Góra bmp

I2J TKC1CNIKA LABORATORYJNA 11-17.

11.27. OCZYSZCZANIE STAŁYCH ZWIĄZKÓW

ORGANICZNYCH PRZEZ KRYSTALIZACJĘ

UWAGI OGÓLNE

Stałe związki crganirz.ne, bfipalrednit wydzielone w reakcji, r.le są zwykle czyste, lecz zawierają zazwyczaj niewielki* ilcśil Innych związków ;»xw. ŁanIcaLyBzezeń) powstając; ck jednocześnie z pożądanym produktem reakcji. Oczyszcza się Je zwykle przez krystalizacją z odpowiedniego rozpuszczalnika lub 7 mieszaniny rozpuszczalników. Należy jednak pamiętać. Że bezpośrednia krystalizacja surowego 7.rodaku, reakrji nie zawsze jest wskazana, gdyż niektóre zanieczyszczenia mogą opóźniać krystalizacją, z nawet czasem całkowicie uniemożliwić tworzenie się kryształów; p.i nadto krystalizacja może w tych warunkach prowadzić do dużych strat substancji oczyszczanej. Z tych względów przed krystalizacją. Jeżeli tylko Jest te możliwe, należy zastosować inr.e metody wstępnego oczyszczania, np. destylacją z parą wodną {p. 11.40), pod zmniejszonym ciśnieniem, (p. 11.19), destylacją frakcyjną (p, 11.15), ekstrakcją w aparacie Sozhiet* lub innym odpowiednim aparacie (p. 11.44).

Oczyszczanie .substancji stałych przez krystalizację oparte jest na różnicy ich rozpuszczalności w cdpswitdnim rozpuszczalniku lub w mieszaninie rozpuszczalników. W najprostszym ujęciu krystalizacja polega r.a: 1) rozpuzzcrcnlu zanieczyszczonej substancji w odpowiednio dobranym rozpuszczalniku ogrzewając w temperaturze wrzenia lub w pobliżu temperatury wrzenia, i) odsączeniu gorącego roztworu od części nle-1 o/pu.w.rznli.y oh ' id prcy . ndkr-wy. I. ,ar.^:r. zysjrzań. 3) pozostawieni 1 |iT7.PSąmT do chwili oztąbfrr.la. co powoduje krystalizację rozpuszczonego r.f.dSTlurt 4T odirleieniiTTcryszfaTSw od pokrywa jarljó je roztworu flngu vIt^-1i • .--i.>j V ,.*i.v.-:f.rne) -aiks* t.v: |: bilcj wd/-.

się po osuszeniu (zwykło przez oznaczenie 11 (p. 11.10) i w razie potrzeby poddaje panownej krystalizacji ze świeżego rozpuszczalnika. Krystalizację powtarza się az do chwili otrzymania czystego związku, a więc zwykle do chwili gdy temperatura topnienia oczyszczane) sirfwtancjl przestają się zmieniać po kolejnej krystalizacji.

Podstawy teoretyczne, na których oparte jest usuwanie zanieczyszczeń przez krystalizacją, stają się zrozumiale na tle następujących rozważań: Załóżmy, że zanieczyszczenia cbecnc są w stosunkowo niewielkiej ilości, ntoprzekraczojącej zwykle 5*/* całości. Oznaczmy czystą substancją przez cl, u zanieczyszczenia przez H I załóżmy, żc zanieczyszczenia

iszą ó*/i, Najczęściej rczpuszczelność t\ I (»"*.•> i rozpuszczal

ność li (R») w poszczególnych rozpuszczalnikach są różr.e {wpływ jednej substancji r.n rozpuszczalność drugiej nie jest brany pod uwagę) Ula każdego rozpuszczalnika mogą zajść dwa następujące przypadki: 1) zanieczyszczenie jest lepiej rozpuszczalne <»1 substancji oczyszczanej . [U, > Rn! lub 2) zanieczyszczenia jest mniej roipuszczalnć r.iz substancja oczyszczana’{fł_M <. P.^). Oczywiście w przypadku pierwszym po kilku krystalizacjach otrzymuje się czysty związek A, a 8 pczostaje w ługach pokrystallcznych. Przypadek drugi można objaśnić na następującym przykładzie: Załóżmy, że rozpuszczalności związków AlStf określonym rozpuszczalniku w temperaturze pokojowej (16 ) wynoszą 10 e i 3 g na 1110 ml rozpuszczalnika. Jeśli rozpuścimy 50 g surowego materiału (z.s-

witającego 47.5 u ń I i,5 p, B] w 100 nil gorącego rozpuszczalnika i oziębimy roztwAr da temp !5'. to log pokrystoliczny bidzie zawierał 10 g A 1 2.5 g (tan. całwść} li. ponadto otrzymamy 37.6 g czystego związku A».

