重結(jié)晶中有關(guān)問題

1、1.簡述重結(jié)晶提純固態(tài)有機(jī)物的基本原理及一般過程。答：重結(jié)晶提純法是利于固態(tài)混合物中各組分在某溶劑中的溶解度不同使它們相互分離從而達(dá)到提純目的的。但只適用于純化雜質(zhì)含量在其總重量5%以下的固體混合物。重結(jié)晶提純法的一般過程是：(1) 選擇適當(dāng)?shù)娜軇?2) 將粗產(chǎn)品溶于適宜的熱溶劑中，制成飽和溶液。(3) 趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì)。若溶液帶顏色，則應(yīng)先脫色后過濾。(4) 冷卻過濾液或蒸發(fā)溶劑，使結(jié)晶慢慢析出，而雜質(zhì)留在母液中(或者雜質(zhì)析出，被提純物留在溶液中)。(5) 減壓抽濾，分離母液，分出晶體或雜質(zhì)。(6) 洗滌晶體，除去表面吸附的母液。(7) 干燥晶體(風(fēng)干或烘干)。(8) 測定熔點(diǎn)，確定

2、是否合乎要求。若不合格，應(yīng)進(jìn)行第二次重結(jié)晶。2. 進(jìn)行重結(jié)晶時(shí)，選擇溶劑是個(gè)關(guān)鍵。那么，適宜的溶劑應(yīng)符合哪些條件？答:作為適宜的重結(jié)晶溶劑應(yīng)符合如下條件：(1)與被提純物不起化學(xué)反應(yīng)。(2) 對(duì)被提純物應(yīng)在熱時(shí)易溶冷時(shí)不溶(3)對(duì)雜質(zhì)的溶解度非常大(使雜質(zhì)留在母液中)或非常小(使雜質(zhì)在熱過濾時(shí)被除去)。(4)對(duì)被提純物能給出較好的晶體(5) 容易揮發(fā)，干燥時(shí)易與晶體分開除去，但溶劑的沸點(diǎn)不宜太低(太低時(shí)溶解度改變不大，操作不方便)，也不宜太高(太高時(shí)不宜除去晶體表面吸附的溶劑 )；同時(shí)，溶劑的 沸點(diǎn)應(yīng)低于被提純物的熔點(diǎn)(防止被提純物呈油狀析出，而固化時(shí)包含有較多雜質(zhì))。(6) 價(jià)廉易得3. 在

3、試驗(yàn)過程中往往需要通過試驗(yàn)來選擇適宜的重結(jié)晶溶劑。請(qǐng)你說說試驗(yàn)的方法。答：取g固體樣品置于小試管中，用滴管逐滴加入溶劑，并不斷振搖，待加入的溶劑 約1 ml時(shí)，在水浴上加熱至沸（使其溶解），冷卻時(shí)析出大量晶體，則此溶劑一般認(rèn) 為是合適的。如果樣品在冷卻或加熱時(shí)，都能溶于1 ml溶劑中，則說明此溶劑是不合適的。若固態(tài)樣品不全溶于 1 ml沸騰的溶劑中時(shí)，則可逐步添加溶劑，每次約為ml并加熱至沸騰，若加入溶劑總量達(dá)到3 ml時(shí)，樣品在加熱時(shí)，還不溶解，則說明這種溶劑是不合適的。若固態(tài)樣品能溶于 3 ml以內(nèi)的沸騰溶劑中，則將其冷卻觀察有無晶體析出。還可用 玻璃棒摩擦試管壁等方法，促使晶體析出，若仍

4、然未析出晶體，則這種溶劑也是不合 適的；若有晶體析出，則以結(jié)晶析出的多少來選擇溶劑。按照上述方法逐一試驗(yàn)不同的溶劑，如冷卻后有晶體析出，則比較晶體的多少，選擇 出最佳的重結(jié)晶溶劑。4. 如果幾種溶劑都適合作重結(jié)晶溶劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)哪些條件選擇溶劑?答：在幾種溶齊熾適合作重結(jié)晶溶劑時(shí)，則應(yīng)根據(jù)晶體的回收率、操作的難易、溶劑的毒性、易燃性以及價(jià)格等方面考慮選擇出較合適的溶劑。5. 什么叫混合溶劑用混合溶劑重結(jié)晶時(shí)應(yīng)怎樣操作答：所謂混合溶劑就是把對(duì)此物質(zhì)溶解度很大的和溶解度很小的而又能互溶的兩種溶劑混合起來，這樣可獲得新的良好的溶解性能。用混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶時(shí)，一般先用適量溶解度大的溶劑，在加熱的條件下

5、使樣品溶 解。溶液若有顏色，則用活性炭脫色。趁熱過濾除去不溶物。將濾液加熱至接近沸騰 時(shí)，慢慢滴加溶解度小的溶劑至剛好出現(xiàn)渾濁不消失時(shí)，再小心滴入溶解度大的溶劑,直至溶液剛好變澄清。放置，冷卻結(jié)晶。若已知兩種溶劑的某一比例適用重結(jié)晶被提純物，則可先配好混合溶劑，按單一溶劑 重結(jié)晶的方法進(jìn)行。6. 重結(jié)晶時(shí)，溶劑用量為什么不能過量太多，也不能太少正確的用量應(yīng)該是多少？答：要使重結(jié)晶得到的產(chǎn)品純且回收率高，溶劑的用量多少相當(dāng)重要。用量過少，在 熱過濾時(shí)，會(huì)帶來很大麻煩和產(chǎn)品損失；用量太多，則被提純物殘留在母液中的量太 多，損失大，甚至根本無結(jié)晶析出。因此，必須使用適量的重結(jié)晶溶劑，即一般比需 要量

6、（按溶解度計(jì)算得出）多加20-100%的溶劑為宜。7. 加熱溶解被提純物的粗品時(shí)，為什么加入溶劑的量要比計(jì)算量稍少，然后，漸漸添加至恰好溶解，最后，再多加其量的20%左右的溶劑？答：因?yàn)橛?jì)算量是按純品溶解度計(jì)算得到的，實(shí)際上還含有不溶或易溶的雜質(zhì)在被提 純物中。只有先比計(jì)算量少加，再逐漸添加至恰好溶解，才能了解溶解粗品至少需要的溶劑量。最后多加其量的20%左右的溶劑，目的是防止趁熱過濾時(shí)析出結(jié)晶造成損失及過濾時(shí)的困難。8. 使用有機(jī)溶劑 (低沸點(diǎn) )進(jìn)行重結(jié)晶時(shí)，在熱溶過程中應(yīng)注意些什么？答：應(yīng)注意：(1) 選用小口儀器 ( 如三角燒瓶 ) 。因?yàn)槠靠谛?，溶劑不易揮發(fā)，同時(shí)便于振搖，促使固體溶

7、解。(2) 有機(jī)溶劑多數(shù)是低沸點(diǎn)易燃的，量取溶劑時(shí)，應(yīng)熄滅附近的明火。(3) 混溶時(shí)， 在三角燒瓶上必須裝上回流冷凝管 ( 需要長時(shí)間加熱溶解的，也要裝上回流冷凝管，以防止溶劑的揮發(fā) ) 。(4) 根據(jù)溶劑沸點(diǎn)的高低，選用熱水浴或電熱套。切勿用明火直接加熱8. 用活性炭脫色 ( 也可以除去某些樹脂狀物質(zhì)或不溶性雜質(zhì)的均勻懸浮物) ，是不是用量越多越好應(yīng)該用多少量才合適？答：用活性炭脫色時(shí)，必須避免用量過多，因?yàn)榛钚蕴繒?huì)沾上一些被提純物，減少了 回收率。加入活性炭的量應(yīng)視溶液顏色的深淺而定，一般為干粗固體樣品重量的 1-5% 左右，假如一次未完全脫去溶液的顏色，可再加活性炭進(jìn)行二次脫色。9. 用

