химический каталог




Препаративная органическая химия

Автор Н.С.Вульфсон

ти, г) вращающийся испаритель. Из перечисленных типов испарителей наиболее часто употребляются типы а и б. Производительность прибора определяется тремя факторами: 1) давлением в аппарате, 2) удаленностью охлаждающей поверхности от поверхности испарениями 3) толщиной слоя перегоняемого вещества. Достаточно низкое давление—порядка 0,001—0,0001 мм рт. ст. может быть достигнуто с помощью масляного вакуум-насоса (для создания предварительного вакуума), сопряженного с диффузионным насосом— масляным или ртутным. Вакуум-проводы должны быть большого сечения, смазки должны иметь низкое давление пара; следует применять вымораживание паров дистиллята, паров из диффузионного насоса и т. п., а охлаждающую (конденсирующую) поверхность нужно помещать на расстоянии 1—2 см от поверхности испарения.

Низкую температуру охлаждающей поверхности поддерживают при помощи проточной воды со льдом или охлаждающей смеси так, чтобы она была не менее чем на 50° ниже температуры паров перегоняемого вещества.

На рис. 141 изображен аппарат (по Уотбурну) с нормальными шлифами, особенно удобный для перегонки твердых веществ. Шлифы должны быть хорошо смазаны специальной смазкой (апьезоновой или из продукта конденсации этиленгликоля с фталевым ангидридом). Прибор малых размеров (выполненный из стекла), предназначенный для перегонки жидких веществ, изображен на рис. 142.

Рис. 142. Прибор для молекулярной перегонки жидких веществ в малых количествах.

/—слой перегоняемого вещества; 2—спираль сопротивления; 3—охлаждающая поверхность' 4—язычок; 5—приемник; 6—широкий отвод; 7—капельная воронка; 8—сборник для охлаждающей смеси.

Слой перегоняемого вещества 1 (рис. 141) нагревают спиралью сопротивления 2; охлаждающая поверхность 3, помещенная над слоем жидкости, имеет такой наклон, чтобы дистиллят легко стекал с язычка 4 в трубку приемника 5. Охлаждающая поверхность 3 имеет сборник 8 для охлаждающей смеси. Перегоняемую жидкость вносят в аппарат через капельную воронку 7 (твердые вещества можно вводить через трубку 6). Широкая трубка 6 соединяет аппарат с высоковакуумным насосом.

На рис. 143 изображен прибор, имеющий испаритель со стекающим слоем жидкости. В приборе этого типа можно перегонять значительные количества жидкого вещества. Жидкость медленно стекает из резервуара 1, протекает через разделитель жидкости 2 и стекает по поверхности испарителя 3, который изнутри нагревается спиралью сопротивления 4. Пары дистиллята конденсируются на стенке холодильника 5 и стекают в приемник 6, тогда как неперегнавшаяся жидкость стекает в приемник 7. Широкая трубка 8 соединяет аппарат с насосом.

Анализ результатов перегонки. При молекулярной перегонке отсутствует точно определяемая температура кипения. Идентификацию компонентов дистиллята проводят только химическим путем. Можно вычертить так называемую кривую элиминации; эта кривая изображает зависимость концентрации выделяемого компонента от температуры, при которой его собирают. Типовые кривые элиминации изображены на рис. 144. Вид кривой зависит от перегоняемого вещества; она имеет максимум при определенной температуре. Положение максимума зависит от так называемой дистилляционной способности вещества и продолжительности перегонки. Если сократить время перегонки, то количество вещества, перегоняемое в единицу времени, возрастает, кривая смещается и максимум ее сдвигается в область более низких температур.

Для того чтобы охарактеризовать вещество, основываясь на его кривой элиминации, проводят перегонку смеси этого вещества с эталонным красителем в тех же условиях. В отдельных фракциях определяют содержание красителя (колориметрически)

<5;

нием максимума концентрации от температуры, полученной в и содержание чистого вещества, затем вычерчивают кривые элиминации для обоих компонентов и сравнивают их. Результаты проведенной работы можно сравнить с литературными данными. Вторично проводимая перегонка вещества в идентичных условиях должна дать кривую того же вида и с тем же положе-при температуре, отличающейся на ± Г предыдущем опыте.

Г. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ ВЕЩЕСТВА

Каждое органическое соединение характеризуется постоянными физическими свойствами, которые чаще всего зависят от давления и температуры. Из этих физических свойств наиболее легко определяются температура плавления, температура кипения, показатель лучепреломления и плотность; поэтому в химической литературе, в учебниках, справочниках и специальных таблицах при описании отдельных соединений всегда приводятся эти характерные физические свойства.

