Кристаллизация малых количеств веществ

Иногда кристаллизация вещества связана с нежелательным участием молекул растворителя в построении кристаллической решетки вещества (образование гидратов и сольватов). В этих случаях при очистке вещества также нередко отдают предпочтение возгонке, которая позволяет очистить сколько угодно малые количества веществ. Наконец, неоспоримым преимуществом возгонки является простота аппаратуры и способа работы. [c.303]

Долгое время самым распространенным способом разделения диастереомеров была дробная кристаллизация, однако этот процесс очень трудоемкий и применим только к твердым веществам. Эти недостатки стимулировали поиски иных методов. Была, в частности, использована фракционная перегонка, но она давала неполное разделение. Более удобными оказались газовая хроматография [82] и препаративная жидкостная хроматография [83] во многих случаях эти методы вытеснили дробную кристаллизацию, особенно при разделении малых количеств веществ. [c.159]

В литературе описано большое число различных приспособлений и приемов для кристаллизации малых количеств вещества (см., например, [12, 59]). В последние годы в лаборатории автора используется метод, описанный в работе Мартина-Смита [60], и, по мнению автора, это наилучший из известных методов. Его преимуществом является то, что пробы в 0,5—10 мг могут быть обработаны, не прибегая к вакуум-фильтрованию и при минимальном соприкосновении с воздухом (что особенно существенно в индустриальных городах). Приспособления, необходимые для этого метода, просты и дешевы, подходящие центрифуги легко доступны. [c.33]

Рис. 1. Аппаратура для кристаллизации малых количеств веществ

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ ВЕЩЕСТВ [c.696]

Кристаллизация малых количеств веществ [c.697]

При росте микрокристаллов, как это имеет место в микрокристаллоскопии, концентрация пересыщенного раствора С практически остается постоянной, иными словами, при кристаллизации малого количества вещества значение пересыщения практически остается постоянным, скорость роста кристалла определяется исключительно скоростью притока вещества в граничный слой, а не скоростью отложения частиц на гранях кристалла. [c.14]

Выполнение работы. Кристаллизацию неокрашенных бинарных смесей, образующих прозрачные растворы, исследуют визуально с малыми количествами веществ (порядка 0,01 г). При визуальном методе для небольших количеств смеси в узких капиллярах наблюдают а) температуру начала плавления, соответствующую эвтектической точке б) температуру конца плавления — исчезновение [c.65]

Основные закономерности, присущие совместной кристаллизации, были установлены Хлопиным, Хайном и сотр. Закономерности адсорбционного захвата малых количеств веществ макроскопическими осадками сформулированы Пакетом. Ханом, Ста риком, Ратнером и др. [c.264]

Успех кристаллизации во многом определяется выбором растворителя. Очищаемое вещество должно хорошо растворяться в горячем растворителе и плохо — в холодном. Примеси же должны или очень хорошо или, наоборот, очень плохо растворяться в холодном растворителе. При выборе растворителя обычно руководствуются справочной литературой. Подбор растворителя можно осуществить, проводя опыт в пробирках с малым количеством вещества. [c.471]

Выбор наиболее подходящего растворителя имеет решающее значение при очистке вещества кристаллизацией в сомнительных случаях растворитель подбирают предварительными пробами с малыми количествами вещества. [c.39]

Эта работа посвящена попытке дальнейшего умень шения величины образца до 1—2 мл без нарушения ус- ловия Россини о сохранении термодинамического равно весия между кристаллической и жидкой фазами во время кристаллизации. Это достигается уменьшением реакционного сосуда и изменением конструкции мешалки. Простейшая мешалка Россини представляет собой ни-хромовую проволоку, закрученную с одного конца в виде спирали [3]. Такую мешалку нельзя использовать для работы с малыми количествами вещества, так как зазор между чехлом термопары и внутренними стенками реакционного сосуда получается очень маленьким и вещество размазывается по стенкам сосуда. В результате этого спай термопары во время кристаллизации вещества находится не в веществе, а в образовавшейся воздушной прослойке между стенками чехла термопары и размазанным по стенкам сосуда веществом, и термопара измеряет температуру этой воздушной прослойки, а не исследуемого вещества, что приводит к искажению результатов. [c.197]