8、活性炭脫色時(shí)，為什么要待固體物質(zhì)完全溶解后方可加入為什么不能往正在沸騰的溶液中加活性炭？答：用活性炭脫色，要待固體樣品完全溶解后才能加入。這是因?yàn)椋阂环矫嬷挥泄腆w 樣品完全溶解后才看得出溶液是否有顏色，以及顏色的深淺，從而決定是否需要加活性炭或應(yīng)加多少活性炭；其次，固體樣品未完全溶解，就加活性炭會(huì)使固體樣品溶解 不完全 （ 活性炭會(huì)吸附部分溶劑 ） ，同時(shí)活性炭沾的被提純物的量也增多；第三，由于 黑色活性炭的加入，使溶液變黑，這樣就無法觀察固體樣品是否完全溶解。上述三個(gè) 方面的原因均會(huì)導(dǎo)致純產(chǎn)品回收率的降低。11. 要使重結(jié)晶得到的純品回收率高，熱過濾是一個(gè)重要的操作，請(qǐng)問在趁熱過濾前應(yīng)做好

9、哪些方面的準(zhǔn)備 （ 從安全、順利地過濾等方面考慮 ） 應(yīng)如何進(jìn)行熱過濾？ 答：在進(jìn)行熱過 濾前應(yīng)做好如下方面的準(zhǔn)備 （1） 選擇好頸短且粗管的玻璃漏斗 （ 以避免晶體在玻璃漏斗頸部 析出而造成阻塞 ） ；同時(shí)，玻璃漏斗應(yīng)在低溫烘箱或電熱套中預(yù)熱。（2） 折疊好菊花形濾紙 （ 此種濾紙面積較大，可以加速過濾，減少在過濾時(shí)析出晶體的機(jī)會(huì) ） 。折菊花形濾紙時(shí)應(yīng)注意 濾紙的圓心處切勿重壓， 否則， 因折紋集中， 過濾時(shí)易破裂。 同時(shí)應(yīng)將折疊好的菊花形濾紙 翻轉(zhuǎn)并整理好， 這樣可以避免被弄臟的一面接觸濾液。 使用時(shí)應(yīng)注意菊花形濾紙向外凸出的 棱邊應(yīng)緊貼在漏斗壁上； 過濾即將開始時(shí)， 先用少量熱溶劑潤濕

10、， 以免干濾紙吸附溶劑導(dǎo)致 晶體析出。 （3） 在過濾低沸點(diǎn)易燃的有機(jī)溶劑所形成的溶液時(shí)，必須熄滅鄰近的明火。保 溫漏斗中的熱水要在別處準(zhǔn)備好，切勿邊加熱邊過濾，以免造成事故。 上述準(zhǔn)備工作做好 后，先將保溫漏斗放在鐵圈中 （ 已加入熱水 ） ，然后將玻璃漏斗放入保溫漏斗內(nèi)， 把菊花形濾 紙放在玻璃漏斗中并整理好， 用少量熱溶劑潤濕濾紙， 趁熱將溶液倒進(jìn)玻璃漏斗中過濾。 若 濾紙上有少量晶體析出， 可用少量熱溶劑洗下；若析出的晶較多時(shí)，必須刮回原瓶，加少量 溶劑重新熱溶后再過濾。并加上蓋子放置，自然冷卻結(jié)晶。>>收斂并非示弱，外放未免自傷A_A12. 重結(jié)晶時(shí)，析出的晶體過大或過小

11、有什么不好應(yīng)如何處理才能得到均勻的小晶體？答：重結(jié)晶時(shí)， 若將濾液在冷水中快速冷卻或在冷卻時(shí)劇烈攪動(dòng)濾液， 則會(huì)形成顆粒很小的 晶體。 這種小晶體雖然包含的雜質(zhì)較少， 但由于表面積較大， 吸附在其表面的雜質(zhì)總量還是比較多的。 同時(shí)，由于晶體太小造成抽濾的困難。 但也不要形成過大的晶體。 晶體顆粒過大，晶體中會(huì)夾雜母液， 造成干燥困難。 正確的處理是，將濾液靜置自然冷卻結(jié)晶。當(dāng)看到有大晶體在形成時(shí)，適當(dāng)搖動(dòng)使之變成較小均勻的小晶體。13. 重結(jié)晶時(shí)，有時(shí)濾液中析不出晶體，這是什么原因可采取什么方法使其晶體析出？ 答：濾液中析不出晶體的原因：(1) 濾液中有膠狀物質(zhì)存在；(2) 形成了過飽和溶液；