Наиболее простой способ доказательства чистоты данного вещества состоит в определении его физических констант и сравнении их с литературными данными. Чаще всего для выяснения степени чистоты кристаллического вещества достаточно определить температуру его плавления, а для жидкости—определить плотность, температуру кипения и показатель лучепреломления.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ

Каждое кристаллическое органическое соединение обладает определенной температурой плавления. Разность между температурой, при которой появляется жидкая фаза, и температурой полного расплавления вещества для чистых веществ не должна превышать 0,5°. Присутствие в данной пробе даже минимальных количеств примесей приводит к тому, что вещество плавится ниже свойственной ему температуры плавления и плавление происходит в более широком интервале температур. Исключение составляют так называемые эвтектические смеси двух или более компонентов. Такие смеси характеризуются «резкой» температурой плавления, сильно отличающейся от температур плавления чистых компонентов.

Определенные смеси веществ, которые образуют твердые растворы, не обладающие максимумом и минимумом температур плавления, можно разделить путем тщательной дробной кристаллизации. При этом нужно определять температуру плавления вещества перед кристаллизацией и после каждой очередной перекристаллизации. Если после двух последовательных кристаллизации температура плавления вещества остается постоянной, это доказывает, что вещество чистое и однородное.

Рис. 145. Способ крепления на термометре капилляра с веществом при определении температуры плавления.

Определение температуры плавления состоит в постепенном нагревании около 0,001 г вещества в капиллярной трубочке, помещенной вместе с термометром в нагревательной бане, до полного расплавления данной пробы. Температурой плавления вещества считают интервал температур с момента появления жидкой фазы в капилляре до момента полного исчезновения твердой фазы.

Капилляры для определения температуры плавления должны иметь приблизительно следующие размеры: длину 40—50 мм, внутренний диаметр 1—1,5 мм. Их приготовляют из тонкостенных стеклянных трубок диаметром 10—12 мм. Трубки, предназначенные для изготовления капилляров, следует хорошо вымыть хромовой смесью и водой и сполоснуть дистиллированной водой. После сушки трубку нагревают (вращая ее пальцами) на горелке с насадкой «ласточкин хвост»; ширина обогреваемого поля должна составлять 5—8 см. Когда стекло станет пластичным, трубку вынимают из пламени и медленно, вращая, растягивают до получения капилляра нужного диаметра. После охлаждения стенки трубки осторожно надрезают ножом для резки стекла и разламывают на куски длиной 40—50 мм. Более узкий конец капилляра запаивают, нагревая его в слабом пламени горелки. Около 0,1 г вещества тщательно растирают в агатовой ступке или на часовом стекле. Открытым концом капилляра набирают в него немного вещества и бросают его запаянным концом вниз в стеклянную трубку длиной 80—90 см, поставленную вертикально на лабораторный стол. Эту операцию наполнения капилляра повторяют несколько раз до получения в капилляре хорошо уплотненного столбика вещества высотой около 2 мм.

Наполненный таким образом капилляр прикрепляют к термометру так, чтобы столбик вещества приходился на середине ртутного шарика термометра (рис. 145). Наиболее простой способ прикрепления капилляра ктермометру в тех приборах, где термометр вместе с капилляром поОпределение температуры плавления

145

гружают прямо в жидкость, состоит в приклеивании капилляра к термометру капелькой этой жидкости. В тех приборах, в которых термометр не погружается непосредственно в нагревающую жидкость, капилляр прикрепляется к термометру с помощью медной, серебряной или никелевой проволочки. Для этой цели нельзя применять резинку или нитку, так как каучук и волокно при высоких температурах легко разлагается, загрязняя прибор и жидкость, заполняющую баню, продуктами разложения.

Рис. 146. Различные типы приборов для определения температуры плавления:

я—простейший прибор для нагревания непосредственно в жидкости без перемешивания; б—прибор с мешал -кой; в—прибор с вОздухподводящей трубкой для перемешивания жидкости; г—прибор для определения темпеоатуры плавления при иагреваиии капилляра в обогреваемой пробирке; д—прибор для параллельного Определения температуры плавления в двух капиллярах.

При определении температуры плавления существенное значение имеет скорость нагревания. Поэтому определение температуры следует вести в таких условиях, чтобы вблизи точки плавления скорость повышения температуры не превышала 1° в минуту. В обычных стеклянных приборах скорость повышения температуры регулируется высотой пламени горелки. В электрических приборах для определения температуры плавления она регулируется автоматически.

Наиболее простой прибор для определения температуры плавления изображен на рис. 146,а. Он состоит из колбы Кьельдаля, заполненной жидкостью. Термометр вместе с капилляром укрепляют в горлышке колбы на пробке, в которой прорезают канал для наблюдения за столбиком ртути термометра. Колбу нагревают на пламени горелки. Простой прибор для определения температуры плавления, представляющий собой стакан с мешалкой, показан на рис. 146,6. Другой часто применяемый тип прибора показан на рис. 146,е. Термометр с капилляром помещают в широкой трубке прибора. Боковое ответвление трубки нагревают горелкой. Через нагревательную жидкость пропускают медленный

страница 34
< 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
курсы archicad екатеринбург
монтаж шумоизоляции кинотеатра цены
мельница бытовая для зерна купить
макс корж

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
(04.12.2016)