Главная страница сайта Xenoid v2.0 Шпаргалки по учебе
Помощь в решении задач по химии, математике и физике Химия в эксклюзивных фото
Сканы книги по химии Софт в помощь учащимся
Узнать еще про методы эксперимента в органической химии


2.4.4б Высушивание жидкостей и растворов

Нужно отличать высушивание жидких реагентов или растворителей от высушивания продуктов реакции, находящихся в растворах. Высушивание и очистка обычных растворителей — это операции, которые следуют друг за другом и потому будут описаны вместе в особом разделе.

Что касается высушивания продуктов реакции, то в большинстве случаев приходится иметь дело с более или менее разбавленным раствором, получающимся в результате экстрагирования или извлечения взбалтыванием. Многие хорошие высушивающие средства становятся неприменимыми для таких растворов вследствие возможности реакции с растворенным веществом. Приведенные ниже высушивающие средства практически пригодны для всех растворителей, применяемых при экстракции, следует лишь принимать во внимание характер растворенных веществ.

Хлористый кальций, зерненый или плавленый, является наиболее употребительным из высушивающих средств для растворов. Некоторые химики предпочитают плавленый препарат, так как пористый зерненый продукт поглощает много жидкости, вызывая этим потери. Однако при правильном обращении подобные потери легко устранить. Например, когда дело касается растворов, получающихся в результате извлечения встряхиванием водной реакционной смеси или других влажных эфирных растворов, к жидкости, оставшейся в воронке для встряхивания, добавляют сначала лишь немного хлористого кальция, быстро образующего с основным количеством воды гомогенный раствор, который затем сливают. Если таким образом порциями добавлять хлористый кальций, то, сохраняя преимущество большей поверхности зерненого продукта, избегают возможных его недостатков. Максимальная степень высушивания не зависит от количества высушивающего средства. Она достигнута, когда в растворе хлористого кальция (насыщенном) остаются его твердые частицы.

Зерненый хлористый кальций всегда загрязнен примесью основной соли. Если это является препятствием, то нужно применять плавленый хлористый кальций, в котором основной соли значительно меньше.

Высушивание можно значительно ускорить нагреванием, если эта мера допустима. О продолжительности высушивания нельзя сказать ничего общего. Для надежности вещество после предварительного высушивания (см. выше) оставляют стоять на ночь. Однако при периодическом встряхивании и применении больших количеств в случае необходимости обходятся даже несколькими часами.

Хлористый кальций неприменим для всех спиртов, аминов и фенолов, с которыми он дает молекулярные соединения. Для сложных эфиров эта опасность незначительна; однако, как показал еще Либих, этилацетат при многодневном стоянии образует с хлористым кальцием молекулярное соединение. Это всегда нужно иметь в виду, так как сложные эфиры вследствие содержания в них спирта, не отделяемого фракционировкой, как раз охотнее всего высушиваются хлористым кальцием. По Либену, для жирных кислот также нужно соблюдать осторожность. В тех случаях, когда неожиданно выпадает молекулярное соединение с хлористым кальцием, серьезных затруднений не возникает потому, что оно всегда легко может быть разложено водой, и остается только повторить извлечение и высушивание с другими средствами.

Степень высушивания для препаративных целей почти всегда достаточна.

Обезвоженный сернокислый натрий (не сплавленный, чтобы не уменьшать его поверхность) является самым индифферентным из всех имеющихся высушивающих средств и потому находит почти универсальное применение. Безводный сернокислый натрий теоретически дает декагидрат и может поглощать воду в количестве, большем своего веса. Известно, что упругость пара над глауберовой солью так высока, что она даже на воздухе быстро выветривается. Так как влажный эфир содержит при комнатной температуре около 3% воды, то по расчету нужно около 100 г сернокислого натрия, чтобы связать 30 г воды в 1 л эфира. По Зибенроку, эфир, содержащий спирт, растворяет меньше воды, например при 10% спирта — только 0,4% воды. Следовательно, при высушивании сернокислым натрием, если это допустимо и по другим соображениям, можно прибавлять соответствующее количество спирта.

Степень высушивания достаточна, хотя несколько меньше, чем с хлористым кальцием.

Сернокислый магний по сравнению с сернокислым натрием не имеет недостатков, но и редко обладает преимуществами, по крайней мере, в отношении жирных кислот.

Желтая кровяная соль едва ли обладает преимуществами, но иногда может быть рекомендована.

Сернокислая медь является отличным высушивающим средством, но она не так индифферентна, как сернокислый натрий. Она должна быть обезвожена при 200—250°. Ее преимуществом является появление синего окрашивания при действии воды; полноту обезвоживания узнают по отсутствию окрашивания при прибавлении сульфата к пробе раствора.

Едкое кали или углекислый калий — оба являются очень хорошими высушивающими средствами, которые, как и хлористый кальций, образуют с водой гомогенные растворы и поэтому пригодны для предварительного и последующего высушивания. Они неприменимы для кислых растворов и пригодны для всех оснований. Кетоны и альдегиды легко изменяются при действии едкого кали. При сложных эфирах следует соблюдать осторожность. Углекислый калий в общем не вызывает сомнений. Степень высушивания особенно высока у едкого кали.

Фосфорный ангидрид, а также и концентрированная серная кислота применимы для многих кислых растворов. Серная кислота незаменима при отделении спиртов от галоидных производных, дающих азеотропные смеси. Воздействие кислоты не должно быть слишком продолжительным, и поэтому высушивание заканчивается с помощью других средств. Этого небольшого перечня высушивающих средств вполне достаточно для обработки растворов, полученных при экстракции и извлечении.

Высушивающие вещества для отдельных случаев и их очистка

Карбид кальция мог бы быть для очень многих случаев идеальным и необыкновенно эффективным высушивающим средством, если бы в нем не было вредных загрязнений. Применяя его даже для чувствительных веществ, автор в некоторых случаях получал удивительные результаты. Водопоглощающая способность карбида кальция, пожалуй, не превзойдена. Крафт приготовил, например, из метанола, едкого натра, извести и карбида кальция чистые безводные растворы метилата натрия.

К чрезвычайно сильным и своеобразным высушивающим средствам относятся также щелочные еноляты, особенно калийные соединения ацетилацетона и бензоилацетона; их гидратная вода не может быть отнята даже фосфорным ангидридом. По-видимому, они нашли даже техническое применение.

Хлорнокислый магний недавно нашел применение в аналитической практике: для препаративных целей и для высушивания твердых веществ он может заменить фосфорный ангидрид.

Пятиокись фосфора, имеющаяся в продаже, обычно содержит Р2O3. Очистка происходит путем сублимации в токе кислорода над тонко измельченной платиной. По Ф. Хейну, препарат «для анализа» вполне безупречен и не требует очистки.

Бромистый кальций и йодистый кальций применяются вместо хлористого кальция в случае опасности обмена галоидов.

Азотнокислый кальций применим для легко разлагающихся нитросоединений и для сложных эфиров азотной кислоты.


 

 

На правах рекламы

Здесь могла бы быть Ваша реклама

 

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач