ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перегонка из "Препаративная органическая химия Издание 2" Осушающий агент подбирают в зависимости от химических свойств высушиваемого вещества. Чаще всего на дне эксикатора помещают безводный хлористый кальций или концентрированную серную кислоту. Серную кислоту применяют также для удаления остатков эфира, спирта, основных веществ — анилина, пиридина и т. д. В эксикатор, содержащий серную кислоту, иногда вставляют чашечку с твердым едким натром. В заполненный жидкостью эксикатор, на его дно, часто помещают несколько крупных осколков стекла, чтобы предотвратить разбрызгивание жидкости во время переноски эксикатора. [c.112] Для адсорбции углеводородов, особенно бензола и его гомологов, в качестве заполнителя для эксикатора применяют жидкий или твердый парафин. Вода и спирты хорошо поглощаются безводным хлористым кальцием, натронной известью или силикагелем. Для удаления веществ кислого характера применяют едкий натр или едкое, кали. [c.112] Для того чтобы избежать распыления высушенного вещества воздухом при открывании эксикатора, перед тем как открыть эксикатор, из которого откачан воздух, следует очень осторожно и постепенно открыть кран и уровнять давление. Чтобы струя воздуха не была резкой, применяют краны с крючками (рис. 114). [c.113] Если вещество необходимо сушить в вакууме при высокой температуре, применяют прибор, называемый пистолетом (рис. 115). Этот прибор состоит КЗ реторты 1, одно отверстие которой при помощи крана соединено с насосом, а второе при помощи шлифа — с цилиндрическим сосудом 2, помещенным горизонтально. Сосуд 2 вставлен на пробке в более широкий цилиндрический сосуд, верхнее отверстие которого соединено с обратным холодильником, а нижнее— с колбой 3 В реторту/ помещают осушающее вещество (адсорбент). В колбу 3 заливают жидкость с определенной температурой кипения. В сосуд 2 в фарфоровой лодочке вводят вещество, подлежащее сушке. Кран реторты соединяют с водяным или масляным насосом. Жидкость в колбе 3 нагревают до кипения. [c.113] Перегонку жидкости над осушающим веществом применяют толь ко в исключительных случаях при этом употребляют такие осушающие вещества, как пятиокись фосфора, сульфат кальция, окись кальция или натрий. Перегонка над оводненными неорганическими солями (СаСЬ-бНгО, Ыаг504 ЮНгО) сопровождается разложением гидратов, причем вода отгоняется вместе с перегоняемым веществом, вследствие чего дистиллят будет оводненным. [c.114] Хлористый кальций — широко применяемый дешевый осушитель. Он образует несколько гидратов с различной температурой разложения. Его преимуществом является способность поглощать относительно большое количество воды, а основным недостатком—слишком медленная сушка жидкости. Безводная соль медленно образует гидрат с малым содержанием воды, который быстро переходит в более оводненную соль. Недостатком этого осушителя является то, что он легко образует продукты присоединения с рядом органических веществ, например со спиртами, фенолами, аминами, амино-кислотами, амидами, низшими кетонами, альдегидами и сложными эфирами. Кроме того, технический продукт всегда содержит в качестве загрязнений гидрат окиси кальция и основную соль. Поэтому он непригоден для сушки веществ кислотного характера. [c.114] Безводный сульфат магния является одним из лучших осушающих агентов. К его достоинствам относится нейтральность, большая скорость поглощения воды, большая поглотительная способность и большая устойчивость к нагреванию (наиболее оводненный гидрат MgS04 12H20 имеет температуру разложения около 150 С). [c.114] Безводный сульфат натрия является нейтральным осушителем с большой поглотительной способностью. Его, так же как и сульфат магния, можно применять для сушки почти всех соединений. Однако скорость поглощения воды у сульфата натрия меньше, чем у хлористого кальция. [c.114] Наиболее часто встречается гидрат N32804 ЮНгО, обладающий низкой температурой разложения (32,4°С). Сульфат натрия непригоден для удаления воды, растворенной в бензоле, хлороформе и толуоле, однако он легко удаляет воду, находящуюся в них в виде эмульсий. [c.114] Безводный сульфат кальция — химически нейтральный осушитель, жадно поглощающий воду. Его преимуществом является очень малая растворимость в органических растворителях. Поглощая воду, сульфат кальция переходит в полугидрат —2Са504-Н20, у которого способность поглощать воду очень мала, так что практически сульфат кальция поглощает воду только в количестве 10% от своей массы. Он применяется для быстрой сушки жидкостей, так как давление пара его гидрата очень мало даже при температуре 100°С (температура разложения ЗСа504-Н20 равна 230—240 °С). Им пользуются для обезвоживания ряда растворителей, например этилового и метилового спиртов, ацетона и др., которые можно просто перегонять над этим осушителем. [c.115] Безводный карбонат кальция является слабым осушителем. Его применяют для сушки нитрилов, кетонов, сложных эфиров, некоторых