Rozpuszczalnik używany do krystalizacji powinien posiadać następujące cechy: *) dużą zdolność rozpuszczenia krystalizowane) substancji na gorąco i stosunkowa niewielką w temperaturze pokojowej lub pa-niżej lej temperatury, bj powinien rozpuszczać zanieczyszczenia bardzo dobrze lub rozpuszczać Je tylko w bardzo nieznacznym stopniu, ej sprzyjać wytwarzaniu debrze wykształconych kryazUlćw oczyszczanego związku oraz a) powinien łr/ć łatwy do usunięcia z Ich powierzchni, a więc mieć względnie niską temperaturę wrzenia. Rozpuszczalnik nie i moż« oczywiście reagować chemiczni* z substancją oczyszczaną! Jeśli *₀marny dwa rozpuszczalniki nadające się w Jednakowym stopniu do krystalizacji danej sirbatancji. lo o wyborze rozpuszczalnika decydują ostatecznie takie czynniki, jok łatwość manipulacji, zopalr.cść i cena.

Najczęściej stosowane do krystalizacji rozpuszczalniki podano w tabl. 11.27.

TABLICA IX.CZ. - nOZTUSZCZAI-NlKI

NAJCUtSOICJ KTOSOWANR DO KRYSTALIZACJI

Rr.2p*jjxci«l^r»i::	Tm CC)	i Uwagi
Woj i Mrhwłin)	lnu	•losowa! fr.rClłwit r.i; ri-tclej
Wir ttj-kmry 1	»	)»twc upalny, o l!e motnoicl unikał
Aceton	aa	łatwo runakiy, należy <«us!> i prtti! użyciem
Chloroform	•u	niepalny; rwy truiąt*
A U obuł motykwy	W.Ś	polny; trująry
CileiwhlOłek wą()a	Tl	niepalny; p*ry trujące
OcImi etylu Prwmyslowy alkohol etylowy	l»	palny
skalony metylowym	77—12	pilny
Alkohol •tykwy’ S5-pror	7ti	pilny
Alkohol etylowy Ibetwolr.y!	70	palny
B«rzen	no	palny
i Rtei iinfUmy	M-M	palny
\| Kwu octowy lodowaty	118	nWzŁyl pcOny. pary dusrące

.laxo rozpuszczalnika do krystalizacji w miarę możciości nie należy używać eteru. Częściowo z powodu jego łatwej palności, a częściowo z powodu skłonności do wypełzania na ścianki naczynia, co powoduje wydzielanie się substancji slalej przez całkowite odparowanie zamiast przez krystalizacją. Należy także unikać używania, dwusiarczku węgla, iw, 4fl⁴, gdyż ma on niebezpiecznie niską tempcraluię samorzutnego zapłonu ł tworzy z. powietrzem mieszaniny silnie wybuchowe.

•I n- łr.łiny rwy tir *»l l)5ł« obecnych itr Ircryiccjek tnl liii icrputecu:.

nolt: vt rii|-l4K>alnl:<u ulylyrr do kryiUtlir|!. nlr my w «*.'*> Uk KI

Iliad, IV- Un>i>)><«'"' (łionly * jeiiin u »j. < • -<li>|ą: morl iKn «

w«»n fcryiltlltrwr ■ tnt ciil* Minwi)r/i( rnriwor sm•• nntunku ói tua-•tnnejl Uyti.lc) rcrriMiłilnt). - wlec w lli*’.r.tli Hj nnlni/irin*, * lakteio rniiwrej

KSCMI i .-i ioni* Jcry>i*ll> ;)■ w»tt- mmii* firoSukl m»I«»z»:»ny. KvnyiliMl)nv Ku >« t, t«' lOJinmainli rorpuirnuli snb«i»n:.'i Uriliiąwcal

I 111! lvm kum. Mdnnll nilely n III n.lircłti IlUlIt! [«>f>--u:«iI>iII: (R«yf. UumJ.