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Äîïîëíèòåëüíûé ìàòåðèàë ê § 4
Ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé
Äëÿ âûäåëåíèÿ, î÷èñòêè, àíàëèçà è èäåíòèôèêàöèè îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé èñïîëüçóþò õèìè÷åñêèå è ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ. Êîíå÷íûì ðåçóëüòàòîì ýòèõ èññëåäîâàíèé ÿâëÿåòñÿ óñòàíîâëåíèå ñòðóêòóðû è ñâîéñòâ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Ìíîãèå èç èñïîëüçóåìûõ â îðãàíè÷åñêîé õèìèè ìåòîäîâ ÿâëÿþòñÿ óíèâåðñàëüíûìè, ïðèìåíÿåìûìè â ðàçíûõ îáëàñòÿõ õèìèè. Ñ íåêîòîðûìè èç íèõ âû óæå ïîçíàêîìèëèñü â êóðñå õèìèè îñíîâíîé øêîëû.
Çà÷åì íåîáõîäèìî î÷èùàòü âåùåñòâà? Êàêèå ìåòîäû î÷èñòêè âåùåñòâ âàì èçâåñòíû?
×òî òàêîå ñìåñü è ÷åì îíà îòëè÷àåòñÿ îò õèìè÷åñêîãî ñîåäèíåíèÿ? Êàêèå âû çíàåòå ñïîñîáû ðàçäåëåíèÿ ñìåñåé è êàê ïðàêòè÷åñêè î÷èñòèòü âåùåñòâî?
×òî òàêîå èäåíòèôèêàöèÿ âåùåñòâ? Ïðèâåäèòå ïðèìåðû å¸ ïðàêòè÷åñêîãî îñóùåñòâëåíèÿ.
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ è ïîëó÷åíèÿ òî÷íûõ äàííûõ îòíîñèòåëüíî èõ ñòðîåíèÿ è ñâîéñòâ ïðåæäå âñåãî íåîáõîäèìî èõ î÷èñòèòü.
1. Äëÿ î÷èñòêè îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé èñïîëüçóþòñÿ óæå èçâåñòíûå âàì òðàäèöèîííûå ìåòîäû
Îòñòàèâàíèå è ôèëüòðàöèÿ.
Ïåðåãîíêà (äèñòèëëÿöèÿ) — ñïîñîá, îñíîâàííûé íà ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ êèïåíèÿ â ñèñòåìå: æèäêîñòü → ïàð (èñïàðåíèå) → æèäêîñòü (êîíäåíñàöèÿ). Ñîâðåìåííûå óñòðîéñòâà äëÿ ïåðåãîíêè — ðåêòèôèêàöèîííûå êîëîíêè, ïîçâîëÿþùèå ðàçäåëÿòü âåùåñòâà, òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ êîòîðûõ îòëè÷àåòñÿ âñåãî ëèøü íà íåñêîëüêî ãðàäóñîâ.
Âîçãîíêà — ìåòîä, ïðè êîòîðîì èñïîëüçóåòñÿ ñïîñîáíîñòü ðÿäà âåùåñòâ ïåðåõîäèòü èç òâ¸ðäîãî ñîñòîÿíèÿ â ïàðîîáðàçíîå, ìèíóÿ æèäêîå. Ýòîò ýôôåêòèâíûé ñïîñîá î÷èñòêè ïðèìåíÿþò â îðãàíè÷åñêîé õèìèè êðàéíå ðåäêî.
Êðèñòàëëèçàöèÿ è ïåðåêðèñòàëëèçàöèÿ — ñïîñîáû î÷èñòêè, îñíîâàííûå íà ðàñòâîðèìîñòè è òåìïåðàòóðàõ êèïåíèÿ è ïëàâëåíèÿ âåùåñòâ: òâ¸ðäàÿ ôàçà → æèäêîñòü (ðàñòâîðåíèå) —> òâ¸ðäàÿ ôàçà (âûïàðèâàíèå è êðèñòàëëèçàöèÿ).
Ýêñòðàêöèÿ îñíîâàíà íà ðàçäåëåíèè âåùåñòâ ïóò¸ì ðàñïðåäåëåíèÿ èõ ìåæäó íå- ñìåøèâàþùèìèñÿ æèäêîñòÿìè â äåëèòåëüíîé âîðîíêå, êóäà ïîìåùàþò âîäíûé ðàñòâîð îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà è ìàëîïîëÿðíûå îðãàíè÷åñêèå ðàñòâîðèòåëè (ýôèð, áåíçîë è äð.). Ïðè âñòðÿõèâàíèè äåëèòåëüíîé âîðîíêè ñ ðàñòâîðàìè îðãàíè÷åñêîå âåùåñòâî èç âîäíîãî ñëîÿ ïåðåõîäèò â ñëîé îðãàíè÷åñêîãî ðàñòâîðèòåëÿ. Òàêèì îáðàçîì îòäåëÿþò îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà îò íåîðãàíè÷åñêèõ, à ïîñëåäíèå — äðóã îò äðóãà.  íàó÷íûõ ëàáîðàòîðèÿõ è íà çàâîäàõ ñóùåñòâóþò àâòîìàòè÷åñêèå ïðèáîðû äëÿ ïðîâåäåíèÿ ìíîãîêðàòíîé è ñëîæíîé ýêñòðàêöèè.
Õðîìàòîãðàôèÿ — ðàñïðîñòðàí¸ííûé ìåòîä î÷èñòêè âåùåñòâ â îðãàíè÷åñêîé õèìèè, îñíîâàí íà ðàçëè÷èÿõ àäñîðáöèîííûõ ñâîéñòâ âåùåñòâ, ò. å. íà ðàçëè÷íîé ïîãëîùàåìîñòè êîìïîíåíòîâ ñìåñè îïðåäåë¸ííûì âåùåñòâîì — àäñîðáåíòîì. Îñíîâû ýòîãî ìåòîäà çàëîæèë ðóññêèé ó÷åíûé Ì.Ñ. Öâåò (1903). Ñóùåñòâóþò ðàçëè÷íûå âèäû õðîìàòîãðàôèè, øèðîêî ïðèìåíÿåìûå â ëàáîðàòîðèÿõ è íà ïðîèçâîäñòâàõ. Äëÿ ïðîâåäåíèÿ õðîìàòîãðàôèè èñïîëüçóþò ðàçíûå óñòàíîâêè.  íàèáîëåå íàãëÿäíîì è ïðîñòîì âèäå ýòîò ïðîöåññ ïðîõîäèò â õðîìàòîãðàôè÷åñêîé êîëîíêå è â òîíêîì ñëîå ñîðáåíòà (ðèñ. 14, à, á). Ñ ïîìîùüþ õðîìàòîãðàôèè ìîæíî ðàçäåëÿòü è èäåíòèôèöèðîâàòü æèäêèå è ãàçîâûå ñìåñè, ÷òî áûâàåò íåâîçìîæíî ñäåëàòü äðóãèìè ìåòîäàìè.  ëàáîðàòîðèè èñïîëüçóþò òàêæå õðîìàòîãðàôèþ íà áóìàãå, ñ ïîìîùüþ êîòîðîé ðàçäåëÿþò è èäåíòèôèöèðóþò ìàëûå êîëè÷åñòâà âåùåñòâ (ðèñ. 14, â).
Âñå îïèñàííûå âûøå ìåòîäû èñïîëüçóþòñÿ è äëÿ èäåíòèôèêàöèè, è äëÿ î÷èñòêè îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ êàê â ëàáîðàòîðèè, òàê è â ïðîìûøëåííîñòè.
Îêîí÷àíèå ïàðàãðàôà >>>
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