллоидные окрашенные примеси, которые не могут быть отделены обычной перекристаллизацией. В таких случаях вещество освобождают от примесей кипячением растворов с адсорбирующими агентами, например с активированным углем. Самым простым критерием чистоты кристаллического вещества является точка его плавления, так как уже малейшие примеси вызывают ее понижение. Если очищают неизвестное вещество, то его перекристаллизацию продолжают до тех пор, пока точка плавления не перестанет повышаться. [c.29] Разделение веществ перегонкой происходит тем легче, чем больше различаются парциальные давления паров разделяемых веществ. Однако в некоторых случаях, несмотря на значительную разницу Б точках кипения чистых веществ, их смеси нельзя разделить перегонкой. Причина этого явления заключается в том, что некоторые вещества образуют постоянно кипящие (азеотропные), смеси, состав паров которых не отличается от состава жидкой фазы так, например, смесь 95,5% этилового спирта и 4,5% воды обладает наибольшим давлением пара (наименьшей температурой кипения) па сравнению с чистым этиловым спиртом и водой или любыми их смесями в других соотношениях. Поэтому такая смесь будет перегоняться в первую очередь, независимо от соотношения исходных компонентов. Примером постоянно кипящей смеси с наименьшим давлением пара (наибольшей температурой кипения) можетслужить смесь 77,5% муравьиной кислоты и 22,5% воды. В подобных случаях чистое органическое вещество получают либо обходным путем, либо удаляют второй компонент постоянно кипящей смеси, применяя какие-либо другие (химические или физические) методы. Так, например, последние 4,5% воды можно удалить из этилового спирта кипячением с окисью кальция или настаиванием над безводной сернокислой медью и пскхчедующей обработкой металлическим кальцием или магнием. [c.30] Высококипящие жидкости или такие, которые при атмосферном давлении кипят с разложением, очищают перегонкой в вакууме, так как в вакууме температура кипения понижается. [c.30] Наиболее простым критерием чистоты жидкого вещества является постоянство его точки кипения при постоянном давлении (при этом нельзя забывать, что постоянными температурами кипения обладают также и азеотропные смеси). [c.30] Важными критериями чистоты известных жидких органических веществ являются удельный вес и показатель преломления. Для чистых веществ эти величины при одинаковых условиях определения всегда постоянны. [c.30] Очистка газообразных органических веществ производится, главным образом, путем вымораживания, фракционированного испарения смесей при низких температурах, а также с помощью целого ряда химических операций, позволяющих связать имеющиеся в газообразном веществе примеси. [c.30] Качественный элементарный анализ органических веществ. Очищенное органическое вещество, для установления его состава, подвергают качественному, а затем и количественному анализу. [c.30] При исследовании качественного состава чистых органических соединений чаще всего приходится встречаться с небольшим числом элементов. Это — углерод, водород, азот, сера, галоиды а фосфор. [c.31] Открытие этих элементов основано на переводе их в растворимые в воде ионизирующиеся соединения, анализируемые с применением соответствующих реакций, хорошо известных из неорганической химии. [c.31] Большая часть органических соединений при нагревании либо сгорает, либо обугливается (обычно с запахом гари). В зависимости от вида пламени (будет ли оно бесцветным или коптящим), по выделению кислотных паров, а также по запаху продуктов сгорания, уже при сжигании можно иногда сделать заключение о составе испытуемого вещества. [c.31] Открытие углерода и водорода. Для обнаружения углерода и водорода несколько миллиграммов вещества накаливают в тугоплавкой пробирке с окисью меди. Органическое вещество разрушается при этом до углекислого газа и воды. Выделяющийся углекислый газ пропускают в баритовую или известковую воду, причем образуется белый осадок соответствующей углекислой соли появление капель воды на стенках верхней холодной части пробирки служит доказательством наличия водорода в исследуемом веществе. [c.31] В настоящеевремя разработаны способы открытия углерода, для осуществления которых достаточно нескольких миллионных долей, миллиграмма вещества. [c.31] Открытие азота. Для открытия азота органическое вещество разрушают, накаливая его с металлическим калием (хуже — с натрием). При этом в случае наличия азота образуется цианистый калий (или цианистый натрий), который действием сернокислой закиси железа и хлорного железа переводится в берлинскую лазурь (проба Лассеня). Эта проба неприменима при одновременном присутствии азота и серы, так как вместо цианида может образоваться роданистый калий. В таких случаях рекомендуется смешать пробу вещества с порошкообразным л елезом и только после этого сплавлять с калием. [c.31] Открытие серы. Для открытия серы вещество сплавляют с металлическим натрием, причем образуется сернистый натрий, который растворяют в воде. При подкислении части полученного раствора в случае большого содержания серы появляется запах сероводорода. [c.31] чедует думать, что анализируют только чистые органические вещества. Нередко для решения важных практических задач требуется проведение анализа сложных природных и искусственных смесей. [c.31] Нитронруссидная реакция чрезвычайно чувствительна и не позволяет сделать ориентировочного заключения о количественном содержании серы. Поэтому вторую половину полученного раствора обрабатывают уксуснокислым свинцом и подкисляют уксусной кислотой по количеству образующегося осадка сернистого свинца судят о большем или меньшем содержании серы в исследуемом веществе. [c.32] Для открытия серы в легко летучих веществах, которые не удается сплавить с натрием, последние нагревают с дымящей азотной кислотой в запаянной трубке при 200—300° (метод Кариуса). В этих условиях сера окисляется до серной кислоты, которую открывают реакцией с хлористым барием. [c.32] Открытие галоидов. При прокаливании галоидсодержащих органических веществ с известью образуются галоидные соединения кальция после этого галоид может быть открыт одним из обычных методов. [c.32] Весьма чувствительной является так называемая проба Бейль-штейна. Для ее проведения делают небольшую петлю на конце медной проволоки и прокаливают ее в окислительной зоне пламени до тех пор, пока не прекратится окрашивание пламени горелки. После охлаждения проволоки петлю погружают в небольшое количество исследуемого вещества и затем нагревают ее на газовом пламени. При разрушении и сгорании органического вещества галоиды образуют с медью соли, которые, испаряясь, окрашивают пламя в зеленый цвет. Установлено, что некоторые соединения, не содержащие галоидов, также сообщают пламени зеленый цвет (производные хинолина и пиридина, органические кислоты, мочевина). [c.32] Вернуться к основной статье