Химийн цэвэрлэгээний аргууд. Химийн бодисыг цэвэрлэх арга. Бодисыг дахин талстжуулах замаар цэвэршүүлэх

01.09.2023 -

Зарим хатуу бодисууд халах үед хайлах температурт хүрэхээсээ өмнө идэвхтэй ууршдаг. Уурын хатуу төлөв рүү урвуу шилжилт нь шингэн үе шатыг алгасах замаар шууд явагддаг. Энэ процессыг сублимация буюу сублимация гэж нэрлэдэг бөгөөд бодисыг цэвэршүүлэхэд ашигладаг.

Сублимация, тэр ч байтугай ганц ч гэсэн дүрмээр бол бүрэн цэвэр бүтээгдэхүүн олж авахад хүргэдэг бөгөөд ихэвчлэн хэд хэдэн дахин талстжилтыг орлуулдаг. Энэ нь бүтээгдэхүүнийг эцсийн цэвэршүүлэх, дэгдэмхий нэгдлүүдийг дэгдэмхий бус хольцоос урьдчилан ялгахад ашиглаж болно. Сублимац нь цэвэр бүтээгдэхүүний өндөр гарц (98-99%) байдгаараа дахин талстжилтаас эрс ялгаатай.

Нөгөөтэйгүүр, сублимация нь маш урт процесс тул ихэвчлэн бага хэмжээний бодисыг цэвэршүүлэхэд ашигладаг. Энэ аргын хамрах хүрээ нь мөн олон тооны хатуу нэгдлүүдийн сублимаци хийх чадвар нь маш бага тул бэлтгэлийн зориулалтаар ашиглах боломжгүй тул хязгаарлагдмал байдаг.

Ууршилтын хурд нь нийт ууршилтын гадаргуугийн талбайтай пропорциональ байдаг тул сублиматжуулах бодисыг аль болох нарийн нунтаглах ёстой. Сублимацийн явцад бодисыг хайлуулахыг зөвшөөрөх ёсгүй, учир нь энэ нь бодисын гадаргуугийн огцом бууралтаас болж үйл явцын хурд буурахад хүргэдэг.

Ховоржилтыг ашиглах, түүнчлэн нэрэх үед бодисууд оргилж эхлэх температурыг бууруулдаг тул вакуум дор олон тооны хөдөлмөрийн дэгдэмхий нэгдлүүдийг сублиматжуулах боломжтой байдаг.

Сублимация хийх төхөөрөмжийг сонгохдоо сублимацияжуулсан бодис ба конденсацийн гадаргуугийн хоорондох зай хамгийн бага байх загварт давуу эрх олгох хэрэгтэй. Энэ зай багасах тусам сублимацийн хурд нэмэгддэг.

Цагаан будаа. 81. Хөргөсөн гадаргуу дээрх уурын конденсаци бүхий сублимац хийх төхөөрөмж (a, b).

Цагаан будаа. 82. Сублимац хийх хамгийн энгийн төхөөрөмж: 1 - бодис бүхий шаазан аяга; 2 - шилэн юүлүүр; 3- нүхтэй шүүлтүүр цаасны тойрог; 4 - элсэн банн; 5 - хөвөн ноос.

Амархан шингэдэг бодисыг бага хэмжээгээр сублиматжуулахын тулд шаазан аяга, цагны шил, энгийн химийн юүлүүрээс бүрдэх энгийн төхөөрөмжийг ашиглаж болно (Зураг 80). Sublimated бодисыг элсэн ваннд халаана; сублимат нь юүлүүрийн хүйтэн хананд хуримтлагддаг бөгөөд үүнийг үе үе цэвэрлэж байх ёстой. Сублимацын талстууд аяга руу буцаж унахаас сэргийлэхийн тулд бодисыг шүүлтүүрийн цаас эсвэл асбестын дугуйгаар хучиж, дотор нь хэд хэдэн цоорхойтой байна.

Цагаан будаа. 82. Вакуум дахь бага хэмжээний бодисыг сублимаци хийх төхөөрөмж.

Ихэнх тохиолдолд хөргөлттэй гадаргуу дээр конденсац хийх нь дээр. Энэ зорилгоор санал болгож буй бүх төхөөрөмжүүдийн дотроос хамгийн энгийн бөгөөд нэгэн зэрэг конденсацийн гадаргуу хүртэлх хамгийн бага зайг хангах нь Зураг дээр үзүүлсэн төхөөрөмжүүд юм. 81.

Вакуум дахь бага хэмжээний бодисыг сублимаци хийхэд түгээмэл хэрэглэгддэг төхөөрөмжийг Зураг дээр үзүүлэв. 82. Үүний сул тал нь вакуумыг үе үе унтрааж, сублимацийг хусахын тулд төхөөрөмжийг задлах шаардлагатай байдаг.

Зурагт үзүүлсэн вакуум сублиматорт. 83-т сублиматыг нэлээд өргөн дотоод хоолой бүхий хэвтээ байрлалтай хөргөгчинд цуглуулдаг. Бүтээгдэхүүнийг дутуу конденсацлахаас зайлсхийхийн тулд сублимат бодис бүхий колбыг шаардлагатай температурт халаасан шингэн ваннд хүзүү хүртэл дүрнэ. Капилляраар дамжуулан колбонд нийлүүлсэн бага хэмжээний агаар эсвэл идэвхгүй хийн гүйдэл нь ууршилтын гадаргуугаас уурыг үр дүнтэй арилгахад тусалдаг бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг эрс нэмэгдүүлдэг.

Бодисын хамгийн жижиг хэсгүүдийг хийн урсгалын хамт колбоны гаралтын хүзүүнд шилжүүлэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд сүвэрхэг шилэн хуваалтыг гагнах нь зүйтэй боловч бага хэмжээний хийн урсгалтай бол ийм арга хэмжээ авах шаардлагагүй.

Цэвэршүүлж буй бодисын шинж чанар, түүний тоо хэмжээ зэргээс хамааран та төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны зарчмыг өөрчлөхгүйгээр салангид хэсгүүдийн дизайныг өөрчилж болно. Тиймээс колбоны хэлбэр, түүнийг халаах арга нь өөр байж болно. Гадны хөргөлттэй хоёр хүзүүтэй колбо нь их хэмжээний бодисыг сублимаци хийх зориулалттай конденсаторын хувьд маш тохиромжтой.

Курсын ажил

Химийн бодисыг цэвэрлэх арга

сахилга бат: Органик бус хими

Тверь, 2013 он

Оршил

Бодисыг ялгах, цэвэршүүлэх нь ихэвчлэн бие биентэйгээ холбоотой үйлдлүүд юм. Хольцыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваах нь ихэвчлэн цэвэр, боломжтой бол хольцгүй бодис авах зорилготой байдаг. Гэсэн хэдий ч тухайн бодисын цэвэр байдалд тавигдах шаардлагууд өөрчлөгдөж байгаа тул аль бодисыг цэвэр гэж үзэх тухай ойлголт эцэслэн тогтоогдоогүй байна. Одоогийн байдлаар химийн цэвэр бодис үйлдвэрлэх арга нь онцгой ач холбогдолтой болсон.

Бодисыг хольцоос ялгах, цэвэршүүлэх нь тэдгээрийн физик, физик-химийн эсвэл химийн өвөрмөц шинж чанарыг ашиглахад суурилдаг.

Бодисыг ялгах, цэвэршүүлэх хамгийн чухал аргуудын техникийг (нэрэх ба сублимация, олборлох, талстжуулах ба дахин талстжуулах, давслах) холбогдох бүлгүүдэд тайлбарласан болно. Эдгээр нь зөвхөн лабораторийн практикт төдийгүй технологид ашиглагддаг хамгийн түгээмэл арга юм.

Хамгийн хэцүү тохиолдлуудад тусгай цэвэрлэгээний аргыг хэрэглэдэг.

1. Бодисыг цэвэршүүлэх

.1 Дахин талстжилт

Дахин талстжуулах аргаар цэвэршүүлэх нь температурын өөрчлөлттэй бодисын уусах чадварын өөрчлөлт дээр суурилдаг.

Уусах чадвар нь ханасан уусмал дахь ууссан бодисын агууламжийг (концентраци) хэлнэ. Энэ нь ихэвчлэн 100 г уусгагч дахь ууссан бодисын хувиар эсвэл граммаар илэрхийлэгддэг.

Бодисын уусах чадвар нь температураас хамаарна. Энэ хамаарал нь уусах чадварын муруйгаар тодорхойлогддог. Зарим бодисын усанд уусах чадварын талаарх мэдээллийг Зураг дээр үзүүлэв. 1, түүнчлэн уусах чадварын хүснэгтэд.

Эдгээр өгөгдлүүдийн дагуу, жишээлбэл, хэрэв та калийн нитратын уусмалыг 45 хэмд ханасан 100 г ус ууж бэлтгэнэ. º, дараа нь 0 хүртэл хөргөнө º, дараа нь 60 г KNO талстууд унах ёстой 3. Хэрэв давс нь бага хэмжээний усанд уусдаг бусад бодис агуулсан бол тэдгээрийн ханалт нь тогтоосон температурын бууралтад хүрэхгүй тул давсны талстуудтай хамт тунадасжихгүй. Уламжлалт аналитик аргаар илрүүлэх боломжгүй бага хэмжээний хольцыг зөвхөн тунадасны талстууд л зөөнө. Гэсэн хэдий ч дахин дахин талстжих замаар бараг цэвэр бодисыг олж авах боломжтой.