12、(3) 濾液還未達(dá)到飽和。實(shí)驗(yàn)中常常采取下列方法促使晶體析出(1) 用玻璃棒摩擦器壁以形成粗糙面，使溶質(zhì)分子呈定向排列而形成晶體。(2) 投入少量晶種 ( 同一種物質(zhì)的晶體； 若無此晶體， 可將玻璃棒沾一些溶液， 溶劑揮發(fā)后即 會(huì)析出晶體 ) 供給定型晶核，使晶體形成。(3) 用冰水或其它冷凍劑進(jìn)行冷卻，也能使晶體形成。 此外，如果被提純物呈油狀析出時(shí)，可將析出油狀物的溶液加熱重新溶解，然后慢慢冷卻。一旦油狀物析出時(shí)，便劇烈攪拌使油狀物分散。也可在攪拌至油狀物消失的狀況下固化。 若溶液未達(dá)到飽和，則應(yīng)加熱蒸發(fā)除去多余的溶劑，晶體便會(huì)析出。將布氏漏斗裝一橡皮14. 抽濾裝置包括哪幾部分抽濾時(shí)應(yīng)注

13、意哪些事項(xiàng)？答：抽濾裝置包括布氏漏斗，抽濾瓶及水泵三個(gè)部分。其裝配方法是：塞，然后塞在抽濾瓶上， 但必須緊密不漏氣。 漏斗的下段斜口要正對(duì)抽濾瓶的支管，瓶的支管用厚的橡皮管與水泵 （或機(jī)械泵 ） 支管相接。抽濾時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）濾紙不應(yīng)大于布氏漏斗的底面，也不能太小，應(yīng)以蓋住底面小孔為宜（2）在抽濾前，必須用同一溶劑將濾紙濕潤，使濾紙緊貼于布氏漏斗的底面，然后打開水泵或機(jī)械泵將濾紙吸緊，避免晶體在抽濾時(shí)從濾紙邊緣吸入抽濾瓶中（3）停止抽濾時(shí)，先將抽濾瓶與水泵間連接的橡皮管拆開或?qū)C(jī)械泵抽濾裝置中安全瓶上的活塞打開與大氣相通 （ 防止水倒流入抽濾瓶內(nèi) ） 。最后關(guān)閉水泵 （ 或關(guān)掉機(jī)械泵

14、）15. 在抽濾過程中，怎樣對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌？答：為了除去晶體表面的母液， 應(yīng)用溶劑洗滌晶體。洗滌濾餅前， 將連接抽濾瓶的橡皮管拆 開，關(guān)閉水泵。 把少量溶劑均勻地灑在濾餅上，使全部晶體剛好被溶劑蓋住為宜。 用刮刀或 玻璃棒小心攪動(dòng) （ 切勿接觸濾紙 ） ，使所有的晶體濕潤， 重新裝好抽濾裝置抽濾。 為了抽盡母 液，可用潔凈的玻塞或小燒杯底用力擠壓。 洗滌過程中， 應(yīng)堅(jiān)持少量 （ 溶劑） 多次（ 洗滌 ）的原 則。16. 經(jīng)過一次重結(jié)晶得到的晶體，應(yīng)如何檢驗(yàn)其純度是否需要進(jìn)行再次重結(jié)晶？答：可通過測定熔點(diǎn)的方法檢驗(yàn)。若符合質(zhì)量要求，則不需要再次重結(jié)晶。否則，就需再次 重結(jié)晶到符合質(zhì)量要求為止。17. 有一固體有機(jī)物極易溶于熱的乙醇中，但難溶于冷的乙醇中，問這種固體有機(jī)物應(yīng)怎樣 重結(jié)晶？答：首先應(yīng)明確：乙醇是一種低沸點(diǎn)易燃的有機(jī)溶劑，所以在重結(jié)晶過程