Молекулярна перегонка

У лабораторній практиці часто виникає необхідність очищення висококиплячих речовин, що розкладаються при температурі кипіння, не вдаючись до екстракціі, крісталлізацін або хроматографування. Етого можна досягти за допомогою молекулярної перегонки, при якій температура кипіння речовини знижується на 200-300 °. Молекулярна перегонка є різновидом перегонки під зменшеним тиском; вона протікає при тиску не вище 0,001 мм рт. ст.

Апаратура. Для молекулярної перегонки застосовують декілька типів приладів, що мають різним чином розвинену поверхню випаровування: а) казаноподібні випарник, б) тарілчастий випарник, і випарник зі стікає шаром рідини, г) обертається випарник. З перерахованих типів випарників найбільш часто вживаються типи а і б. Продуктивність приладу визначається трьома факторами: 1) тиском в апараті, 2) віддаленістю охолоджуючої поверхні від поверхні випаровування і 3) товщиною шару переганяється речовини.

Досить низький тиск-порядку 0,001-0,0001 мм рт. ст. може бути досягнуто за допомогою масляного вакуум-насоса (для створення попереднього вакууму), сполученого з дифузійним насосом-

Масляні або ртутним. Вакуум-проводи повинні бути великого перерізу, змазки повинні мати низький тиск пари; слід пріманять виморожування парів дистиляту, парів з дифузійного насоса і т. п. а охолоджуючу (конденсується) поверхню потрібно поміщати на відстані 1-2 см від поверхні випаровування.

Низьку температуру охолоджуючої поверхні підтримують за допомогою проточної води з льодом або охолоджуючої суміші так, щоб вона була не менш ніж на 50 ° нижче температури парів переганяється речовини.

На рис. 141 зображений апарат (по Уотбурну) з нормальними шліфують, особливо зручний для перегонки твердих речовин. Шліфи повинні бути добре змащені спеціальним мастилом (апьезоновой або з продукту конденсації етіленгліколя з фталевого ангідриду). Прилад малих розмірів (виконаний зі скла), призначені для перегонки рідких речовин, зображений на рис. 142.

Рис. 141; Апарат для молекулярної перегонки твердих речовин (по Уотурну): рідких речовин в малих 1-шар переганяється речовини, 2-спіраль опору; 3-охолоджуюча поверхню, 4-язичок; 5 - приймач: 6-широкий відвід; 7-крапельна воронка; 5-збірник для охолоджуючої суміші.

Шар переганяється речовини 1 (мал. 141) нагрівають спіраллю опору 2; охолоджуюча поверхню 3, поміщена над флоем рідини, має такий нахил, щоб дистилят легко стікав з язичка 4 в трубку приймача 5. Охолоджуюча поверхню 3 має збірник 6 для охолоджуючої суміші. Переганяється рідина вносять в апарат через крапельну воронку 7 (тверді речовини можна вводити через трубку 6). Широка трубка 6 з'єднує апарат із Високовакуумні насосом.

На рис. 143 зображено прилад, що має випарник зі стікає шаром рідини. У приладі етого типу можна переганяти значні кількості рідкого речовини. Рідина повільно стікає з резервуару 1, протікає через роздільник рідини 2 і стікає по поверхні випарника 3, який зсередини нагрівається спіраллю опору 4.

Пари дистиляту конденсуються на стінці холодильника 5 і стікають в приймач 6. тоді як неперегнавшаяся рідина стікає в приймач 7.

Широка трубка 8 з'єднує апарат з насосом.

Аналіз результатів перегонки. При молекулярної перегонці відсутня точно визначається температура кипіння. Ідентифікацію компонентів дистиляту проводять тільки хімічним шляхом. Можна вичертити так звану криву елімінаціі; ета крива зображає залежність концентрації виділяється компонента від температуру при якій його збирають. Типові криві елімінаціі зображені на рис. 144. Вид кривої залежить від переганяється речовини; вона має максимум при певній температурі. Положення максимуму залежить від так званої дистилляционной здатності речовини і тривалості перегонки. Якщо скоротити час перегонки, то кількість речовини, переганяли в одиницю часу, зростає крива смішать і максимум її зсувається в область більш низьких температур.

Для того щоб охарактеризувати речовину, грунтуючись на його кривій елімінаціі, проводять перегонку суміші етого речовини з Єталон барвником в тих же умовах. В окремих фракціях визначають вміст барвника (колориметрически)

Рис. 143. Прилад для молекулярної перегонки, має випарник зі стікає шаром рідини: 1-резервуар; 2 - роздільник рідини; 3-випарник; 4-спіраль опору; 5-холодильник; 6-приймач для низкокипящей фракції; 7-приймач для висококиплячі фракції; 8 - відведення.

Рис. 144. Типів кривих елімінаціі.

і вміст чистого речовини, потім викреслюють криві елімінаціі для обох компонентів і порівнюють їх. Результати проведеної роботи можна порівняти з літературними даними. Вдруге проведена перегонка речовини в ідентичних умовах повинна дати криву того ж виду і з тим же положенням при температурі, що відрізняється на + - 1 ° від температури в попередньому досвіді.