Высоковакуумная перегонка позволяет снизить точку кипения приблизительно на 200° по сравнению с точкой кипения при атмосферном давлении: примерно на 100° по сравнению с точкой кипения в вакууме водоструйного насоса и еще на 30—40° по сравнению с вакуумом в 1 мм. Поэтому высоковакуумная перегонка сделалась незаменимым вспомогательным средством для очистки. После высоковакуумной перегонки аморфных веществ часто можно добиться желательной кристаллизации.
В органической лаборатории всего удобнее создать высокий вакуум при помощи ртутных пароструйных насосов.
Часто при высоковакуумной перегонке измерение вакуума становится излишним, так как по причинам, указанным ниже, показания термометра при длительной перегонке дают лишь грубое приближение к истинной температуре кипения. Очень удобны и часто вполне достаточны для ориентировочного определения давления небольшие аппараты высокой частоты, которые включаются в осветительную сеть и дают характерные световые явления. Если в приемнике или в перегонной колбе появляется зеленый флюоресцирующий свет, вакуум вполне достаточен для всех случаев. Перегоняемое вещество во время кипения находится под давлением своих паров. Поэтому измерение вакуума за приемником (как это делается обычно) все равно не дает ничего определенного о давлении, господствующем в перегонной колбе. Для всех практически встречающихся скоростей перегонки это давление, во всяком случае, значительно выше вакуума, который дает насос, и поэтому неважно, составляет ли вакуум 0,001 мм Hg или ниже.
Хотя в высоком вакууме и трудно измерить температуру кипения, однако это не мешает разделению различных высококипящих веществ. При постоянном вакууме насоса, известной температуре бани и равномерной скорости перегонки можно достигнуть очень хорошего разделения.
В практике различают два случая:
1. Перегонка в высоком вакууме ведется для кристаллизации аморфного продукта, т.е. для отделения от кристаллизуемого продукта примесей, трудно удаляемых обычным путем. Окончательная очистка происходит путем перекристаллизации.
2. Из смеси нужно по возможности чисто отделить некристаллизующееся вещество.
Случай 1. Перегонным сосудом служит колба с саблевидной отводной трубкой (рис. 105). Первая фракция (головка) удаляется из приемника механически, путем сливания и вытирания после уничтожения вакуума; в случае необходимости для очистки применяется смоченная спиртом фильтровальная бумага или вата. Собирают только одну фракцию.
Случай 2. Перегонным сосудом служит обыкновенная перегонная колба (не Кляйзена) с широкой и короткой отводной трубкой; приемник — как при обычной перегонке.
Процесс кипения в высоком вакууме, как уже было упомянуто выше, совершенно отличен от обычного. Собственно кипения вообще не происходит, так как испарение идет только с поверхности из-за отсутствия остатков газа, способствующих кипению. После достижения вакуума при нагревании колбы в известных температурных интервалах, иногда зависящих от вязкости перегоняемого вещества, вначале наблюдается легкое вспенивание, которое не представляет собой кипения, а происходит из-за удаления последних растворенных частиц газа. При дальнейшем повышении температуры на стенках колбы образуются потеки, устанавливается граница конденсации, и дистиллят спокойно стекает в приемник, причем нельзя заметить каких-либо особых явлений, кроме медленного увеличения количества конденсата и уменьшения содержимого колбы.
Это идеальный случай. Если же перегонка идет с некоторым разложением, то, конечно, иногда получаются толчки, которые, однако, часто менее вредны, чем при перегонке с капиллярами в вакууме 2 или 15 мм Hg.
Само собой разумеется, что герметизация аппаратуры должна проводиться с величайшей тщательностью. Крафт рекомендует шлифы, которые герметизируются подходящими средствами. Можно применять хорошие резиновые пробки, пропитывая их смесью ланолина и воска, или чистым ланолином, или расплавленным вазелином. Опасность воздействия паров на резиновые пробки при высоковакуумной перегонке меньше. В крайнем случае рекомендуется охлаждать пробки, обвивая горло колбы несколькими оборотами тонкой резиновой трубки и пропуская через нее водопроводную воду. Закреплять трубку можно с помощью нитки. При высоком вакууме нужно избегать применения глицерина как герметизирующего средства.
Очень большое значение имеет постоянная температура бани. Металлические бани и здесь превосходят все другие.
Для сохранения насоса в некоторых случаях за приемником помещают сосуд с охлаждающей смесью. Часто достаточно стеклянной спирали или U-образной трубки, наполненной едким кали или едким барием. Эффективнее, конечно, охлаждение твердой углекислотой или жидким воздухом. Причем ловушка для адсорбции газа заполняется активированным углем.
Скорость перегонки в высоком вакууме вообще мала. В лучшем случае за час перегоняются 25 мл дистиллята. Чтобы следить за скоростью перегонки, на приемник наклеивают кусочек писчей бумаги, на котором наносят уровень конденсата.
Для соединения отдельных частей аппаратуры, насоса, манометра, сосуда для адсорбции паров и перегонных колб можно применять хорошие толстостенные резиновые трубки. При уменьшении производительности насоса одновременно с ним нужно чистить также и резиновые трубки, так как в них со временем всегда накапливается конденсат.
|
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