Выпадение из раствора даже ничтожно малого количества растворителя приводит к увеличению концентрации вещества в растворе, понижению давления насыщенного пара растворителя над раствором и соответственно к понижению температуры появления следующих порций кристаллов растворителя. Следовательно, отвердевание раствора происходит в некотором интервале температур в отличие от кристаллизации чистого вещества, происходящей при постоянной температуре. [c.116]

Мы использовали основные принципы и положения этих работ, основные приемы расчета чистоты и температур кристаллизации, частично пользовались аналогичной аппаратурой (регулировка скорости охлаждения с помощью переменного вакуума, перемешивание образца механической мешалкой) полностью же метод Россини для наших целей не применим, так как он рассчитан на работу с веществами в количестве 40—50 мл. а целью нашей работы является разработка метода определения чистоты малых количеств веществ. [c.60]

Некоторые вещества чрезвычайно трудно выделяются из раствора в осадок, трудно кристаллизуются или трудно образуют даже аморфные осадки. В таких случаях в раствор вводят затравку — очень малое количество вещества, вызывающее столь быстрое образование осадка, что это напоминает действие катализатора. Но сходство это внешнее — вещество затравки не участвует во многих циклах элементарных химических реакций, оно лишь образует своеобразные центры кристаллизации, на которых кристаллизуется миллиард миллиардов атомов, ионов или молекул вещества, выпадающего в осадок. [c.89]

Механизм действия ингибиторов гомогенной кристаллизации основан на том, что его молекулы или составляющие ионы сорбируются на поверхности образовавшихся микрокристаллов и препятствуют их дальнейшему росту. В связи с тем, что рост кристалла при наличии в нем дислокации происходит путем присоединения атомов к торцу ступени, оканчивающейся на дислокации, а рост бездислокационного кристалла происходит послойно (причем при малом пересыщении раствора новые слои зарождаются лишь около дефектов поверхности [46] ), то длз торможения роста кристалла достаточно блокировать ограниченное количество точек, в которых происходит присоединение к кристаллу новых атомов. Последнее обстоятельство позволяет понять действие малого количества вещества, выступающего в роли ингибитора отложений кристаллов. [c.118]

Аппаратура и приемы кристаллизации малых количеств детально освещены в дальнейших разделах. В настоящей работе сначала описываются полумикрометоды, предусматривающие использование вещества в количестве порядка 25—50 мг, а затем разбираются методы работы с 1 лг и менее вещества. Хотя это разделение и условно, его целесообразность подтверждается следующим примером. Приготовление I—2 г органического соединения требует значительного уменьшения размеров колб, холодильников, стаканов и приборов для фильтрования, употребляемых при работе с макроколичествами. Для получения 100 мг требуется дальнейшее уменьшение размеров аппаратуры и посуды. При дальнейшем уменьшении количества препарата возникает необходимость коренного изменения аппаратуры и приемов работы. Например, если получают 5—10 мг соединения, для очистки которых требуется две или три перекристаллизации, то можно легко показать, что применение стаканов, колб и воронок Бюхнера, даже самых малых размеров, приводит к значительному уменьшению выхода любого вещества. Синтез необходимо проводить в таком приборе и таким образом, чтобы полностью исключить перенос или свести к минимуму число переносов до получения чистого вещества. В гл. XVI приводится ряд примеров приготовления малых количеств препаратов (порядка миллиграммов). [c.22]

По окончании кристаллизации кристаллы осторожно разрыхляют острым концом микрошпателя, пробирку центрифугируют, маточный раствор переливают в другую пробирку. Для промывания кристаллов добавляют небольшое количество растворителя и кристаллы отделяют, как было описано выше промывание повторяют дважды, после чего небольшую часть кристаллов отделяют и высушивают для определения точки плавления. Кристаллы хорошо высушиваются под вакуумом при комнатной температуре или при нагревании на бане, если соединение устойчиво, в пробирке длиной 15—20 см. При проведении кристаллизации достаточно устойчивого соединения в конической пробирке кристаллы можно сушить в приборе для определения точки плавления, прикрепив пробирку к термометру. При работе с малыми количествами вещества порядка нескольких миллиграммов рекомендуется сушить кристаллы в той же конической пробирке, в которой проводили кристаллизацию. [c.38]

