Temat ćwiczenia: Krystalizacja |
Data wykonania: |
---|---|
Data oddania sprawozdania | |
Imię i nazwisko: Ewelina Szafraniec |
Grupa: D1 |
Ocena: |
1.Przeprowadzone ćwiczenie składało się z następujących części:
Dobór odpowiedniego rozpuszczalnika do krystalizacji otrzymanej substancji
Oczyszczenie próbki poprzez krystalizację
Identyfikacja otrzymanej substancji na podstawie jej temperatury topnienia
Wykonanie tzw. próby mieszania potwierdzającej poprawną identyfikację otrzymanego związku
2. Stosowane odczynniki:
Woda
Etanol
Aceton
Toluen
Octan etylu
Eter naftowy (tw. 60-90)
Nieznana próbka substancji do krystalizacji
3. Wykonanie:
W sześciu oznakowanych próbówkach umieszczono ok. 50mg badanej substancji i dodano po ok. 1 cm3 rozpuszczalników, wstrząśnięto i rozcierano osady.
Wyeliminowano rozpuszczalniki, w których nastąpiło rozpuszczenie badanego związku, pozostałe próbówki ogrzano do wrzenia.
Do próbówek, w których osad się nie rozpuścił dodano po ok. 2cm3 odpowiedniego rozpuszczalnika, i ogrzano do wrzenia.
Wyeliminowano te rozpuszczalniki, w których nie nastąpiło rozpuszczenie się badanej substancji.
Po doborze rozpuszczalnika, odważono ilość substancji użytej do procesu krystalizacji. Na podstawie przeprowadzonych prób doboru rozpuszczalnika, obliczono odpowiednią jego ilość potrzebną do krystalizacji.
Odważkę badanej substancji oraz rozpuszczalnik umieszczono w kolbie okrągłodennej o pojemności 100cm3. Kolbę umieszczono w płaszczu grzejnym, pod chłodnicą zwrotną. Po doprowadzeniu mieszaniny do wrzenia, szybko przelano ją przez karbowany sączek i pozostawiono do krystalizacji.
Osad przesączono na lejku Buchnera, i pozostawiono do wysuszenia. Następnie osad zważono i zmierzono temperaturę topnienia.
Po wstępnej identyfikacji związku, na podstawie porównania jego temperatury topnienia z podaną listą związków, wykonano próbę mieszania. Zmieszano w równych ilościach otrzymany związek z próbką związku wybranego z listy i dostępnego w laboratorium. Mieszaninę umieszczono w zatopionej z jednej strony kapilarze i zmierzono jej temperaturę topnienia za pomocą kriometru.
4. Opis wyników doboru rozpuszczalnika
Rozpuszczalnik | Rozpuszczalność na zimno | Rozpuszczalność na gorąco | Rozpuszczalność po dodaniu rozpuszczalnika i ponownym ogrzaniu |
---|---|---|---|
Woda | X | R | - |
Etanol | R | - | - |
Toluen | X | R | - |
Eter naftowy | X | X | X |
Aceton | R | - | - |
Octan etylu | X | R | - |
R- rozpuszczalny
X- nierozpuszczalny
Po przeprowadzeniu prób, wyeliminowano etanol oraz aceton, w których badany związek ulegał rozpuszczeniu na zimno. Związek można krystalizować z wody, toluenu oraz octanu etylu. Ze względu na najmniejszą szkodliwość, jako rozpuszczalnik do krystalizacji wybrano wodę. W doborze rozpuszczalnika kierowano się również wyglądem powstających kryształów, najlepiej wyglądały te krystalizujące z wody.
5. Wydajność procesu krystalizacji
Masa związku użytego do krystalizacji: 0,85g
Masa związku otrzymanego po krystalizacji: 0,55g
Wydajność: $W = \frac{0,55}{0,85} \bullet 100\% = 65\%$
6.Wyniki pomiarów temperatury topnienia.
Temperatura topnienia zanieczyszczonego związku: 168-172
Temperatura topnienia związku po krystalizacji: 171,5-172,5
Wyniki próby mieszania:
Nr próby | Związek dodany do substancji badanej i jego temperatura topnienia | Temperatura topnienia mieszaniny |
---|---|---|
1. | benzoiloglicyna (187 ºC) | 120 ºC |
2. | benzimidazol (171-2 ºC) | 171,5-172,5 |
7. Zidentyfikowana substancja to benzimidazol.
8. Wnioski.
Wzrost temperatury topnienia substancji otrzymanej po krystalizacji, w stosunku do substancji zanieczyszczonej, wskazuje na oczyszczenie substancji drogą krystalizacji.
Na wydajność procesu krystalizacji miały wpływ zanieczyszczenia obecne w otrzymanej próbce, które zostały wliczone w masę substancji użytej do krystalizacji. Straty mogły być spowodowane wielokrotnym przenoszeniem substancji podczas całego procesu: przenoszenie odważki do kolby, powstałych kryształów ze zlewki na sączek Buchnera, z sączka na szkiełko w celu zważenia substancji.