Обычные методы и посуда пригодны для переработки количеств не меньше 0,1 г, т.е. если обрабатываемый объем будет не меньше 10 мл. С сантиграммовыми количествами веществ, если вследствие их большой растворимости объем сокращается до нескольких миллилитров, нужны другие приемы. В этом случае вместо конических колб применяют короткие круглодонные трубочки из тонкого стекла. Удобнее, если они имеют носик и ручку.
Приготовление растворов часто можно производить без обратного холодильника, так как опасность воспламенения, даже при работах на голом пламени микрогорелки, можно считать практически исключенной. Кроме того, продолжительность процесса растворения в большинстве случаев незначительна. Часто бывает необходимо испарить излишний растворитель. Для этого поджигают пары у отверстия трубки (в случае эфира, спирта, петролейного эфира, не дающих коптящего пламени) или отсасывают их через изогнутую трубку водоструйным насосом.
Для ускорения растворения перемешивают или взбалтывают тонкой стеклянной палочкой. В качестве облегчителей кипения особенно хорошо применять платиновые обрезки благодаря их индифферентности. Позднее они легко могут быть отделены от выпавших кристаллов. Если перед кристаллизацией не будет производиться фильтрование, то применяют не платиновые тетраэдры, употребляемые для эбуллиоскопии, а гладкие обрезки. В этом случае облегчителями кипения также могут служить вышеупомянутые бугорки из пористого стекла, припаянные к дну сосуда. Необходимо обращать внимание на их тщательную очистку.
Для фильтрования небольших количеств раствора, даже при нагревании, прекрасно служит воронка с пористой пластинкой, изображенная на рис. 86. Фильтры с большими порами можно уплотнять асбестовой взвесью. При отсутствии подобных фильтров пользуются микроворонками Прегля, маленький шарик которых наполнен тигельным асбестом по Гучу. Чтобы при горячем фильтровании избежать потерь вследствие относительно большой поверхности охлаждения у приборов небольших размеров, работают с паровыми рубашками (рис. 87). Можно ограничиться предварительным нагреванием фильтра, что часто достаточно вследствие короткого времени фильтрования и малой вероятности образования центров кристаллизации. Кроме того, выгодно окружать приборы эвакуированной стеклянной рубашкой. Микрососуды для приготовления растворов можно делать тонкостенными, приборы же для фильтрования выгоднее делать толстостенными, чтобы они не так быстро охлаждались.
При работах с несколькими миллилитрами раствора часто применяют фильтрование с отсасыванием, так как фильтрование при атмосферном давлении привело бы к очень большим потерям. Если берутся легко кипящие растворители, то при относительно большой поверхности возникает опасность чрезмерного испарения. В этих случаях рекомендуется применять центрифугирование или фильтрование под давлением, имеющие то преимущество, что при них не нужны резиновые прокладки, являющиеся источником загрязнений. При этом часто обходятся обычной ручной центрифугой, используя гильзы, подходящие к применяемому сосуду. Совершенно ясно, что при центрифугировании разделение твердой и жидкой фаз совершеннее, чем при фильтровании с отсасыванием. Поэтому при разделении маленьких количеств выгодно после фильтрования с отсасыванием производить центрифугирование, чем устраняется последующее промывание, необходимое в этих случаях. Часто можно просто отсасывать ртом через трубку с натронной известью.
При работе с небольшими количествами отфильтрованный раствор обычно является еще слишком разбавленным для кристаллизации, особенно после промывания растворителем нерастворившегося остатка. При концентрировании обычно в качестве облегчителя кипения пользуются платиновым шпателем, который затем используется при фильтровании кристаллов. Сосуд для кристаллизации имеет ту же самую форму, что и применяемый для растворения, только при центрифугировании отсутствует ручка.
О проведении кристаллизации нельзя сказать ничего нового. Выше уже было замечено, что, по мере того как уменьшаются количества вещества, приходится больше считаться с явлениями перенасыщения из-за статистических случайностей.
Отделение кристаллического вещества от маточного раствора происходит различными способами — в зависимости от природы кристаллов.
1. Рыхлые не слишком мелкие и не слишком грубые кристаллы можно переносить на фильтр вместе с маточным раствором или же можно предварительно провести декантацию. Для очистки сосуда для кристаллизации служит обезжиренное птичье перо, обрезаемое соответствующим образом. Для собирания кристаллов применяют самые маленькие воронки Хирша, иенские воронки цилиндрической или конической формы с пористыми пластинками или просто фарфоровые палочки с фильтром (рис. 88), которые переворачиваются пористой пластинкой кверху и вставляются в пробирку для отсасывания. Автор часто и всегда с большим успехом пользовался этим простым, но очень удобным и точным приспособлением. Так как жидкость попадает на всасывающую поверхность только по каплям, исключена возможность переливания. Промывание удается особенно легко. После отсасывания остатков жидкости осадок легко собирается шпателем.
2. Осадки в виде тонких порошков после взбалтывания количественно отфильтровываются автоматически в приборе, предложенном Преглем для галоидных солей серебра.
Необходимой предпосылкой является близость удельных весов маточного раствора и кристаллов. Промывание часто удается небольшим количеством жидкости. В случае необходимости сосуд для кристаллизации охлаждают.
3. Палочки с фильтрами по Эмиху, палочки с пористыми пластинками фирмы Шотт (стекло) или фарфоровые применяют главным образом для фильтрования на холоду и в случае образования корочки кристаллов, прочно приставшей к стенкам сосуда.
Для предохранения от атмосферной влаги вставляют фильтровальную трубку в пробку с двумя отверстиями; во втором отверстии пробки укрепляют трубочку с хлористым кальцием. Через то же отверстие добавляют с помощью пипетки или капельной трубки промывную жидкость. Само собой разумеется, что промывание на холоду, а также на ледяной или ледяно-солевой бане тем целесообразнее, чем меньше перерабатывается вещества, даже если кристаллизация произошла при комнатной температуре. Нежелательную последующую кристаллизацию, которая может возникнуть от дополнительного охлаждения, устраняют, отсасывая маточный раствор сначала без особого охлаждения и покрывая или только пропитывая остаток подходящим количеством растворителя. Только после этого охлаждают и затем работают с охлажденной промывной жидкостью.
Охлаждение от комнатной температуры до –15° значительно уменьшает растворимость почти всех органических веществ и таким образом уменьшает потери при промывании.
В случае низкокипящих растворителей при сильном охлаждении допустимо фильтрование с отсасыванием. При этом закупоривание поверхности фильтра происходит не так легко, как при обычном способе, так как на ней не собираются кристаллы.
Отсасывание жидкости дает наилучший результат, если дно сосуда для кристаллизации соответствует поверхности примененной фильтровальной пластинки.
Промывную жидкость по возможности вытесняют низкокипящим, свободным от примесей петролейным эфиром, после чего сосуд и фильтровальную пластинку высушивают соответствующим способом.
Работа с чрезвычайно маленькими количествами — меньше чем 2—3 мг — здесь не рассматривается. Очень остроумные и простые приемы работы описаны в малоизвестной работе школы Эмиха, «Капилляр для определения температуры плавления в качестве пробирки».
|
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