Кристаллизацию на предметном стекле применяют для изучения структуры кристаллов, а также при очистке малых количеств вещества для определения точки плавления. Выбор растворителя производят так, как было описано выше однако если кристаллизуемого вещества мало, то лучше пользоваться таким растворителем, в котором растворимость вещества невелика например, для кристаллизации небольших количеств берут воду, в которо большинство органических соединений плохо растворимо. Техника работы меняется в зависимости от того, берут для кристаллизации воду или органический растворитель. [c.41]

Кривые для суммарных смол, выделенных из остаточного рафината, имеют больший тангенс угла наклона, чем для суммарных смол из депарафинированного масла и петролатума. Следовательно, при наличии в растворе полярных молекул ПАВ (присадок и смол) следует учитывать увеличение адсорбционной активности вследствие дополнительных электростатических сил взаимодействия ПАВ между собой и с поверхностью кристалла (адсорбента). При охлаждении такой системы с момента образования зародышей твердой фазы начинается процесс адсорбции смол и присадки на поверхности кристаллов. Наиболее вероятен в данном случае усложненный механизм построения адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ на неоднородной поверхности твердой фазы. Насыщенный адсорбционный слой ПАВ для неоднородной в энергетическом отношении поверхности кристаллов, какой следует считать большинство реально существующих поверхностей твердых сорбентов в природе, может быть различной толщины на разных участках поверхности. При добавлении малых количеств присадки происходит адсорбция их молекул на наиболее активных участках гидрофобной поверхности кристаллов твердых углеводородов, при этом дифильные молекулы ПАВ ориентируются полярной частью в раствор, а углеводородным радикалом — на поверхности частиц твердых углеводородов. Это приводит к совместной кристаллизации молекул присадки и твердых углеводородов, которая способствует образованию крупных агрегированных структур, что, в свою очередь, увеличивает скорость фильтрования суспензии остаточного рафината. С увеличением содержания ПАВ в растворе одновременно с адсорбцией молекул на менее активных участках поверхности кристаллов происходит образование второго слоя молекул с обратной их ориентацией, т. е. полярной частью на поверхность твердой фазы. При этом присадка и смолы адсорбируются по всей поверхности кристаллов, не внося существенных изменений в их форму, но препятствуя росту кристаллов, а это снижает скорость фильтрования суспензии. [c.173]

После окончания кристаллизации вещество необходимо высушить. В случае малых количеств пистолеты для сушки можно заменить простой пробиркой со шлифом JN 29, снабженной шлифом с краном для присоединения к вакууму (рис. 615). Использование осушителей при работе с микроколичествами излишне. Если для сушки нужна повышенная температура, пробирку можно поместить в стакан, в свою очередь помещенный в баню, температура которой регулируется при помощи контактного термометра. Некоторые вещества целесообразно не подвергать сушке, а возогнать их перед анализом в вакууме (см. стр. 707). [c.704]

Применяемые для исследования вещества должны подвергаться возможно более тщательной очистке,. Способ очистки должен выбираться в зависимости от свойств примесей, которые могут содержаться в исходных веществах. Очистка может производиться с помощью физических методов (перегонки, кристаллизации и др.) или путем химического удаления примесей (например, обезвоживание с помощью водоотнимающих средств). В большинстве случаев очистка производится путем перегонки на лабораторных колонках. Для работы отбирается средняя фракция, которая в случае необходимости может быть подвергнута однократной или многократной повторной перегонке. Критерием чистоты является постоянство физических свойств дистиллата в процессе его отгонки, а также отсутствие или допустимо малое количество примесей, устанавливаемое путем анализа. К числу наиболее употребительных физических свойств вещества, контролируемых при его очистке, относятся температура кипения, показатель преломления и удельный вес. Могут, конечно, использоваться и другие свойства — электропроводность, вязкость, температура кристаллизации и пр. Не всё перечисленные свойства одинаково изменяются в зависимости от концентрации примесей. Поэтому в каждом отдельном случае экспериментатор должен выбрать для контроля чистоты такие свойства, которые наиболее чувствительны к содержанию примесей. [c.143]

На данном принципе основаны процессы образования искусственного дождя. Для этого в тучи вводят затравки, на которых происходит конденсация воды или кристаллизация льда. Крупные градины получаются в том случае, если кристаллизация происходит на малом количестве центров. Если в тучу будет введено много затравок, то получатся мелкие кристаллы льда (они не могут вырасти, так как вся вода будет закристаллизована), которые при падении на землю часто успевают расплавиться и превратиться в дождь. В качестве широко распространенных затравок служат иодид серебра Agi, иодид свинца РЬЬ и другие вещества. Для широкого применения эти соли довольно дороги. Однако град может привести к гораздо большим экономическим потерям. [c.19]