спиртов и прежде всего амипо в в тех случаях, когда нежелательно применять сильноиюлочные осушители, как ЫаОН или КОН. [c.115] Едкий натр и едкое кали по скорости поглощения и количеству поглощаемой воды являются значительно более эффективными осушителями, нежели карбонат кальция. Их применяют для сушки аминов или соединений, устойчивых только в щелочной среде (например, эфирного раствора диазометана). [c.115] Окись кальция (жженную известь) применяют главным образом для обезвоживания низших спиртов. Полученные таким способом безводные спирты никогда не бывают обезвожены полностью. Для получения этих растворителей в совершенно безводном состоянии применяют другие осушители. [c.115] Пятиокись фосфора — один из немногих осушителей, обладающих кислотными свойствами, — жадно реагирует с водой. Ее применяют для сушки веществ, предварительно высушенных сульфатом натрия или сульфатом магния. Пятиокись фосфора можно применять для окончательной сушки углеводородов, простых и сложных эфиров, нитрилов и галоидопроизводных, но она непригодна для сушки спиртов, кислот, аминов и кетонов, так как взаимодействует с ними. [c.115] Металлический натрий является самым сильным осушающим средством, применяемым для сушки нейтральных органических растворителей, таких, как эфиры и углеводороды. Применение натрия для сушки этих растворителей возможно только при условии их тщательной предварительной осушки. Особенно тщательно должен быть предварительно высушен эфир, так как иначе может произойти взрыв. [c.115] Чаще всего натрий применяют в виде проволоки, отжимаемой с помощью специального пресса. Хранение и применение натрия требует соблюдения специальных мер предосторожности. Даже кратковременное соприкосновение натрия с водяным паром или водой может вы-,3-вать взрыв и псжар. Хранят натрий в специальной упаковке, изолирующей его от доступа воздуха и влаги. Из этой упаковки его переносят в стеклянный сосуд с керосином, лигроином или вазелиновым маслом. Из сосуда натрий достают металлическими щипцами. Крупные куски разрезают ножом, придерживая их рукой через фильтровальную бумагу. Обрезки метала собирают и хранят в склянке с керосином. После внесения натрия в сосуд с жидкостью, подлежащей сушке, этот сосуд закрывают пробкой с хлоркальциевой трубкой. Плотно закупоривать сосуд не следует, так как при взаимодействии натрия с влагой выделяется водород, создается давление и сосуд может лопнуть. [c.115] В табл. 7 приведены различные осушители, применяемые для сушки различных групп органических соединений. [c.115] В промышленноста все более широкое применение находит метод азеотропного обезвоживания, и очистки органических растворителей. Жидкие вешества, дающие с водой двух-, трех- или четырехкомпонентные смеси с минимумами на кривой температур кипения, могут быть легко осушены путем перегонки. Например, безводный бензол кипит при температуре 80,3 °С. Азеотропная смесь, состоящая из 29,6% воды и 70,4% бензола, кипит при температуре 69,3°С. Если перегонять бензол, содержащий небольшое количество воды, то прежде всего отгоняется смесь приведенного выше состава, до тех пор, пока не останется только бензол, полностью освобожденный от воды, который затем отгоняют. Этим же методом можно осушить толуол, четыреххлористый углерод, бензин, пиридин и т. д. В тех случаях, когда с помощью отгонки двухкомпонентной азеотропной смеси не удается осушить жидкость (например, этиловый спирт — вода), к смеси добавляют еще одну жидкость, образующую с ними трехкомпонентную азеотропную смесь под- ходящего состава, и, отгоняя ее, сушат исходное вещество. Например, добавив около 19% бензола к 95%-ному этиловому спирту, фракционной перегонкой через эффективную колонку (не менее 8—10 тарелок) получают безводный спирт. Применение этого метода все же ограниченно, так как не для всех жидкостей удается подобрать подходящие азеотропные смеси. [c.116] Перегонка при атмосферном давлении осуществляется в обычных приборах, изображенных на рис. 116. Во время перегонки жидкость переходит в пар, а затем пар конденсируется в жидкость. Основными частями прибора являются перегонная колба 1 с отводной трубкой и термометром, нисходящий холодильник 2, алонж 3, приемник 4 и нагреватель (горелка, электрическая плитка, баня и др). [c.116] Во избежание загрязнения вещества дистиллят должен как можно меньше соприкасаться с пробками — как корковыми, так и резиновыми. Поэтому отводную трубку перегонной колбы лучше вставлять так, чтобы она доходила до части холодильника, охлаждаемой водой. Термометр, пропущенный через центр пробки, укрепляют на такой высоте, чтобы шарик с ртутью находился немного ниже места впайки отводной трубки в этом положении он хорошо омывается парами, что обеспечивает наиболее правильное измерение температуры кипения. Отсутствие капли на шарике термометра указывает на то, что пар в колбе перегрет и, следовательно, регистрируемая температура не соответствует истинной температуре кипения. [c.117] Вернуться к основной статье