Теоретическая часть

Кристаллизация (перекристаллизация) используется для разделения смеси твердых веществ, а также их очистки от различных загрязнений. По сравнению с другими методами она наиболее универсальна, относительно мало трудоемка, обеспечивает при правильном проведении высокую степень очистки, хотя и связана иногда со значительными потерями очищаемого продукта.

Перекристаллизации основана на различной растворимости вещес­тва в горячем и холодном растворителе и включает следующие этапы:

· выбор растворителя;

· предварительное удаление примесей;

· приготовление горячего насыщенного раствора;

· отделение не растворившихся примесей, обработка раствора адсорбентом, отделение от адсорбента;

· охлаждение раствора;

· отделение образовавшихся кристаллов;

· промывка, кристаллов чистым растворителем;

· сушка.

Выбор растворителя.Успех перекристаллизации определяется, прежде всего, правильным выбором растворителя. Растворитель должен отвечать следующим требованиям:

· хорошо растворять очищаемое соединение при нагревании и плохо на холоду;

· примеси либо вообще не должны растворяться, либо обладать высокой растворимостью даже на холоду;

· быть инертным по отношению к растворяемому веществу;

· отличаться доступностью, малой токсичностью, наименьшей опасностью в пожарном отношении;

· качество перекристаллизации зависит от чистоты растворителя, поэтому применение технических, неочищенных растворителей по возможности исключается.

Приготовление насыщенного горячего раствора. Если растворимость очищаемого вещества неизвестна, ее приблизительно определяют, растворяя небольшую навеску в пробирке. Затем, пользуясь результатами определения, к отвешенному количеству очищаемого вещества приливают несколько меньшее, чем требуется для образования: насыщенного раствора, количество растворителя. Смесь при непрерывном перемешивании стеклянной палочкой доводят до кипения (в химическом стакане или колбе на электроплитке в. случае, если растворитель - вода) и затем приливают воду небольшими порциями, каждый раз возобновляя кипение, до тех пор, пока вещество полностью не растворится. В некоторых случаях изменяют порядок растворения.

Если образовавшийся раствор содержит муть, его фильтруют, разбавляя небольшим количеством горячей воды или пользуясь воронкой для горячего фильтрования во избежание кристаллизации вещества на фильтре.

Растворение в органических растворителях подлежащих кристаллизации веществ проводят в колбе, снабженной обратным холодильником.

Горячее фильтрование насыщенного раствора в органическом растворителе - ответственная операция, для выполнения которой необходим некоторый опыт и предельная пунктуальность, так как органический горячий растворитель пожароопасен.

Удаление примесей и очистка растворов. Перекристаллизация продуктов с содержанием основного вещества менее 95% осуществляется путем предварительного удаления примесей с помощью адсорбентов. Для этого растертый в порошок адсорбент (обычно активированный уголь) небольшими порциями присыпают к насыщенному горячему раствору, удалив источник нагрева (иначе возможно бурное вскипание жидкости и выброс ее из стакана или колбы). Чтобы адсорбция прошла полнее, раствор некоторое время кипятят с углем, затем проводят горячее фильтрование через плотный фильтр, например, бумагу "синяя лента". Количество адсорбента составляет обычно 0,5-2% от массы очищаемого вещества. Даже однократная обработка адсорбентами нередко может заменить несколько перекристаллизации. Выигрыш во времени и в отношении выхода чистого продукта делает эту операцию, несомненно, целесообразной.

К рекомендуемым способам предварительного удаления примесей относится также промывка очищаемого продукта растворителем, в котором основное вещество нерастворимо или плохо растворимо, а примеси хорошо растворимы.

После окончания кристаллизации выпавший продукт отфильтровывают на воронке Бюхнера с отсасыванием. Кристаллы тщательно промывают на фильтре небольшими порциями холодного чистого растворителя, не смешивая промывную жидкость с маточным раствором. Назначение промывки не только в отделении маточного раствора, но и в удалении адсорбированных на поверхности кристаллов примесей.

Выделенный кристаллический продукт после фильтрования и промывки подвергают сушке.