При проведении кристаллизации взвешенное количество загрязненного вещества помещают в круглодонную или коническую колбу, снабженную обратным холодильником. В колбу кладут кусочки пористого фарфора или длинные капилляры, достигающие запаянным концом до середины горлышка колбы. Через обратный холодильник в колбу вливают растворитель, количество которого заведомо недостаточно для полного растворения вещества. Необходимо поддерживать интенсивное кипение растворителя, способствующее быстрой циркуляции твердого вещества и хорошему контакту его с горячей жидкостью. Если вещество плохо растворяется, то можно добавить еще немного растворителя, Если же вещество в основном растворяется в малом количестве растворителя, а небольшие остатки вещества упорно не растворяются из-за большей величины зерен, их целесообразнее отфильтровать, а не добавлять растворитель. Некоторые вещества имеют малую скорость растворения, поэтому приходится выждать достаточное время, прежде чем добавлять новые порции растворителя. [c.19]

Криоскопическими растворителями могут быть любые чистые вещества. На практике, однако, ограничиваются теми из них, которые растворяют не слишком малые количества исследуемого вещества при температуре замерзания раствора (вода, серная кислота, бензол, анилин, циклогексанол и др.). При этом растворитель не должен ионизировать растворенное вещество, реагировать с ним и образовывать твердые растворы при кристаллизации. Если последние все же образуются, то следует использовать теоретически обоснованное уравнение [c.208]

Растворитель и его количество можно подбирать по данным растворимости соединений, приводимых в таблицах справочников или в специальной литературе. При отсутствии литературных данных растворитель и его количество подбирают опытным путем. Для этого малое количество хорошо растертого вещества (около 0,1 г) помещают, в пробирку, добавляют 1 мл растворителя, нагревают и наблюдают за растворением и кристаллизацией по охлаждении. [c.103]

При необходимости перекристаллизации вещества следует подобрать соответствующий растворитель, проводя опыт в пробирках с малым количеством пробы. При промывании и высушивании осадка растворитель должен легко удаляться с вещества Температура кипения растворителя должна быть ниже температуры плавления вещества не менее чем на 10—15°С Иначе вещество может выпадать в виде масла. Тогда кристаллизацию его можно вызвать трением стеклянной палочкой о стенки сосуда при сильном охлаждении смеси или при растворении капли масла в легколетучем растворителе на часовом стекле при охлаждении Однако вещество, полученное при кристаллизации масла, оказывается в значительной степени загрязненным за счет адсорбции примесей [c.20]

Концентрирование растворов для кристаллизации при работе с малыми количествами является, как правило, обязательным, так как для растворения вещества всегда используют гораздо большее количество растворителя, чем необходимо для приготовления насыщенного раствора. При работе с колбочками на шлифах (эрленмейеровскими или грушевидными) для растворения вещества и для концентрирования раствора может служить насадка, изображенная на рис. 606. При сочетании с холодильником на шлифе она [c.697]

Для отсасывания средних и малых количеств кристаллов хорошо себя зарекомендовала воронка, изображенная на рис. 609, а. Воронку с пористым стеклянным фильтром № 2 или 3 вставляют в колбочку с нормальным шлифом и присоединяют к вакууму. При использовании такой воронки маточный раствор вместе с растворителем, который был использован для промывания кристаллов, можно без переливания концентрировать для дальнейшей кристаллизации. Для извлечения из воронки остатков вещества ее вставляют в колбочку с маточным раствором (или с небольшим количеством чистого растворителя), боковой отвод закрывают пробкой и на бане нагревают жидкость до кипения. Выделяющиеся при этом пары проходят через пористый фильтр и конденсируются, растворяя остатки вещества, оставшегося на стенках воронки. Как показано на рис. 609, б, в воронку можно вставить стеклянную пробку, которая некоторое время действует как обратный холодильник и, кроме того, дает возможность заполнить всю воронку парами кипящего растворителя. Повторяя эту операцию несколько раз, можно количественно смыть остатки вещества со стенок воронки и с пористого фильтра. [c.700]