Тунадасжсан талстыг шүүсний дараа үлдсэн ханасан давсны уусмал нь илүү цэвэр байх болно, учир нь энэ тохиолдолд бусад бодисын хольц агуулсан эхийн шингэнийг бага хэмжээгээр авдаг. Талстыг эхийн шингэнээс салгасны дараа уусгагчаар угаах замаар хольцыг багасгахад тусална.

Тиймээс дахин талстжилт нь бодисыг тохирох уусгагчд уусгаж, дараа нь үүссэн уусмалаас талст хэлбэрээр тусгаарлахад хүргэдэг. Энэ нь бодисыг бохирдлоос цэвэрлэх нийтлэг аргуудын нэг юм.

1.2 Сублимац

Сублимац буюу сублимация гэдэг нь шингэн үүсэхгүйгээр хатуу биеийг шууд уур болгон хувиргах явдал юм. Сублимацийн температурт хүрсэний дараа хайлахгүйгээр хатуу бодис нь уур болж хувирдаг бөгөөд энэ нь хөргөсөн объектын гадаргуу дээр талст болж хувирдаг. Сублимац нь тухайн бодисын хайлах цэгээс доогуур температурт үргэлж тохиолддог.

Хэд хэдэн бодисын (иод, нафталин, бензойны хүчил, аммиак гэх мэт) шинж чанарыг ашиглан сублимация хийхдээ хольц нь энэ шинж чанаргүй бол цэвэр хэлбэрээр авахад хялбар байдаг.

Сублимацын үзэгдлийг илүү гүнзгий судлахын тулд Зураг дээр үзүүлсэн бодисын төлөв байдлын диаграммтай танилцах шаардлагатай. 2. Абсцисса тэнхлэгт температур t (цельсийн градусаар), ордны тэнхлэгт ханасан уурын даралтыг p (м/см) харуулав. 3). Усны төлөвийн диаграм нь ижил төстэй дүр төрхтэй тул даралт ихсэх тусам усны хөлдөх температур буурдаг тул түүний ТВ муруй нь ордны тэнхлэгт налуу байна.

TA муруй нь шингэн дээрх ханасан уурын температур ба даралтын хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг. TA муруйн бүх цэгүүд нь шингэн ба түүний ханасан уурын хоорондох тэнцвэрийн нөхцлийг тодорхойлдог. Жишээлбэл, 100-д º ус ба уур нь зөвхөн 760 ммМУБ даралттай байж болно. Урлаг. Хэрэв даралт 760 мм м.у.б-аас их байвал. Урлаг., дараа нь уур нь ус руу өтгөрдөг (ТТ муруй дээрх талбай); даралт 760 мм м.у.б-аас бага бол. Урлаг., дараа нь бүх шингэн нь уур болж хувирдаг (ТТ муруйн доорх талбай). TA муруй нь бодисын хайлах цэгээс дээш байна. Сүрьеэгийн муруй нь хатуу биет дэх ханасан уурын температур ба даралтын хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг. Хатуу бодисын уурын даралт нь ихэвчлэн бага байдаг бөгөөд энэ нь биеийн шинж чанар, температураас ихээхэн хамаардаг. Тиймээс иодын уурын даралт 16 байна º 0.15 ммМУБ байна. Урлаг, мөс - 15 º 1.24 ммМУБ байна. Урлаг. Сүрьеэгийн муруй нь бодисын хайлах цэгээс доогуур байна. Энэ муруйн бүх цэгүүд нь хатуу бие ба түүний ханасан уурын хоорондох тэнцвэрийн нөхцлийг тодорхойлдог.

Телевизийн муруйг хайлах муруй гэж нэрлэдэг бөгөөд бодисын хайлах цэг ба даралтын хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг.

Энэ муруй дээрх бүх цэгүүд нь хатуу ба шингэн тэнцвэрт байдалд байх нөхцөлийг (температур ба даралт) тодорхойлдог.

ТТ, TB, TV муруй нь бодисын төлөв байдлын диаграммыг гурван мужид хуваадаг: 1 - хатуу фазын оршин тогтнох бүс, 2 - шингэн фаз, 3 - уурын үе шат.

Бүх гурван бүс нийлдэг T цэг нь бодисын бүх гурван үе шат буюу хатуу, шингэн, уур нь тэнцвэртэй байх температур, даралтыг заана. гэж нэрлэдэг гурвалсан цэг(Т).

Температур эсвэл даралтыг өөрчилснөөр та бодисын төлөв байдлыг өөрчилж болно.

Гурвалсан цэгээс дээш даралттай байгаа бодисын хатуу төлөвийг 1 цэг гэж үзье. Бодисыг тогтмол даралтаар халаах үед 1-р цэг нь 1-4-р тасархай шугамын дагуу хөдөлж, тодорхой температурт TB хайлах муруйг 2-р цэгт огтолно. Бүх талстууд хайлж дуусмагц тогтмол даралтаар халаах нь Шингэн буцалж эхлэх TA муруй дээрх 3-р цэг нь уурын төлөвт шилжинэ. Температурыг цаашид нэмэгдүүлснээр бие 3-р төлөвөөс 4-р төлөв рүү шилжинэ. Уурыг хөргөхөд 4-р төлөвөөс 1-р төлөв рүү ижил тасархай муруй дагуу эсрэг чиглэлд авч үзсэн процессууд давтагдана.

Хэрэв бид бодисыг гурвалсан цэгээс доогуур даралттай, жишээлбэл 5-р цэг дээр авбал бодисыг тогтмол даралтаар халааснаар бид 6-р цэгт хүрэх бөгөөд энэ үед хатуу бодис нь шингэн үүсэхгүйгээр уур болж хувирна, өөрөөр хэлбэл. сублимаци эсвэл сублимация явагдана (тасархай шугам 5-7-г үзнэ үү). Үүний эсрэгээр, уурыг хүссэн температурт хөргөхөд бодисын талсжилт 6-р цэгт (мөн шингэн үүсэхгүйгээр) явагдана.

Дээр дурдсан зүйлсээс дараахь дүгнэлтийг гаргаж болно.

)Гурвалсан цэгээс дээш даралтаар хатуу бодисыг халаасны үр дүнд хайлах болно;

)Гурвалсан цэгээс доош даралттай хатуу бодисыг халаасны үр дүнд энэ нь сублимат болно;

)Хэрэв халаалтыг атмосферийн даралтаар хийдэг бол тухайн бодисын гурвалсан цэгийн даралт нь атмосферийн даралтаас өндөр байвал сублимаци үүснэ. Жишээлбэл, p = 1 at, нүүрстөрөгчийн давхар исэл - 79-д нэмэгддэг º, Халаалтыг гурвалсан цэгийн даралтаас өндөр даралтаар хийх тохиолдолд энэ нь хайлах болно.

Гурвалсан цэгээс дээш даралттай үед хатуу бодисууд уур болж хувирдаг гэдгийг санах нь зүйтэй (бүх хатуу болон шингэн нь ямар ч температурт хэсэгчлэн ууршдаг). Ийнхүү хайлах цэгээс доогуур атмосферийн даралттай талст иод нь нил ягаан уур болж хувирдаг бөгөөд энэ нь хүйтэн гадаргуу дээр талст болж хувирдаг. Энэ өмчийг иодыг цэвэршүүлэхэд ашигладаг. Гэсэн хэдий ч иодын гурвалсан цэгийн даралт нь атмосферийн даралтаас бага байдаг тул цаашид халаахад хайлах болно. Тиймээс атмосферийн даралт дахь талст иод нь түүний ханасан ууртай тэнцвэрт байдалд байж чадахгүй.

Гурвалсан цэгээс доош даралттай хатуу бодисууд л ханасан ууртайгаа тэнцвэртэй байж болно. Гэхдээ ийм даралтын дор эдгээр бодисууд хайлж чадахгүй. Сублиматжсан бодисыг тодорхой даралтаар халааж шингэн төлөвт шилжүүлж болно.

1.3 нэрэх

Нэрэх буюу нэрэх нь шингэнийг уур болгон хувиргах, дараа нь уурыг шингэн болгон хувиргахад үндэслэдэг. Энэ арга нь шингэнийг ууссан хатуу эсвэл бага дэгдэмхий шингэнээс ялгадаг. Жишээлбэл, нэрэх аргыг ашиглан байгалийн усыг түүнд агуулагдах давснаас нь цэвэршүүлдэг. Үүний үр дүнд эдгээр давсгүй эсвэл маш бага хэмжээгээр агуулсан нэрмэл ус гарч ирдэг.

Нэрэх төхөөрөмжийг лабораторийн нөхцөлд бага хэмжээний шингэнийг нэрэхэд ашигладаг.

Уурын даралт нь гадаад даралттай (ихэвчлэн атмосферийн) тэнцүү болоход шингэн буцалгана. Тогтмол даралттай цэвэр бодис нь тодорхой температурт буцалгана. Холимог өөр өөр (тодорхойгүй) температурт буцалгана. Тиймээс буцлах цэг нь бодисын цэвэр байдлын шинж чанар юм. Бодис цэвэр байх тусам бодисын буцлах цэг ба нэрэх температурын хоорондох ялгаа бага байна. (1)

Нэрэх төхөөрөмжийг ашиглан та шингэний хольцыг салгаж, цэвэр хэлбэрээр нь гаргаж авах боломжтой. Энэ тохиолдолд тусгаарлах нь шингэний хольц ба түүний ханасан уурын найрлага дахь ялгаа дээр суурилдаг. Энэ нь Зураг дээрх диаграмаас тодорхой харагдаж байна. Хоёр шингэн (бодис) А ба В хольцын буцалгах цэг нь шингэний хольцын найрлага, тэнцвэрт байдалд байгаа уурын найрлагаас хамааралтай болохыг харуулж байна. Ординат тэнхлэг нь тогтмол даралттай үед буцлах температурыг, абсцисса тэнхлэг нь шингэний хольц буюу уурын найрлагыг харуулдаг. X тэнхлэг дээрх эхлэл цэг нь цэвэр А бодис (100% А бодис ба 0% В бодис), эцсийн цэг нь цэвэр В бодис (100% В бодис ба 0% А бодис), завсрын цэг нь янз бүрийн хольцтой тохирч байна. А ба В бодис, жишээлбэл 50% А ба 50% В; 80% A ба 20% B гэх мэт. Энэ зургийн аргын тав тухтай байдал нь тодорхой юм. Диаграмм нь хоёр муруй үүсгэдэг: шингэний муруй (доод) нь буцалж буй шингэний найрлагыг, уурын муруй (дээд) нь уурын найрлагыг илэрхийлдэг. Эндээс харахад бүх температурт уур нь шингэнээс өөр найрлагатай байдаг, өөрөөр хэлбэл. энэ нь илүү тогтворгүй бүрэлдэхүүнээр үргэлж баялаг байдаг.

Диаграмаас харахад буцлах температурын t дахь хольцын найрлага нь G* цэг дэх уурын найрлагатай, буцлах температурын D цэг дэх хольцын найрлага t цэг дэх уурын найрлагатай тохирч байна. E, i.e. хольц дахь шингэний А агууламж нэмэгдэхийн хэрээр уур дахь А-ийн агууламж нэмэгддэг. Үүнийг анх Д.П. Коновалов 1881 онд: Шингэн дэх бодисын агууламж нэмэгдэх тусам түүний уур дахь агууламж нэмэгддэг (Д.П. Коноваловын 1-р хууль). Тиймээс ийм хольцыг нэрэх үед нэрмэлийн эхний хэсгүүд нь дараагийн хэсгүүдээс илүү өндөр уурын даралттай (өөрөөр хэлбэл бага буцалгах) шингэн агуулна. Нэрэлтийн колбонд нэрэх явцад өндөр буцалж буй шингэний хэмжээ нэмэгддэг.

Нэрэлтийг өөр өөр температурын мужид, өөр өөр хүлээн авагчид авах үед ийм нэрэлтийг бутархай буюу бутархай нэрэх гэж нэрлэдэг. Тодорхой температурын мужид дээж авсан хүлээн авагч дахь шингэнийг фракц гэж нэрлэдэг.

Бутархай нэрэлтийг хэд хэдэн удаа давтан хийснээр та шингэний хольцыг бараг бүрэн салгаж, хольцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цэвэр хэлбэрээр авах боломжтой.

Бутархай нэрэх замаар шингэний хольцыг илүү бүрэн гүйцэд, хурдан салгах нь рефлюкс конденсатор эсвэл нэрэх баганыг ашиглах замаар хөнгөвчилдөг. Уурыг хөргөгчинд буулгахаас өмнө хэсэгчлэн өтгөрүүлдэг бөгөөд үүний үр дүнд нэрмэл шингэн дэх бага буцалгах фракцын хэмжээ ихээхэн нэмэгддэг. Ийм нэг нэрэх (жишээ нь нэрэх багана эсвэл рефлюкс конденсатор ашиглан) нь нэрэх төхөөрөмж ашиглан хэд хэдэн дараалсан нэрэлтийг орлуулдаг.

Уураар нэрэх, бууруулсан даралтын дор нэрэх гэх мэт бусад нэрэх аргуудын адилаар рефлюкс конденсатороор нэрэх аргыг органик химийн талаархи гарын авлага, семинарт авч үздэг.

2. Хийн цэвэршүүлэх

уусах бодисын дахин талстжих сублимац

Эдгээр хольцыг шингээдэг бодисоор дамжин хийн хольцыг цэвэршүүлэх замаар хийдэг. Жишээлбэл, Kipp төхөөрөмжид нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсэх үед түүнтэй хамт хольцууд гарч ирдэг - устөрөгчийн хлорид (давсны хүчлээс) ба усны уур. Хэрэв эдгээр хольцтой нүүрстөрөгчийн давхар ислийг эхлээд усаар угаана (хлорт устөрөгчийг шингээх), дараа нь кальцийн хлоридын хоолойгоор (усны уурыг шингээх) дараа нь CO 2Энэ нь бараг цэвэрхэн болж хувирна.

Бодисын цэвэр байдлын түвшинг тодорхойлохын тулд физик, химийн судалгааны аргыг ашигладаг. Эхнийх нь: шингэн бодисын хувьд - нягтрал, буцлах цэг, хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох; хатуу бодисын хувьд - хайлах цэг болон бусад хэд хэдэн үзүүлэлтийг тодорхойлох; Хоёрдахь аргад хольцын агууламжийн химийн шинжилгээ - чанарын болон тоон шинжилгээ орно.

Үнэмлэхүй цэвэр бодис гэж байдаггүй. Лабораторийн практикт ашигладаг бодисууд нь янз бүрийн цэвэршилттэй байдаг. Бодис дахь хольцын зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээг Бүх Холбооны стандартаар (ГОСТ) тогтоодог.

Органик бус хими, чанарын шинжилгээний лабораторийн ажилд химийн зэрэглэлээр тэмдэглэгдсэн бодис тохиромжтой. (10 агуулна -5 - 10-7% хольц) болон аналитик зэрэг. (ойролцоогоор 10-4 агуулна % хольц).

Шинэ технологи нь 10 орчим хольцтой тусгай цэвэр буюу хэт цэвэр эсвэл ялангуяа цэвэр бодисыг ашиглахыг шаарддаг. -5 - 10-7%. Тэдгээрийг олж авахын тулд тусгай цэвэрлэх аргыг ашигладаг. Иймд хагас дамжуулагч материалыг гүн цэвэршүүлэхийн тулд уусах чадвар нь тэгш бус байдаг тул шингэн ба хатуу фазын хооронд хольцыг тэгш бус хуваарилах үндсэн дээр бүсийн хайлуулах аргыг өргөн ашигладаг. Энэ арга нь дор хаяж 99.99999% -ийн үндсэн элементийн агууламжтай германий авах боломжтой болгодог.

Өндөр цэвэр бодисыг олж авах аргуудыг тусгай ном зохиолд авч үздэг.

3. Бодисыг цэвэрлэх тусгай арга

3.1 Диализ

Диализус эсвэл органик уусгагчд ууссан бодисыг ялгаж, цэвэршүүлэхэд ашиглаж болно. Энэ аргыг ихэвчлэн бага молекул жинтэй хольц эсвэл органик бус давсаас усанд ууссан өндөр молекул жинтэй бодисыг цэвэрлэхэд ашигладаг. (2)

Диализаар цэвэршүүлэхийн тулд хагас нэвчилттэй хуваалтууд буюу мембранууд хэрэгтэй." Тэдний онцлог нь молекулууд эсвэл ионууд нь жижиг хэмжээтэй бодисыг нэвт шингээж, молекул эсвэл ионыг нь хадгалдаг нүхтэй байдаг. илүү том хэмжээтэй.мембрангийн нүх. Тиймээс диализийг шүүлтүүрийн онцгой тохиолдол гэж үзэж болно.

Цагаан будаа. 4. Хутгагчтай диализатор.

Өндөр молекул болон өндөр полимер бүхий олон бодисоор хийсэн хальсыг хагас нэвчилттэй хуваалт эсвэл мембран болгон ашиглаж болно. Желатин, альбумин, илгэн цаас, усжуулсан целлюлоз (целлофан гэх мэт), урсацын целлюлоз (ацетат, пирит гэх мэт), олон полимержилт, конденсацын бүтээгдэхүүнээс хийсэн хальсыг мембран болгон ашигладаг. Органик бус бодисыг ашигладаг: паалангүй шаазан, зарим төрлийн шатаасан шавараар хийсэн хавтанцар (коллоид шавар, жишээлбэл, бентонит), дарагдсан нарийн сүвэрхэг шил, керамик гэх мэт.

Мембранд тавигдах үндсэн шаардлага нь: 1) диализийн уусмалыг бэлтгэсэн уусгагчид уусгах чадваргүй байх; 2) уусгагч болон ууссан бодисын хувьд химийн идэвхгүй байдал; 3) хангалттай механик хүч чадал.

Олон мембран нь ус эсвэл бусад уусгагч бодисоор хавагнах чадвартай тул механик хүч чадлаа алддаг. Хавдсан хальс нь амархан гэмтэх эсвэл устгагдах боломжтой. Ийм тохиолдолд диализийн хальсыг удаан эдэлгээтэй суурь дээр, жишээлбэл, уусгагчд идэвхгүй даавуу (хөвөн, торго, шилэн, синтетик утас гэх мэт) эсвэл шүүлтүүрийн цаасан дээр хийдэг. Заримдаа мембраны механик хүчийг өгөхийн тулд тэдгээрийг тохирох металлаар (хүрэл, цагаан алт, мөнгө гэх мэт) хийсэн металл тороор (арматур) бэхжүүлдэг.

Диализийн хувьд диализатор гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжийг ашигладаг (Зураг 4). Тэд өөр өөр загвартай байж болно. Диализатортой ажиллах техник нь маш энгийн. Хагас нэвчдэг мембран нь төхөөрөмжийг ихэвчлэн хоёр хэсэгт хуваадаг. Диализ хийх уусмалыг төхөөрөмжийн нэг тал руу, нөгөө тал руу нь цэвэр уусгагчийг цутгаж, сүүлийнх нь ихэвчлэн шинэчлэгддэг (шингэний тогтмол урсгал). Хэрэв цэвэр уусгагчийг өөрчлөхгүй бол мембранаар дамжин өнгөрөх бодисын концентраци эцэстээ тэнцвэржиж, диализ бараг зогсох болно. Хэрэв уусгагчийг байнга шинэчилж байвал мембранд нэвтэрч болох бүх уусдаг бодисыг диализийн уусмалаас бараг салгаж болно.

Диализийн хурд нь янз бүрийн бодисын хувьд харилцан адилгүй бөгөөд цэвэршүүлж буй бодисын хэд хэдэн нөхцөл, шинж чанараас хамаарна. Уусмалын температурыг нэмэгдүүлэх, уусгагчийг шинэчлэх нь диализийг хурдасгахад тусалдаг.

Ихэнх тохиолдолд ердийн диализийн оронд электродиализ хэрэглэдэг. Диализийн үед цахилгаан гүйдэл ашиглах нь процессыг хурдасгаж, бусад олон давуу талыг бий болгодог.

Муу уусдаг бодисын хур тунадас. Энэ техникийг аналитик зорилгоор өргөн ашигладаг бөгөөд зөвхөн нэг, органик бус эсвэл органик бодис агуулсан тунадасыг олж авдаг. Үүссэн тунадасыг угаах замаар ("Шүүлтүүр" эсвэл тунадасыг уусгасны дараа дахин тунадасжуулах, эсвэл тухайн тохиолдол бүрт тохирсон нөхцөлд тохирох уусгагчаар хандлах замаар цаашид цэвэршүүлж болно.

Энэ аргыг хэрэгжүүлэхэд ашигладаг төхөөрөмж нь бодисын шинж чанар, уусгагчийн шинж чанараас хамаарна. Ихэнхдээ үйл ажиллагааг зүгээр л шилэн эсвэл колбонд хийж болно. Бусад тохиолдолд битүүмжилсэн тоног төхөөрөмжийг бүлэгт тайлбарласантай адил угсардаг. 10 "Татан буулгах". Тунадасыг шүүж, угааж, дараа нь дараагийн боловсруулалтанд (дахин талстжуулах, хатаах гэх мэт) оруулна.

Агуулга багатай тунадасыг эхийн шингэнээс салгаж тунадасжуулах, дараа нь тунадасны уусмалыг задлах эсвэл центрифуг хийх замаар угааж болно. Туналт удаан байх тусам тунадасны давхарга илүү нягтардаг. Гэсэн хэдий ч тунадасыг удаан хугацаанд тунадасжуулахыг зөвлөдөггүй, учир нь цаг хугацаа өнгөрөх тусам тунадас ба эхийн уусмалын хооронд хажуугийн процессууд (бусад ионуудын шингээлт, уусгагчтай нэгдэл) үүсч, дараа нь "боловсруулалт" хийхэд хүндрэл учруулдаг. тусгаарлагдсан тунадас.

3.2 Цогцолбор

Нарийн төвөгтэй байдал байна нэг цэвэр бодис, ялангуяа органик бус бодисыг тусгаарлах техникээс. Нарийн төвөгтэй нэгдлүүд нь усанд маш бага уусдаг, харин органик уусгагчид амархан уусдаг, эсвэл эсрэгээрээ байж болно. Эхний тохиолдолд хурдас нь дээр дурдсанчлан боловсруулагдана. Хэрэв нийлмэл нэгдэл нь усанд амархан уусдаг бол тохиромжтой органик уусгагчаар хандлах замаар усан уусмалаас цэвэр хэлбэрээр гаргаж авах эсвэл нэгдмэл бодисыг аль нэг аргаар устгах боломжтой. (3)

Цогцолборыг маш цэвэр хэлбэрээр металлыг тусгаарлахад ашиглаж болно. Энэ нь ялангуяа ховор, ул мөр металлын хувьд үнэн бөгөөд тэдгээрийг органик бодисуудтай нэгдэл хэлбэрээр тусгаарлаж болно.

Дэгдэмхий нэгдлүүд үүсэх. Зөвхөн ялгарсан бодис, жишээлбэл, металлаас дэгдэмхий нэгдэл үүссэн тохиолдолд энэ аргыг хэрэглэж болно. Хэрэв хольцын дэгдэмхий нэгдлүүд нэгэн зэрэг үүссэн бол дэгдэмхий хольцыг арилгахад хэцүү байж болох тул энэ аргыг хэрэглэхийг зөвлөдөггүй. Ихэнх тохиолдолд зарим бодисын дэгдэмхий галоген (хлорид эсвэл фторын нэгдлүүд) үүсэх нь цэвэршүүлэх арга болгон, ялангуяа вакуум нэрэхтэй хослуулан маш үр дүнтэй байдаг. Бидний сонирхлыг татсан бодисын сублимаци буюу буцлах температур бага байх тусам түүнийг бусдаас салгаж, фракц нэрэх буюу диффузийн аргаар цэвэршүүлэхэд хялбар байдаг.

Хагас нэвчүүлэх хуваалтаар хийн бодисыг тараах хурд нь цэвэршүүлсэн бодисын нягтрал, молекул жингээс хамаардаг бөгөөд тэдгээртэй бараг урвуу пропорциональ байна.

3.3 Бүсийн хайлах

Бүсийн хайлалтыг тухайн бодисын хатуу фаз нь түүний шингэн фазтай тэнцвэртэй байх үед хайлсан бодисоор олборлох онцгой тохиолдол гэж үзэж болно. Хэрэв цэвэршүүлж буй бодист агуулагдах аливаа хольцын шингэн үе дэх уусах чанар нь хатуу фазын уусах чанараас ялгаатай бол энэ хольцоос цэвэршүүлэх нь онолын хувьд боломжтой *. Энэ арга нь уурын даралт багатай эсвэл нэрэх үед задардаг нэгдлүүдийг (гол төлөв органик) цэвэрлэхэд онцгой ач холбогдолтой юм. (4) Дулаан дамжуулалт багатай нэгдлүүдийн хувьд диэлектрикийн эсэргүүцэлтэй өндөр давтамжийн халаалт хэрэглэх замаар хайлах бүсийг үүсгэж болно. Бүсийн хайлуулах арга нь анхны материалыг бүрэн ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд органик бодис, зарим металлын (жишээлбэл, хөнгөн цагаан, германий гэх мэт) том дан талстыг авах боломжийг олгодог.

Хамгийн энгийн хэлбэрээр металлд хэрэглэх үед хайлах бүсийн арга нь хайлсан бүсийг металл саваа дагуу аажмаар хөдөлгөхөөс бүрдэнэ.

Бүсийн хайлуулах аргыг цэвэр органик нэгдлүүдийг бэлтгэхэд өргөн ашиглаж болно. (5)

Одоогоор шингэнийг цэвэршүүлэхийн тулд бүс хайлуулах аргыг хэрэглэх оролдлого хийгдэж байна. Энэ аргыг зөвхөн урьдчилан хөлдөөсөн шингэнийг цэвэрлэхэд ашиглах боломжтой болсон.Үүний тулд шингэнийг нарийн, урт шилэн саванд (12 мм өргөн, 110 мм урт) хийж, -30 хэмд хөлдөөх хэрэгтэй. хатуу нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ацетонтой холилдсон хольц дээр ажилладаг эргэлтийн хөргөлтийн төхөөрөмж.Завин дахь хөлдөөсөн шингэнийг Уоррен мотор ашиглан 1 см/цагийн хурдтайгаар хэд хэдэн дараалсан бүс халаагчаар дамжуулан 1.8 см орчим зайд татдаг. бие биенээ болон жижиг керамик блокуудын ховилд 0.5 мм (0.5 ом/м) диаметртэй нихром утасны эргэлтийг төлөөлдөг.Гүйдлийн хүчийг хөлдөөсөн шингэн дэх хайлсан нарийн бүсийн температур 3-4 байхаар сонгосон. ° C. Хайлсан бүсүүд нь нэг нэгээр нь хөдөлж, шингэнд агуулагдах хольцыг авч явдаг. Хөлдүү шингэний блокийн эцсийн хэсэгт хольцууд төвлөрдөг. Энэхүү техник нь усан болон усан бус уусмалыг цэвэрлэж, ууссан эсвэл зөвхөн нарийн тусгаарлах боломжтой. тархсан бодисууд. (6)

Бүсийн хайлуулах аргын техник хангамжийн загвар нь авсан бодисын шинж чанараас хамаардаг бөгөөд энэ тохиолдолд стандарт тоног төхөөрөмжийг санал болгоход хэцүү байдаг. (7)

3.4 Хроматографи

Хроматографийн арга Анхны уусмал дахь агууламж нь маш бага бодисыг баяжуулах, түүнчлэн цэвэр бэлдмэлийг авахад онцгой ач холбогдолтой. Энэ аргыг ашиглан өндөр цэвэршилттэй газрын ховор элемент, сауропын элементүүдийг олж авсан. Энэ аргыг ашиглан олон эмийн болон органик эмийг цэвэршүүлж, цэвэр хэлбэрээр олж авдаг. Уусмал дахь хольцоос бодисыг цэвэршүүлэх, салгах даалгавартай бараг бүх тохиолдолд хроматографи, ион солилцоо нь найдвартай арга байж болно.

