Удаление примеceй и очистка растворов
Перекристаллизация продуктов с содержанием основного вещества менее 95%, как правило, проходит с низким выходом и не дает высокой степени очистки. Очень загрязненные соединения, особенно содержащие смолистые примеси, иногда вообще не удается перекристаллизовать. Поэтому, прежде чем подвергнуть вещество перекристаллизации, следует избавиться от основной части загрязнений с помощью различных методов.
Наиболее универсальным и эффективным методом удаления примесей является обработка растворов очищаемых веществ адсорбентами.
Растертый в порошок адсорбент, например активный уголь, осторожно, небольшими порциями, присыпают к насыщенному горячему раствору, удалив предварительно источник нагрева,— иначе возможно бурное вскипание жидкости и выброс ее из колбы.
Чтобы адсорбция прошла полнее, раствор некоторое время кипятят с углем, затем проводят горячее фильтрование через плотный фильтр, например бумагу «синяя лента».
Если примеси, например смолистые продукты, имеют значительную молекулярную массу, адсорбция существенно облегчается. В таких случаях можно медленно профильтровать горячий раствор через слой адсорбента на воронке для горячего фильтрования.
Перед обработкой склонных к окислению веществ уголь следует освободить от адсорбированного кислорода. Для этого его лучше всего прокипятить с небольшим количеством чистого растворителя. От влаги, которая обычно содержится в угле в значительных количествах, его при необходимости освобождают сушкой в вакууме.
Количество адсорбента зависит от степени загрязнения и составляет обычно 0,5—2% от массы очищаемого вещества. Необходимо учитывать, что уголь в той или иной мере адсорбирует практически любые соединения, поэтому применение избыточного его количества может привести к потерям основного продукта.
Адсорбционная способность активного угля по отношению к различным примесям и в различных растворителях неодинакова. Являясь неполярным гидрофобным адсорбентом, он хорошо поглощает растворенные вещества из водных растворов и полярных жидкостей — спиртов, сложных эфиров, амидных растворителей. Для удаления примесей из малополярных и, особенно, неполярных, например углеводородных растворителей, в которых активный уголь не всегда достаточно эффективен, можно рекомендовать использование активного оксида алюминия или порошкообразного силикагеля.
Выбор подходящего поглотителя при отсутствии литературных данных производится с помощью пробирочных опытов.
Даже однократная обработка адсорбентами нередко может заменить несколько перекристаллизации. Выигрыш во времени и в отношении выхода чистого продукта не оставляет сомнений в целесообразности описанной операции.
К рекомендуемым способам предварительного удаления примесей относится также промывка очищаемого продукта растворителем, в котором основное вещество нерастворимо или слаборастворимо, а примеси растворимы хорошо. Обычно для этой цели вещество размешивают с небольшим объемом подходящего растворителя в стакане, после чего отфильтровывают на воронке Бюхнера с отсасыванием. Если после однократной промывки легкорастворимые примеси полностью не удаляются, операцию повторяют еще один или два раза.
см. также