химический каталог




Препаративная органическая химия

Автор Н.С.Вульфсон

). Этот прибор состоит из реторты /,' 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 1 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. Горячие пары омывают сосуд 2, конденсируются в холодильнике и вновь стекают в колбу. Через определенное время в сосуде 2 устанавливается температура, равная температуре конденсации паров применяемой жидкости. В качестве такого нагревателя для пистолета обычно применяют негорючие жидкости: хлороформ (т. кип. 61°), три-хлорэтилен (т. кип. 86°), воду (т. кип. 100°), тетрахлорэтилен (т. кип. 120°), трихлорэтан (т. кип. 146°).

Сушка жидкостей

Для сушки жидкостей и растворов соединений в органических растворителях применяют твердые неорганические вещества, способные поглощать воду. Осушитель подбирают таким образом, чтобы он не реагировал ни с растворенным веществом, ни с растворителем и поглощал воду по возможности быстро и полностью. Следует также применять его в возможно меньшем количестве, для того чтобы уменьшить потери вещества за счет его адсорбции осушителем. Сначала добавляют небольшое количество осушающего вещества (от 1 до 3% от массы раствора) и сосуд встряхивают, для того чтобы достигнуть более полного соприкосновения фаз. Если по истечении некоторого времени образуется слой насыщенного водного раствора осушающего вещества, его удаляют с помощью пипетки или делительной воронки. Затем снова добавляют такое же количество осушающего вещества и через некоторое время снова отделяют слой водного раствора. Когда осушающее вещество перестанет растворяться, высушенную жидкость переливают в коническую колбу, еще раз добавляют такую же порцию осушающего вещества, колбу закрывают пробкой с хлоркальциевой трубкой, оставляют по крайней мере на 12 часов, а затем фильтруют.

Перегонку жидкости над осушающим веществом применяют только в исключительных случаях; при этом употребляют такие осушающие вещества, как пятиокись фосфора, сульфат кальция, окись кальция или натрий. Перегонка над оводненными неорганическими солями (CaCJ2-6H20, Na2S04-10Н2О) сопровождается разложением гидратов, причем вода отгоняется вместе с перегоняемым веществом, вследствие чего дистиллят будет оводненным.

Наиболее употребляемые осушающие вещества

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. Недостаток хлористого кальция заключается в том, что он легко образует продукты присоединения с рядом органических веществ, например со спиртами, фенолами, аминами, аминокислотами, 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.

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 MgS04-12Н20 имеет температуру разложения около 150°).

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.

Наиболее часто встречается гидрат Na2S04- 10Н2О, обладающий низкой температурой разложения (32,4°). Сульфат натрия непригоден для удаления воды, растворенной в бензоле, хлороформе и толуоле, однако он легко удаляет воду, находящуюся в них в виде эмульсий.

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—2CaS04-H20, у которого способность поглощать воду очень мала, так что практически сульфат кальция поглощает воду только в количестве 10% от своего веса. Он применяется для" быстрой сушки жидкостей, так как давление пара его гидрата очень мало даже при температуре 100° (температура разложения 2CaS04-Н20 равна 230—240°). Им пользуются для обезвоживания ряда растворителей, например этилового и метилового спиртов, ацетона и др., которые можно просто перегонять над этим осушителем.

Безводный карбонат кальция является слабым осушителем. Его применяют для сушки нитрилов, кетонов, сложных эфиров, некоторых спиртов и прежде всего аминов в тех случаях, когда нежелательно применять сильнощелочные осушители, как NaOH или КОН.

Едкий натр и едкое кали с точки зрения скорости поглощения и количества 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 диазометан.а).

Окись кальция (жженную известь) применяют главным образом для обезвоживания низших спиртов. Полученные таким способом «безводные» спирты никогда не бывают обезвожены полностью. Получение этих растворителей в совершенно безводном состоянии требует применения других осушителей.

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 галоидо-производных, но она непригодна для сушки спиртов, кислот, аминов и кетонов, так как взаимодействует с ними.

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 в противном случае может произойти взрыв.

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 водяными парами или водой может вызвать взрыв и пожар. 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 металла 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, вследствие чего сосуд может лопнуть.

В табл. 7 приведены различные осушители, применяемые для сушки различных групп органических соединений.

Таблица 7

Осушители, применяемые для сушки органических соединений

' Класс органического соединения Осушители

Спирты K2C03; MgS04, CaS04, CaO

Алифатические и ароматически е галоидопроизводные 1 СаС13, MgS04, CaS04, ] Na3S04, P2Os

Эфиры

Насыщенные углеводороды Ароматические углеводороды CaCl2, CaS04, Na, P305

Альдегиды Кетоны Амииы Кислоты Ni MgS04, CaS04 Na3^4, MgS04, CaS04, K3CO NaOH, KOH, CaO Na3S04, MgS04, CaSOd

Обезвоживание жидкости путем азеотропной перегонки

В промышленности все более широкое применение находит метод азеотропного обезвоживания и очистки органических растворителей. Жидкие вещества, дающие с водой двух-, трех- или четырехкомпонент-ные смеси с минимумами на кривой температур кипения, могут быть легко осушены путем перегонки. Например, безводный бензол кипит при температуре 80,3°. Азеотропная смесь, состоящая из 29,6% воды и 70,4% бензола, кипит при температуре 69,3°. Если перегонять бензол, содержащий небольшое количество воды, то прежде всего отгоняется смесь приведенного выше состава, до тех пор, пока не остается 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 двухкомпонент-ной азеотропной смеси не удается осушить жидкость (например, этиловый спирт—вода), к смеси добавляют еще одну жидкость, образующую с ними трехкомпонентную азеотропную смесь подходящего состава, и, отгоняя ее, сушат исходное вещество. Например, добавив около 10% бензола к 95%-ному этиловому спирту, фракционной перегонкой через эффективную колонку (не менее 8—10 тарелок) получают безводный спирт. Применение этого метода все же ограничено, так как не для всех жидкостей удается подобрать подходящие азеотропные смеси.

ПЕРЕГОНКА6

Простая перегонка при атмосферном давлении

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.).

Перегонные колбы. Объем перегонной колбы выбирают в зависимости от количества перегоняемой жидкости и от температуры ее кипения.

страница 27
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

Скачать книгу "Препаративная органическая химия" (9.09Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
компьютерные курсы для начинающих пенсионеров в москве
установка катализатора кия
курсы на флориста с дипломом
купить пленку invisible для номеров

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)