Ион солилцооны хувьд органик бус эсвэл органик шингээгч (ихэвчлэн өөр өөр брэндийн давирхай) болох ион солилцогчийг ашигладаг. Химийн шинж чанараараа тэдгээрийг катнонит, анионит, амфолит гэж ангилдаг. Катион солилцогч нь катион солилцдог. Анион солилцуур нь анион солилцох чадвартай байдаг. Амфоген нь хүрээлэн буй орчны рН болон ион солилцуурт шингээх ёстой бодисын шинж чанараас хамааран катион ба анионыг хоёуланг нь солилцох чадвартай. (8)

Ион солилцуур нь шингээгдсэн ионоор бүрэн ханах хүртэл ион солилцох чадвартай. Ашигласан ион солилцуур нь катион солилцогчийг хүчилээр, анион солилцогчийг шүлтээр угаах замаар нөхөн сэргээгддэг.* Элюат (ион солилцогчийг угаах замаар гаргаж авсан шингэн) нь ион солилцуураар шингэсэн ионуудыг агуулна.

Полимеруудыг салгаж, хуваахын тулд тэдгээрийн уусмалыг "Sephadex" (Швед) хэмээх гельээр шүүх аргыг санал болгосон. Энэ аргыг гель шүүлтүүр гэж нэрлэдэг. Үндсэндээ энэ нь багана дээрх өндөр молекул жинтэй бодисыг хроматографийн аргаар ялгах явдал юм.

Sephadex нь усанд хавдсан жижиг үр тариа хэлбэрээр байдаг. (9)

Бусад бодисыг хэрэглэх үед молекулын жингийн хил хязгаар нь өгөгдсөн утгаас нэг чиглэлд хазайж болно. Тиймээс уургийн бодисын хувьд молекул жингийн хүрээ нь полисахаридынхаас илүү өргөн байдаг. Sephadex-ийн хэрэглээнд зориулж хүрэмтэй хроматографийн баганыг зохион бүтээсэн; Багана нь боросиликат шилээр хийгдсэн. (10)

Нэгдүгээрт, Sephadex-ийг усаар хольж, үүссэн хольцыг хутгаж, баганад цутгаж, суурьшихыг зөвшөөрнө. Дараа нь туршилтын бодисын төвлөрсөн уусмалыг баганад нэмсэн бөгөөд ингэснээр Sephadex-ийн дээд давхаргыг хутгахгүй. Тэнцвэр нь маш хурдан тогтдог тул ердийн иопитуудтай харьцуулахад угаах хурд өндөр байж болно. Бутархай хэсгүүдийг спектрофотометрээр (органик полимер) эсвэл цахилгаан дамжуулах чанараар (органик бус бодисын уусмал) хянадаг. Гель шүүлтүүрийн арга нь диализ болон электродиализийг бүрэн орлодог. Түүний тусламжтайгаар молекулын жингийн хувьд бие биенээсээ бага зэрэг ялгаатай полимерүүдийг маш нарийн хуваах боломжтой.

4. Туршилтын хэсэг

Зэсийн сульфатыг дахин талстжуулах замаар цэвэршүүлэх

Зэсийн сульфатын уусах хүснэгтийг (Хавсралт №1) ашиглан 80-д ийм ханасан хэмжээг бэлтгэхийн тулд хичнээн хэмжээний ус, зэсийн сульфат авах шаардлагатайг тооцоол. º Давсны уусмалаас, дараа нь хөргөсний дараа 0 хүртэл º 10 г CuSO4 ялгарна 5H 2О.

Зэсийн сульфат нь бага хэмжээний калийн хлорид, түүнчлэн уусдаггүй хольц (элс, нүүрсний хэсэг) -ээр бохирдсон байдаг. Тиймээс тооцоолсон хэмжээнээс 10% илүү авах шаардлагатай.

Нэрмэл усны тооцоолсон эзэлхүүнийг цилиндрээр хэмжиж, 50 мл-ийн микро шилэнд хийнэ, буцалгаж эхлэх хүртэл халааж, шилэн саваагаар хутгахдаа зэсийн сульфатын дээжийг уусгана.

Бэлтгэсэн уусмал нь хлоридын ион агуулсан эсэхийг шалгаарай. Үүнийг хийхийн тулд конус хэлбэрийн туршилтын хоолойд 3 дусал уусмал хийнэ, 1 дусал AgNO уусмал нэмнэ. 3болон 2 дусал азотын хүчил. Цагаан тунадас үүснэ.

Хлоридын ионыг шалгасны дараа буцалгаад халаасан зэсийн сульфатын уусмалыг зурагт үзүүлсэн халуун шүүлтүүрийн юүлүүрээр шүүнэ. 4 (уусдаггүй хольцыг салгах). Ийм шүүлтийн явцад ханасан уусмалыг хөргөхгүй бөгөөд энэ нь шүүлтүүр дээр бодис талсжихгүй бөгөөд ингэснээр шүүх процессыг улам хүндрүүлнэ. Юүлүүр нь цахилгаан гүйдлийг асаах замаар халаана.

Шүүлтүүрийг хурдасгахын тулд урьдчилан бэлтгэсэн атираа шүүлтүүрийг ашиглахыг зөвлөж байна. Гөлгөр (энгийн) шүүлтүүр үйлдвэрлэх аргыг Зураг дээр харж болно. 5. Эвхэгдсэн шүүлтүүрийг (Зураг 6) дараах байдлаар хийнэ: эхлээд том гөлгөр шүүлтүүр хийж, дараа нь хагасаар нугалж, хагас бүрийг нэг чиглэлд, нөгөө нь гармоника шиг хэд хэдэн удаа нугалав. Шүүлтүүр нь юүлүүрийн ирмэг дээр 5 - 10 мм хүрэх ёсгүй.

Шүүгдсийг шилэн саваагаар хутгахдаа эхлээд өрөөний температурт, дараа нь 0 хүртэл хөргөнө º C (ус ба мөс бүхий талстжуулагчид).

Тунадасжсан давсны талстыг эхийн уусмалаас шүүж ялгана. Бухнерийн юүлүүр ашиглан бага даралттай шүүлтүүр хийх нь хамгийн сайн арга юм. Энэ нь шүүлтүүрийн процессыг ихээхэн хурдасгадаг. Бунсений колбонд (өргөтгөсөн зузаан ханатай колбонд) резин таглаатай Бюхнерийн юүлүүр хийнэ. Нүх сүвтэй юүлүүрийн хавтан дээр дугуй шүүлтүүрийн цаас байрлуулж, хавтан дээр илүү нягт бэхлэхийн тулд усаар норгож, шүүсэн уусмалаар юүлүүрийг дүүргэж, хажуугийн өргөтгөлийг усны шахуургатай холбоно. Бухнерийн юүлүүр ашиглан шүүлтүүрийг Зураг дээр үзүүлэв. 7.

Давсны талстыг юүлүүрээс гаргаж аваад хуурай шилэн саваанд наалдахгүй болтол нь шүүлтүүрийн цаасны хооронд шахаж ав. Үүссэн давсыг техникийн химийн балансаар жинлэнэ. CuSO-ийн тооцоолсон хэмжээг авч давсны гарцыг тодорхойл 45H 2Онолын хувьд онцлох ёстой байсан О, 100%.

Цэвэршүүлсэн давсны уусмал болон эхийн шингэнд хлоридын ион байгаа эсэхийг шалгана.

4.1 Асуудлыг шийдэх жишээ

Ийм хэмжээний ханасан 80-ыг бэлтгэхийн тулд хэдэн грамм ус, зэсийн сульфат авах шаардлагатай вэ? º 0 хүртэл хөргөхөд уусмалаас º С 5г зэсийн сульфат ялгаруулах уу?

