ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Температура кипения из "Практикум по органическому синтезу Издание 5" Для идентификации органических веществ и доказательства чистоты того или иного вещества используют методы определения физических констант органических соединений, важнейшими из которых являются температуры плавления и кипения, плотность, показатель преломления и другие. [c.82] Перечисленные свойства вещества являются его константами. Вещество можно считать достаточно чистым, если его константы не меняются после повторной очистки. [c.82] Температурой плавления соединения называют температуру, при которой его твердая фаза находится в равновесии с собственным расплавом. Разность между температурой, при которой появляется жидкая фаза, и температурой полного расплавления вещества для чистых соединений не должна превышать 0,5 °С. [c.82] Незначительные загрязнения вещества иногда сильно понижают температуру его плавления, и плавление происходит в более широком интервале температур. Такое явление используют для установления идентичности двух веществ с одинаковой температурой плавления. Для этого тщательно смешивают равные количества двух веществ. Если температура плавления этой смешанной пробы остается неизменной, то делают заключение об идентичности обоих веществ. Понижение же температуры плавления пробы служит признаком неидентичности этих веществ. Однако изоморфные соединения, даже разные по химическому составу, не обнаруживают понижения температуры. Оценка идентичности исследуемого вещества по температуре плавления смешанной пробы является первоначальной, а затем уже для идентификации используют спектроскопические методы. [c.82] Многие органические вещества плавятся с разложением, которое обнаруживается обычно по окрашиванию расплава или выделению газов. Разложение является химическим процессом, и температура, при которой оно происходит, зависит, в первую очередь, от продолжительности и скорости нагревания, а также от плотности набивки вещества в капилляре, диаметра капилляра и т. п. Нередко в качестве характеристики веществ, которые плавятся с разложением, в справочной литературе приводится величина температуры плавления с дополнением разл. . [c.83] Между температурой плавления вещества и его строением существует зависимость. Так, симметрично построенные молекулы плавятся при более высокой температуре, чем их изомеры. [c.83] Температуру плавления возгоняющихся веществ определяют в капиллярах, запаянных с обоих концов. [c.84] По сравнению с описанным прибором гораздо лучше проводить определение температуры плавления в приборе Тиля (рис. 55), в котором перенос тепла более равномерный. [c.84] В качестве теплопередающей среды жидкости используют воду, если известно, что температура плавления исследуемого вещества ниже 100°С, или концентрированную серную кислоту, которая дает возможность определить температуру плавления до 250°С. При длительном пользовании серная кислота темнеет для обесцвечивания вносят в нее кристаллик селитры. Определение температуры плавления в приборах с серной кислотой требует осторожности, так как в случае поломки прибора горячая серная кислота представляет опасность. Поэтому при работе с серной кислотой следует надевать защитные очки. [c.84] Кроме воды и серной кислоты употребляют глицерин, парафиновое масло (температура разложения 220 °С). Однако парафиновое масло по сравнению с серной кислотой обладает меньшей теплопроводностью, вследствие чего прибор может нагреваться неравномерно. Лучше всего пользоваться силиконовым маслом. При работе с веществом, плавящимся выше 300°С, нельзя применять масло, так как оно довольно быстро темнеет. В этом случае пользуются смесью 54,5 % нитрата калия и 45,5 % нитрата натрия. Такая смесь плавится при 218 °С и допускает нагревание до 600°С. [c.84] Для определения температуры плавления веществ, плавящихся выше 300°С, желательно употреблять металлический блок (рис. 56), изготовленный из латуни или меди. Нижняя часть блока нагревается горелкой. В цилиндрический канал помещается термометр, а в пазы — два капилляра с веществом. Наблюдение за плавлением в капиллярах ведут через смотровые окошки, закрытые стеклами. [c.85] Температура кипения в значительной степени зависит от молекулярной массы вещества, его строения, состава, межмолеку-лярного взаимодействия и давления. [c.85] Самый простой прибор для определения температуры кипения — это обычный прибор для перегонки, состоящий из круглодонной колбы, термометра, холодильника, алонжа и приемника. В круглодонную колбу наливают до Д объема колбы нсидкость, температуру кипения которой нужно определить. Шарик термометра находится на небольшом расстоянии от поверхности жидкости. Если же определяют температуру кипения раствора, то шарик термометра опускают в жидкость. Чтобы избежать сильного перегрева жидкости, для нагревания при определении температуры кипения применяют соответствующие бани. Разность температур начала и конца кипения для чистых веществ не должна превышать 0,5 °С. Кипение жидкости в широком интервале говорит о смеси жидкостей. [c.85] При определении температуры кипения следует помнить о поправке на отклонение от нормального давления. Для многих веществ в справочной литературе есть таблицы поправок температур кипения при разных давлениях для приведения их к 0,1 МПа. Если же таблиц нет, то можно вычислить поправку на отклонение от атмосферного давления исходя из того, что температура кипения многих веществ при 0,1 МПа изменяется приблизительно на /ео с изменением давления на 133,3 Па. [c.85] При работе с малыми количествами вещества используют метод Сиволобова. По этому методу 0,5 мл исследуемой жидкости наливают в стеклянную трубку диаметром ж 6 мм, в которую погружают незапаянным концом вниз капилляр для определения температуры плавления. Трубку прикрепляют к термометру, как показано на рис. 57. Термометр помещают в прибор для определения температуры плавления. При медленном нагревании сначала наблюдается слабое, а затем и бурное выделение пузырьков пара из капилляра. Температурой кипения считают показания термометра в тот момент, когда начинается бурное образование пузырьков. Ошибки этого метода могут составлять 5°С. [c.86] Точное определение температуры кипения возможно с помощью эбулиоскопов (рис. 58). Принцип их действия основан на том, что жидкость нагревают с обратным холодильником до кипения и измеряют температуру при соответствующей конструкции исключаются тепловые потери и перегрев паров. Однако эти приборы требуют обычно больших количеств вещества (несколько миллилитров). [c.86] Вернуться к основной статье