Через его муфту (рис. 10, г) пропускают пары растворителя, взятого для кристаллизации. Для кристаллизации может быть исполь.зован и экстрактор Блоунта (рис. И). Б подвешенный стеклянный тигель для фильтрования помещают очищаемое вещество и его растворение, фильтрацию и кристаллизацию производят и одном сосуде. Само собой ра.зумеется, что для этого могут быть нсполь.зованы и другие экстракторы (см. стр. 25), рассчитанные для работы с малыми количествами веществ (см. также ра.здел Адсорбция , стр. 34). [c.22]

Если пересыщенный раствор, находящийся вблизи границы метастабильности, подвергнуть таким воздействиям, как изменение давления, температуры, локальное испарение и т. п., то из него легко самопроизвольно выделяются кристаллы. Так как каждый переход границы — даже если он протекает в маленьком объеме — тотчас вызывает в этом месте кристаллизацию, продолжающуюся далее во всей массе, то для характеристики устойчивости подобных растворов существенны не средние значения параметров состояний, устанавливаемые с помощью обычных инструментов, а минимальные отклонения этих параметров в сторону приближения к границе метастабильности. Поэтому устойчивость растворов зависит от того, каких значений могут достигать указанные отклонения. В связи с этим обстоятельством, а также вследствие исключительно малых количеств вещества, достаточных для образования зародыше11, существенными оказываются многочисленные неизвестные и неконтролируемые влияния, названные поэтому случайными-, они способны вызвать кристаллизацию задолго до того, как для регистрируемых средних значений температуры, давления и т. д. достигается граница метастабильности. [c.19]

Известно, что кристаллизация происходит из пересыщенных растворов. В них растворенное вещество проявляет тенденцию к векториальному упорядочению. Находясь благодаря пересыщенности в тесном взаимоотношении, молекулы или ионы растворенных веществ образуют кристаллизационные центры, вокруг которых начинается нормальный рост кристаллов. Пересыщенность при образовании практически нерастворимых веществ наступает при любом малом количестве вещества. [c.266]

Небольшие количества твердых веществ лучше отделять и про.мывать центрифугированием, чем фильтрованием с отсасыванием. Обычная коническая пробирка для центрнфугировапия длиной 15 см является удобным сосудом для проведения кристаллизации и. многих других операций с малыми количествами веществ. В такой пробирке, снабженной приспособлением, показанным на рис. 85,. можно быстро упарить раствор. [c.297]

Температура кристаллизации — не единственный параметр, с помощью которого можно изменять размеры кристаллов. При гетерогенном зародышеобразо-вании, например, введение очень малых количеств веществ — агентов зародышеобразования — часто приводит к существенному изменению N. Такой способ регулирования величины образующихся кристаллов оказывается весьма важным. Хорошо известно, что размеры кристаллов полимера связаны с его механическими и оптическими свойствами. Поэтому изучение процессов зародышеобразования имеет существенное практическое значение. К сожалению, этой проблеме в прошлом не уделялось достаточного внимания. Даже в настоящее время нельзя ответить на вопрос почему при кристаллизации полиэтилена концентрация зародышей превышает 10 в 1 мл, а при кристаллизации полиоксиэтилена эта величина оказывается на 9 порядков ниже [c.106]

Так называемые товарные парафины не имеют точно определенных свойств и состава. Обычные парафины практически не содержат микрокристаллического парафина, но последний может содержаться в значительном количестве (до 30 )(] и даже больше) в парафинах, которые при выделении кристаллизуются в виде высокоплавкого микрокристаллического парафина. В таких микрокристаллических парафинах микрспарафиновые компоненты в действительности оказывают влияние на кристаллические свойства других веществ. Давно отмечено, что малые количества микропарафина препятствуют кристаллизации и последующему прессованию и выпотеванию обычных парафинов было также показано, что добавления 0,3% церезина достаточно для того, чтобы полностью превратить типичный парафин в микрокристаллический [10]. Когда нормальный, хорошо кристаллизующийся парафин, содержащий 0,3% добавленного церезина, был растворен при нагревании в растворителе и затем этот раствор подвергнут охлаждению, образовывалась кремообразная или гелеподобная масса, содержащая очень мелкую микрокристаллическую твердую фазу. [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология