文档介绍：重结晶
浙江大学化学系
一、实验目的
1 、学****重结晶的基本原理。
2 、掌握重结晶的基本操作。
3 、学****常压过滤和减压过滤的操作技术。
二、基本原理
固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和,冷却时由于溶解度降低,有机物又重新析出晶体。——利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中,从而达到提纯的目的。
主要步骤:
(1)将被纯化的化合物,在已选好的溶剂中配制成沸腾或接近沸腾的饱和溶液;
( 2 )如溶液含有有色杂质,可加活性炭煮沸脱色,将此饱和溶液趁热过滤,以除去有色杂质及活性炭;
( 3 )将滤液冷却,使结晶析出;
( 4 )将结晶从母液中过滤分离出来;
( 5 )洗涤,干燥;
( 6 )测定熔点;
( 7 )回收溶剂,当溶剂蒸出后,残液中析出含有较多杂质的固体,根据情况重复上述操作,直到熔点不再改变。
注意,
杂质含量过多对重结晶极为不利,影响结晶速率,有时甚至妨碍结晶的生成。重结晶一般只适用于杂质含量约在百分之几的固体有机物,所以在结晶之前根据不同情况,分别采用其他方法进行初步提纯,如水蒸气蒸馏,减压蒸馏,萃取等,然后再进行重结晶处理。
三、操作方法
1 .选择溶剂在进行重结晶时,选择合适的溶剂是一个关键问题。有机化合物在溶剂中的溶解性往往与其结构有关,结构相似者相溶,不似者不溶。如极性化合物一般易溶于水、醇、***和酯等极性溶剂中,而在非极性溶剂如苯、四***化碳等中要难溶解得多。这种相似相溶虽是经验规律,但对实验工作有一定的指导作用。选择适宜的溶剂应注意下列条件:
( 1 )不与被提纯化合物起化学反应。
( 2 )在降低和升高温度下,被提纯化合物的溶解度应有显著差别。冷溶剂对被提纯化合物溶解度越小,回收率越高。
( 3 )溶剂对可能存在的杂质溶解度较大,可把杂质留在母液中,或对杂质溶解度很小,难溶于热溶剂中,趁热过滤以除去杂质。
( 4 )能生成较好的结晶。
( 5 )溶剂沸点不宜太高,容易挥发,易与结晶分离。
( 6 )价廉易得,无毒或毒性很小。
选择溶剂的试验方法:
( 1 )单一溶剂的选择
取 样品置于干净的小试管中,用滴管逐滴滴加某一溶剂,并不断振摇,当加入溶剂的量达 1mL 时,可在水浴上加热,观察溶解情况,若该物质( )在 1mL 冷的或温热的溶剂中很快全部溶解,说明溶解度太大此溶剂不适用。
如果该物质不溶于 1mL 沸腾的溶剂中,则可逐步添加溶剂,每次约 ,加热至沸,若加溶剂量达 4mL ,而样品仍然不能全部溶解,说明溶剂对该物质的溶解度太小,必须寻找其他溶剂。
若该物质能溶解 1-4mL 沸腾的溶剂中,冷却后观察结晶析出情况,若没有结晶析出,可用玻棒擦刮管壁或者辅以冰盐浴冷却,促使结晶析出。若晶体仍然不能析出,则此溶剂也不适用。
若有结晶析出,还要注意结晶析出量的多少,并要测定熔点,以确定结晶的纯度。最后综合几种溶剂的实验数据,确定一种比较适宜的溶剂。
常用的重结晶溶剂物理常数
溶剂
沸点/ ℃
冰点/ ℃
相对密度
与水的混溶性
易燃性
水
100
0
+
0
甲醇
<0
+
+
乙醇(95%)
<0
+
++
冰醋酸
+
+
***
<0
+
+++