Шийдэл: Уусах чадварын хүснэгтээс (Хавсралт 1) бид 100 г ханасан уусмалд x g CuSO авах шаардлагатай болохыг олж мэдэв. 45H 2O. Хэрэв 0 бол º 5г зэсийн сульфат унасан тул уусмалд (x-5)г үлдэнэ. Усгүй давсны хувьд энэ нь (x - 5) болно. эсвэл d. агуулагдах уусмалын хэмжээг тооцоол

г давс:

100 г уусмалд 12.9 г усгүй давс агуулагддаг

a = g.

80 хүртэл халаахад? Үүний тусламжтайгаар бид хэмжээгээр нь ханасан уусмалыг олж авдаг

Энэ нь зэсийн сульфат агуулсан байх болно

Энэ хэмжээ нь x-тэй тэнцүү байна. Дараа нь

Тиймээс x=25.3г.

80-тай юу? Тооцоолсон хэмжээгээр давс нь ханасан болно

g шийдэл

Та ус авах хэрэгтэй

46.5 г - 25.3 г = 21.2 г, эсвэл 21.2 мл.

Нэг болон ижил хэмжээний усанд ногдох давсны хэмжээг урьдчилан тооцоолсноор энэ асуудлыг өөр аргаар шийдэж болно.

9 г CuSO 434.9?1.56=54.44 г CuSO-д тохирно 45H 2O, 12.9 г CuSO 4 - 20.12 CuSO 45H 2O. Ханасан уусмалд:

80-тай юу? 54.44 г CuSO-д C 45H 2O нь 45.56 г H2 агуулдаг О

C20.12 CuSO 4?5H2 O79.88H 2О

СXCuSO 4?5H2 O45.56H 2О

Уусмалыг 80-аас 0 хүртэл хөргөх үед? Бид дараахь зүйлийг авна.

44 - 11.47 = 42.97 г зэсийн сульфат.

Ус, давсны хэмжээг бид дараахь харьцаагаар олно.

97 г CuSO 45H 2O - 45.56 гр H 2О

5 CuSO 4?5H2 O-yH 2О

42.97 г CuSO 45H 254.44 г CuSO4-аас O тунадас үүснэ 5H 2О

5 CuSO 45H 2OzCuSO4 5H 2О

Ийм байж болно:

gCuSO 45H 2О шүдэнз CuSO 4. 80 байх уу? C та x g CuSO авах хэрэгтэй 4 vyg шийдэл. Дараа нь

5 gCuSO-ийн тунадасны дараа 0°С 45H 2O эсвэл 12.82 CuSO 4x жин 12.82 гр-аар буурах болно.Үлдсэн зүйл нь (x - 12.82) г CuSO 4(y - 20) г уусмалд. гэсэн үг

Гэхдээ x=0.349y.

Дараа нь y=46,54 г уусмал хаанаас гардаг вэ? X = 0,349?46,54 г = 16,24 г CuSO 4эсвэл 25.3 г CuSO 45H 2O. Та ус авах хэрэгтэй: 46.54 г - 25.33 г = 21.2 г буюу 21.2 мл.

Дүгнэлт

Энэхүү курсын ажил нь химийн бодисыг цэвэршүүлэхэд хамгийн их хэрэглэгддэг аргуудыг (дахин талстжуулалт, сублимация, нэрэх гэх мэт) авч үзсэн.

Эдгээр аргууд нь нэлээд үр дүнтэй бөгөөд ихэвчлэн хэрэглэгдэх боломжтой бөгөөд тэдгээрийн давуу тал нь ажилд шаардлагатай тоног төхөөрөмжийн өртөг бага, цэвэршүүлэх хурд зэрэгт оршдог боловч тэдгээр нь бүгд нэг дутагдалтай байдаг: санал болгож буй аргуудын аль нь ч хэт цэвэр бодис гаргаж чадахгүй.

Манай шинжлэх ухаан зогсохгүй, илүү нарийн төвөгтэй, нарийн төхөөрөмж ашиглан бодисыг цэвэршүүлэх шинэ аргууд олдож байна. Энэ ажилд хроматографи, диализ, комплекс үүсгэх гэх мэтийг авч үзсэн.Эдгээр аргуудыг ашигласнаар бид хэт цэвэр бодис гаргаж авах боломжтой. Гэхдээ тэдгээр нь үнэтэй хэвээр байгаа бөгөөд тэдгээрийн аль нь ч түгээмэл биш юм.

Аж үйлдвэр, шинжлэх ухааны туршилтуудад улам бүр эрэлт хэрэгцээтэй байгаа хэт цэвэр бодисыг олж авах шинэ аргуудыг байнга боловсруулж байх тул бодисыг цэвэршүүлэх сэдэв нь хамааралтай хэвээр байх болно.

Ашигласан эх сурвалж, уран зохиолын жагсаалт

1. Pfain V. J. Бүс хайлах / V. J. Pfain - М.: Металлургиздат, 1960. - 384 х.

2. Херингтон E. Зойн органик бодисыг хайлуулах / Э.Херингтон; эгнээ англи хэлнээс - М.: Мир, 1965. - 547 х.

Абакумов Б.И.Бүс хайлуулах суурилуулалт / Б.И.Абакумов, Е.Е.Коновалов. - М.: РЖХим, 1964, 367 х.

Шплкин A.I. Гадаргуугийн хурцадмал байдал багатай бодисыг тигельгүй хайлуулах суурилуулалт / I.A. Shplkin, A.A. Kiliev. - М.: РЖХим, 1964. - 230 х.

Муссо Н.Хими дэх салгах шинэ аргын тухай / Н.Мусо; эгнээ англи хэлнээс -М. : РЖХхим, 1958. - 654 х.

Линстэд Р. Бодисыг цэвэрлэх, тусгаарлах хроматографийн аргуудын тухай / Р.Линстэд; эгнээ англи хэлнээс - М.: Издатинлит, 1959. - 476 х.

Горшков В.И. / I. V. Горшков, В.А.Федоров, А.М.Толмачев. - М.: РЖХим, 1966. - 187 х.

Нийсэл В. Ууссан бодисыг диффузийн хурдны зөрүүгээр ялгах аргын тухай / В.Нийсел; эгнээ англи хэлнээс - М.: РЖХим, 1964. - 479 х.

Shield-Knetsch N. Талсжих бодисын салалт / N. Shield-Knetsch; эгнээ англи хэлнээс - М.: РЖХим, 1964. - 169 х.

Maley L. Бага ба өндөр молекул жинтэй бодисыг гель болгон нэвтрүүлэхэд үндэслэсэн хроматографийн хэрэглээ / L. Maley; эгнээ англи хэлнээс - М.: РЖХим, 1965. - 540 х.

Багш нарт зориулсан нэмэлт материал

"Бодис цэвэршүүлэх" сэдвээр 8-р анги

тайлбар

Санал болгож буй нэмэлт материал нь цэвэршүүлэх тусгай аргуудыг тайлбарласан болно: диализ, цогцолбор, дэгдэмхий нэгдлүүд үүсэх, хроматографи ба ионы солилцоо, нэрэх ба шулуутгах, олборлох, бүс хайлуулах.

Хамгийн хэцүү тохиолдлуудад тусгай цэвэрлэгээний аргыг хэрэглэдэг.

Диализус эсвэл органик уусгагчд ууссан бодисыг ялгаж, цэвэршүүлэхэд ашиглаж болно. Энэ аргыг ихэвчлэн бага молекул жинтэй хольц эсвэл органик бус давсаас усанд ууссан өндөр молекул жинтэй бодисыг цэвэрлэхэд ашигладаг.

Диализийн аргаар цэвэршүүлэхийн тулд хагас нэвчдэг хуваалт буюу "мембран" гэж нэрлэгддэг хэсгүүд шаардлагатай.Тэдгээрийн онцлог нь молекул эсвэл ион нь жижиг хэмжээтэй бодисыг нэвт шингээж, молекул эсвэл ионыг нь хадгалдаг нүхтэй байдаг. хэмжээтэй мембраны нүхний хэмжээ нь илүү том байдаг. Тиймээс диализийг шүүлтүүрийн онцгой тохиолдол гэж үзэж болно.

Өндөр молекул болон өндөр полимер бүхий олон бодисоор хийсэн хальсыг хагас нэвчилттэй хуваалт эсвэл мембран болгон ашиглаж болно. Мембран болгон желатин, альбумин, илгэн цаас, целлюлозын гидрат (целлюлоз гэх мэт), целлюлозын эфир (ацетат, нитрат гэх мэт), олон полимержилт, конденсацийн бүтээгдэхүүнээс авсан хальсыг ашигладаг. Органик бус бодисыг ашигладаг: паалангүй шаазан, зарим төрлийн шатаасан шавараар хийсэн хавтанцар (коллоид шавар, жишээлбэл, бентонит), дарагдсан нарийн сүвэрхэг шил, керамик гэх мэт.

Целлюлозын эфир эсвэл бусад өндөр полимер бодисоор хийсэн мембраны янз бүрийн сүвэрхэг чанарыг олж авахын тулд холбогдох лакуудад янз бүрийн хэмжээний ус нэвтрүүлдэг. Лакны хальсыг хатаах үед өгөгдсөн сүвэрхэг чанар бүхий сүүн өнгөтэй мембраныг олж авна. Диализийн хувьд диализатор гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжийг ашигладаг. Диализийн хурд нь янз бүрийн бодисын хувьд харилцан адилгүй бөгөөд цэвэршүүлж буй бодисын хэд хэдэн нөхцөл, шинж чанараас хамаарна. Уусмалын температурыг нэмэгдүүлэх, уусгагчийг шинэчлэх нь диализийг хурдасгахад тусалдаг. Ихэнх тохиолдолд ердийн диализийн оронд электродиализДиализийн үед цахилгаан гүйдэл ашиглах нь процессыг хурдасгаж, бусад олон давуу талыг бий болгодог.

Муу уусдаг бодисын хур тунадас. Энэ техникийг аналитик зорилгоор өргөн ашигладаг бөгөөд зөвхөн нэг, органик бус эсвэл органик бодис агуулсан тунадасыг олж авдаг. Үүссэн тунадасыг цаашид цэвэршүүлэх боломжтой. Энэ аргыг хэрэгжүүлэхэд ашигладаг төхөөрөмж нь бодисын шинж чанар, уусгагчийн шинж чанараас хамаарна.

Нарийн төвөгтэй байдалнь цэвэр бодис, ялангуяа органик бус бодисыг тусгаарлах аргуудын нэг юм. Нарийн төвөгтэй нэгдлүүд нь усанд маш бага уусдаг, харин органик уусгагчид амархан уусдаг, эсвэл эсрэгээрээ байж болно. Эхний тохиолдолд хурдас нь дээр дурдсанчлан боловсруулагдана. Хэрэв нийлмэл нэгдэл нь усанд амархан уусдаг бол тохиромжтой органик уусгагчаар хандлах замаар усан уусмалаас цэвэр хэлбэрээр гаргаж авах эсвэл нэгдмэл бодисыг аль нэг аргаар устгах боломжтой. Цогцолборыг маш цэвэр хэлбэрээр металлыг тусгаарлахад ашиглаж болно. Энэ нь ялангуяа ховор, ул мөр металлын хувьд үнэн бөгөөд тэдгээрийг органик бодисуудтай нэгдэл хэлбэрээр тусгаарлаж болно.

Дэгдэмхий нэгдлүүд үүсэх.Зөвхөн ялгарсан бодис, жишээлбэл, металлаас дэгдэмхий нэгдэл үүссэн тохиолдолд энэ аргыг хэрэглэж болно. Хэрэв хольцын дэгдэмхий нэгдлүүд нэгэн зэрэг үүссэн бол дэгдэмхий хольцыг арилгахад хэцүү байж болох тул энэ аргыг хэрэглэхийг зөвлөдөггүй. Ихэнх тохиолдолд зарим бодисын дэгдэмхий галоген (хлорид эсвэл фторын нэгдлүүд) үүсэх нь цэвэршүүлэх арга болгон, ялангуяа вакуум нэрэхтэй хослуулан маш үр дүнтэй байдаг. Бидний сонирхлыг татсан бодисын сублимаци буюу буцлах температур бага байх тусам түүнийг бусдаас салгаж, фракц нэрэх буюу диффузийн аргаар цэвэршүүлэхэд хялбар байдаг. Хагас нэвчилттэй хуваалтаар хийн бодисыг тараах хурд нь цэвэршүүлсэн бодисын нягтрал, молекулын жингээс хамаардаг бөгөөд тэдгээртэй бараг урвуу пропорциональ байна.

Хроматографи ба ионы солилцоо.Эдгээр аргууд нь уусмалд агуулагдах бодисыг ялган авахын тулд сорбцийн үзэгдлийг ашиглахад суурилдаг. Хроматографийн арга нь анхны уусмал дахь агууламж маш бага бодисыг баяжуулах, түүнчлэн цэвэр бэлдмэлийг авахад чухал ач холбогдолтой юм. Энэ аргыг ашиглан өндөр цэвэршилттэй газрын ховор элементийг гаргаж авсан. Энэ аргыг ашиглан олон эмийн болон органик эмийг цэвэршүүлж, цэвэр хэлбэрээр олж авдаг. Уусмал дахь хольцоос бодисыг цэвэршүүлэх, салгах даалгавартай бараг бүх тохиолдолд хроматографи, ион солилцоо нь найдвартай арга байж болно.

Ион солилцооны хувьд органик бус эсвэл органик шингээгч (ихэвчлэн өөр өөр брэндийн давирхай) болох ион солилцогчийг ашигладаг. Химийн шинж чанараараа тэдгээрийг катион солилцогч, анионы солилцоо, амфолит гэж дараахь бүлэгт хуваадаг. Катион солилцогч нь катион солилцдог. Анион солилцуур нь анион солилцох чадвартай байдаг. Ион солилцуур нь шингээгдсэн ионоор бүрэн ханах хүртэл ион солилцох чадвартай.

Дахин талстжилт.Давс болон бусад хатуу электролит, органик нэгдлүүдийг цэвэршүүлэх бүх аргуудаас дахин талстжилтыг хэрэглэх боломжийн хувьд эхний байранд тавих ёстой. Энэ нь үйл явцын энгийн байдал, түүний үр ашгийн аль алиных нь (наад зах нь бүдүүлэг цэвэрлэгээ хийх) холбоотой юм. Халах үед давсны уусах чадвар нэмэгддэг тул та буцалгах цэг дээр ханасан уусмал бэлтгэж, механик хольцоос шүүж, хөргөж болно; Энэ тохиолдолд нэлээд цэвэр давсны талстыг олж авах боломжтой байдаг. Энэ нь хөргөхөд уусмал нь зөвхөн үндсэн бодистой харьцуулахад хэт ханасан байдаг бөгөөд эхийн уусмалд хувь хэмжээгээр агуулагдах хольцууд үлддэгтэй холбоотой юм. Энэ бол дахин талстжих үйл явцын үндсэн диаграмм юм. Бодит байдал дээр дахин талстжих нь илүү төвөгтэй байдаг, учир нь энэ нь талстжих явцад цэвэршүүлэх үр ашгийг эрс бууруулдаг хэд хэдэн процесс дагалдаж болно. Тиймээс ионууд эсвэл хольцын молекулууд нь үндсэн бодисын үүссэн талстуудаар механикаар баригдаж болно (бүгжих, оруулах). Талстуудын гадаргуу дээр хольцын ионуудыг их бага хэмжээгээр шингээх нь зайлшгүй боловч жижиг тодорхой гадаргуутай том талстууд үүсэхэд шингээлтийн үүрэг бага байдаг. Үндсэн давсны ион ба хольцын ионуудын хэмжээ нь 10-15% -иас ихгүй ялгаатай бөгөөд хоёр бодис ижил системд талсжих үед хатуу уусмал (изоморфизм) үүсэх боломжтой. Дараа нь болор өсөлтийн үед давсны үндсэн ионуудын заримыг хольцын ионоор сольж болно. Мөн шингэсэн ионуудын эргэн тойрон дахь талст өсөлттэй холбоотой ямар ч хэмжээтэй гадны ионууд баригдаж болно. Ийм ионууд нь хатуу уусмалд ордоггүй тул болор торны согогийг илэрхийлдэг.

Изоморф бодисыг талстжуулах замаар салгах нь зарчмын хувьд боломжгүй гэдэг нь тодорхой юм. Эдгээр тохиолдолд заримдаа та тусгай арга техникийг ашиглах хэрэгтэй болдог. Иймд лазер бадмаараг үйлдвэрлэх зориулалттай хөнгөн цагаан-аммонийн хөнгөн цагааныг цэвэршүүлэхдээ хөнгөн цагаан аммиак, төмөр-аммонийн хөнгөнцагаан нь изоморф шинж чанартай тул дахин талстжих замаар Fe 3+ хольцоос ангижрах боломжгүй юм. рН 2-д цэвэршүүлэх коэффициент (цэвэршүүлэх коэффициент нь түүхий бүтээгдэхүүн дэх хольцын агууламжийг цэвэршүүлсний дараа бэлдмэл дэх хольцын агууламжтай харьцуулсан харьцаа юм) 10-аас хэтрэхгүй. Харин Fe 3+-ийг Fe 2+ болгон бууруулвал изоморфизм арилж, цэвэршүүлэх коэффициент 100 хүрнэ.Дахин талсжих замаар бодисыг цэвэршүүлэх үр ашиг нь түүний уусах чадвараас мөн хамаарна. Бодисын уусах чадвар 5-30% байх үед цэвэршилт нь 75-85% уусах чадвараас хамаагүй илүү явагддаг. Үүнээс үзэхэд маш амархан уусдаг бодисыг цэвэршүүлэхэд дахин талстжилт нь практик биш юм.

Нэрэлт ба залруулга.Бодисыг нэрэх замаар цэвэршүүлэх нь шингэний хольц уурших үед уур нь ихэвчлэн өөр найрлагатай болж, хольцын бага буцалгах бүрэлдэхүүнээр баяжуулдаг. Тиймээс олон хольцоос амархан буцалгах хольцыг зайлуулах эсвэл эсрэгээр үндсэн бодисыг нэрэх, нэрэх төхөөрөмжид хэцүү буцалгах хольцыг үлдээх боломжтой. Бид нэрэх явцад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тогтмол харьцаагаар (азеотроп хольц) нэрэх системтэй байнга тулгардаг. Энэ тохиолдолд салалт үүсэхгүй бөгөөд нэрэх замаар цэвэршүүлэх боломжгүй юм. Азеотроп хольцын жишээнд HCl (20.24% HCl) ба этилийн спирт (95.57% C 2 H 5 OH) -ийн усан уусмалууд орно.

