ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перекристаллизация из "Практикум по органической химии" Перекристаллизация, часто называемая просто кристаллизацией, представляет собой процесс, при котором твердое вещество растворяют при нагревании в определенном растворителе, отфильтровывают горячий раствор от нерастворимых примесей н затем путем охлаждения выкристаллизовывают основное вещество. Нерастворимые в данном растворителе примеси остаются на фильтре, а растворимые после охлаждения и кристаллизации основного вещества — в растворе. В лабораторных условиях перекристаллизацию небольшого количества полученного вещества наиболее удобно выполнять способом, описанным ниже. Вещество растворяют в колбе Эрленмейера с конической воронкой, закрытой часовым стеклом, в небольшом количестве выбранного растворителя рис. [c.17] Если растворимость вещества в имеющихся растворителях недостаточно велика даже при иагреваиин, то, чтобы предупредить кристаллизацию на фильтрё, следует быстро отфильтровать горячий раствор. В таких случаях используют воронки для горячего фильтрования (рис. 2). [c.17] При использовании растворителей с низкой температурой кипения (до ЮО С) наиболее удобна н безопасна вороика Бабо (рис. [c.17] Во всех случаях желательно, чтобы температура плавления очищаемого вещества была выше температуры кипения растворителя примерно на 10 С, иначе вследствие склонности многих органических веществ образовывать при охлаждении смеси переохлажденные жидкости продукт может выделиться в виде расплава— масло образной жидкости, не смешивающейся с растворителем. Если эго все же произошло, то смесь следует сильно охладить и, потирая палочкой о стенку колбы, вызвать кристаллизацию переохлажденной жидкости. Однако такое вещество требует повторной очистки, так как содержит растворенные в выделившейся жидкости примеси. Для получения продукта необходимой чистоты перекристаллизацию повторяют, охлаждая раствор очень медленно. При использовании значительных объемов органических растворителей растворение проводят в круглодонной колбе с обратным холодильником, чтобы предотвратить испарение большого количества жидкости и возможности ее воспламенения. [c.19] Очистку от окрашенных примесей осуществляют в присутствии адсорбентов. Раствор кипятят в течение нескольких минут с активированным углем до обесцвечивания, а затем отфильтровывают от него и оставляют кристаллизоваться. [c.19] Очистку от окрашенных примесей растворов в неполярных растворителях можно вести также фильтрованием через слой безводного оксида алюминия. Следует учитывать, что при использоваиин различных адсорбентов возможны большие потери основного вещества вследствие адсорбции. Поэтому поглощающего вещества обычно берут до 2% от количества кристаллизуемого продукта. [c.19] Когда в смеси находится два или несколько веществ в сравнимых количествах, то их разделение можно осуществить методом дробной кристаллизации, т. с. путем систематического н последовательного выделения небольших фракций кристаллов. Один из способов дробной кристаллизации заключается в том, что вещество многократно кристаллизуют из чистого растворителя, а каждый маточный раствор используют в качестве растворителя для перекристаллизации осадка, получаемого при отгонке части растворителя из предыдущего маточника. Исследование последовательно получаемых осадков и маточников позволяет сделать вывод о целесообразности дальнейшей очистки. [c.19] Другие способы дробной кристаллизации основаны на постепенном увеличении степени насыщенности раствора, в результате чего выпадают отдельные фракции кристаллов. Это осуществляется либо постепенной отгоикой растворителя, либо постепенным охлаждением, либо последовательным добавлением порций осадителя. [c.19] Многие органические вещества легко растворяются в воде, но нерастворимы в концентрированных растворах солей. На этом основано выделение твердых веществ методом высаливания, которое можно сочетать с истинной кристаллизацией, если к горячему водному раствору органического вещества добавить горячей раствор соли и смесь охладить. Удобным осадителем в этом случае является хлорид натрия, растворимость которого меняется с температурой незначительно и поэтому можно не опасаться загрязнения осадка солью. Для высаливания используют также сульфаты магния, натрия и другие соли. Высаливание солей карбоновых кислот, ароматических сульфокислот, некоторых красителей основано на превы-ШЕнни произведения растворимости под влиянием увеличения концентрации одноименного нона. Поэтому оно может быть осуществлено при помощи не только солей, но и щелочей. [c.20] Выделяющиеся в результате перекристаллизации осадки отделяют от маточного раствора с помощью воронкн Бюхнера и колбы Бунзена, используя насос Комовского, водоструйный или масляный насосы. [c.20] На дно воронки Бюхнера кладут фнльтр немного меньшего диаметра, чем воронка, но полностью закрывающего отверстия в днище последней, смачивают его растворителем и включают насос, создавая в колбе вакуум, после чего сразу начинают переносить раствор с осадком на фильтр. После фильтрования осадок следует смочить небольшим количеством чистого холодного растворителя и опять отсосать, тщательно его отжимая. [c.20] Б зависимости от размера кристаллов осадка используют раз-личны бумажные фильтры нли фильтры Шотта (рнс. 3) с пластинками из спрессованного мелкораздробленного стекла. Для крупнокристаллических осадков используются крупнопористые фильтры (красная лента) и стеклянные пластинки 1. Для осадков со средними размерами кристаллов—фильтры средней пористости (белая лента] и пластинки 2 и 3. Для мелкокристаллических осадков—мелкопорнстые фильтры (синяя лента) и пластинки 4. [c.20] Как бы хорошо ни проводилось отсасывание и отжимание осадка, в нем всегда содержится некоторое количество растворителя. Поэтому очищенные вещества необходимо сушить. В зависимости от свойств вещества и растворителя высушивание можио производить либо при обычной температуре на воздухе, в эксикаторе, в вакуум-эксикаторе (рис. 4), либо прн повышенной температуре в сушильном шкафу или вакуум-сушнльном шкафу. [c.20] В эксикаторе высушивание осуществляется поглощением растворителя веществами, растворяющими или связывающими его. При этом давление паров растворителя в замкнутом пространстве закрытого эксикатора резко падает, что вызывает дальнейшее испарение с поверхности осадка. Этот эффект увеличивается при использовании вакуума. [c.20] Перекристаллизацию из легковоспламеняющихся и токсичных жидкостей проводят в вытяжном шкафу при включённой тяге, для того чтобы предупредить создание в помещении взрывоопасной коицеитрации их паров н превышение их предельно допустимой концентрации (ПДК). [c.21] Нагревание легковоспламеняющнхсн жидкостей ведут иа электроплитках закрытого типа даже в том случае, если пользуются баней. Все горелки и электроплитки с открытой спиралью, находящиеся в вытяжном шкафу, в это время должны быть выключены. [c.21] При выполнении перекристаллизации на работающем должен быть халат с застегнутыми или завязанными рукаваМи и резиновые перчатки, надетые поверх рукавов халата. Горячую колбу с раствором прн фильтровании следует брать полотенцем. [c.21] Вернуться к основной статье