Цэвэр бодисыг олж авахын тулд (ялангуяа гүн цэвэршүүлэх үед) энгийн нэрэхийн оронд тэд засч залруулахыг илүүд үздэг, i.e. нэрэх ба конденсацийг автоматаар хослуулах үйл явц. Шулуутгах онол руу орохгүйгээр бид нэрэх баганад уур нь конденсатын янз бүрийн фракцуудтай таарч, бага дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсэг нь уураас шингэн рүү конденсацдаг, илүү дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсэг нь шингэнээс шингэн рүү шилждэг гэдгийг л онцлон тэмдэглэх болно. уур. Нэрэлтийн баганын олон тавиур ("хавтан") дамжин өнгөрөхөд уур нь илүү дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр баяжуулж чаддаг тул баганаас гарахад бараг зөвхөн энэ бүрэлдэхүүн хэсгийг (эсвэл азеотроп хольц) агуулдаг.

Тусгаарлалтын зэрэг нь шингэн фазтай харьцуулахад уур нь бохирдлоос хэр их шавхагдахаас хамаарна. Тооцоолол нь орчин үеийн лабораторийн нэрэх баганад 1-2 м өндөртэй, тэнцвэрийн уур дахь хольцын агууламж шингэн дэх хольцоос ердөө 10% бага байсан ч 10 5 дахин буюу түүнээс дээш цэвэршүүлэх боломжтой болохыг харуулж байна. Энэ нь цэвэр бодис үйлдвэрлэхэд нэрэх, залруулах аргыг өргөнөөр ашигладаг болохыг тайлбарлаж байна.

Залруулгазөвхөн шингэн бэлдмэлийг цэвэрлэхэд ашигладаггүй. Шингэрүүлсэн хий (хүчилтөрөгч, азот, инертийн хий гэх мэт) -ийг салгахад зориулсан шулуутгах аргыг сайн мэддэг.

Сүүлийн жилүүдэд харьцангуй амархан ууршдаг олон хатуу бодисыг цэвэршүүлэх аргаар цэвэршүүлж эхэлсэн. Хөнгөн цагааны хлорид (Fe-ээс), хүхэр (Se-ээс), SiCl 4, Zn, Cd, SbCl 3-ыг амжилттай цэвэршүүлэх боломжтой болсон. Бохирдлын агууламж 10 -4, бүр 10 -7% хүртэл буурдаг. Тиймээс залруулгыг маш үр дүнтэй гүн цэвэрлэх арга гэж ангилж болно. Шулуутгах цэвэршүүлэх процесс нь ялангуяа бага температурт үр дүнтэй байдаг; Температур нэмэгдэхийн хэрээр төхөөрөмжийн материалаар цэвэршүүлж буй бодисын бохирдол эрс нэмэгддэг.

Олборлолт.Бодисыг ялгах хандлах аргыг олон арван жилийн турш, ялангуяа аналитик химийн салбарт хэрэглэж ирсэн боловч сүүлийн үед цэвэр, хэт цэвэр бодис үйлдвэрлэхэд маш чухал болсон. Уг арга нь уусмалтай холилдохгүй органик уусгагч ашиглан уусмалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн аль нэгийг гаргаж авахад суурилдаг.

Олборлох аргын давуу талууд нь дараах байдалтай байна.

 олборлолтыг хэт шингэрүүлсэн уусмалаас (хангалттай том тархалтын коэффициенттэй) хийж болно.

 олборлох явцад хур тунадас үүсэхгүй, олборлосон бодисыг цэвэр хэлбэрээр нь тоон байдлаар ялгаж авах боломжтой.

 Энэ арга нь бусад аргаар салгах боломжгүй бодисыг ялгах боломжийг олгодог, жишээлбэл, ураны давсыг Fe, B, Mo гэх мэт хольцоос цэвэрлэхэд.

Бүс хайлах.Энэхүү цэвэршүүлэх арга нь хатуу болон хайлмал дахь хольцын уусах чадварын ялгаан дээр суурилдаг. Хатуу бодисын дээжийг нарийн халаалтын бүсээр аажмаар зөөвөрлөх ба халаалтын бүсэд байгаа дээжийн бие даасан хэсгүүд аажмаар хайлж байна. Дээжэнд агуулагдах хольц нь шингэн фазад хуримтлагдаж, түүнтэй хамт дээжийн дагуу хөдөлж, хайлж дууссаны дараа дээжийн төгсгөлд хүрдэг. Дүрмээр бол бүсийн хайлалтыг олон удаа давтана. Ихэнхдээ дээж нь хэд хэдэн халсан бүсээр дамждаг бөгөөд энэ нь цэвэрлэх хугацааг хэд хэдэн удаа багасгах боломжийг олгодог.

Бүсийн хайлалтын давуу тал нь тоног төхөөрөмжийн энгийн байдал, процессын харьцангуй бага температур (шулуулалттай харьцуулахад), цэвэрлэх өндөр үр ашигтай байдал юм. Ийм аргаар, жишээлбэл, германийг 10-8% орчим хольцтой болтол нь цэвэршүүлдэг. Жил бүр хамгийн чухал хэрэгцээнд зориулагдсан бодисуудын тоо нэмэгдэж, хайлуулах аргыг ашиглан цэвэршүүлдэг. Органик бус болон органик бүтээгдэхүүнийг адилхан амжилттай цэвэрлэж болно. Бүсийн хайлалтыг үргэлж амжилттай ашиглаж чадахгүй нь үнэн. Жишээлбэл, бүсийн хайлах нь Au-г Ag-аас салгаж чадахгүй.

Баримт бичиг

... « Цэвэрлэгээбохирдсон хоолны давс" тайлбарНэмэлт материал нь үндсэн салгах аргуудын ангиллыг өгдөг бодисууд... болон бусад нарийн үйлдвэрүүд. Учир нь цэвэрлэгээ бодисуудХолимог ялгахын тулд янз бүрийн аргыг ашигладаг ...

240705. 01 биотехнологийн оператор-оператор мэргэжлээр мэргэжлийн боловсролын үндсэн хөтөлбөрийн хураангуй.

Баримт бичиг

тайлбарМэргэжлийн боловсролын үндсэн ... Холбооны улсын автономит байгууллага “FIRO” боловсруулж байна. Тэмдэглэлсахилгын мөчлөгийн дагуу байрлуулсан. Ерөнхийдөө мэргэжлийн... бас хортой бодисуудСэдэв 1.2.7 Хадгалах нөхцөл Сэдэв 1.2.8-д зориулсан заавар цэвэрлэгээболон хадгалах ...

“Экологи” хичээлийн ойролцоох хөтөлбөрийн хураангуй Тус хичээлийн зорилго, зорилт

Баримт бичиг

"Экологи" мөчлөгийн хэсэг тайлбарЭрдмийн хичээлийн ойролцоох хөтөлбөр “... . Амьд ба био ясны харилцан үйлчлэл бодисууд. Биосферийн энергийн тэнцвэр. Биогеохимийн ... ялгаралт. Орчин үеийн технологиуд цэвэрлэгээбохирдуулагч бодисын ялгаралтыг бууруулах...

Цэвэр бодисзөвхөн тоосонцор агуулдагнэг төрөл. Жишээ нь мөнгө (зөвхөн мөнгөний атом агуулдаг), хүхрийн хүчил, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл ( IV) (зөвхөн харгалзах бодисын молекулуудыг агуулна). Бүх цэвэр бодисууд нь тогтмол физик шинж чанартай байдаг, жишээлбэл, хайлах цэг (T pl ) ба буцлах цэг (Т боол ).

Тухайн бодис нь нэг буюу хэд хэдэн өөр бодис агуулсан бол цэвэр биш юм.хольц.

Бохирдуулагч нь хөлдөх цэгийг бууруулж, цэвэр шингэний буцлах цэгийг нэмэгдүүлдэг. Жишээлбэл, хэрэв та усанд давс нэмбэл уусмалын хөлдөх температур буурах болно.

Холимог хоёр ба түүнээс дээш хэсгээс бүрдэнэ бодисууд. Хөрс, далайн ус, агаар нь янз бүрийн хольцын жишээ юм. Олон хольцыг тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хувааж болно - Бүрэлдэхүүн хэсгүүд – тэдгээрийн физик шинж чанарын ялгаан дээр үндэслэсэн.

УламжлалтЛабораторийн практикт хольцыг бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваах аргууд нь:

шүүлтүүр,

тунгаах, дараа нь тунгаах,

тусгаарлах юүлүүр ашиглан салгах,

центрифуг,

ууршилт,

талсжилт,

нэрэх (бутархай нэрэлтийг оруулаад),

хроматографи,

сублимация болон бусад.

Шүүлтүүр. Шүүлтүүр нь шингэнийг дотор нь түдгэлзүүлсэн жижиг хатуу хэсгүүдээс ялгахад ашигладаг.(Зураг 37) , өөрөөр хэлбэл шингэнийг нарийн сүвэрхэг материалаар шүүх -шүүлтүүрүүд, энэ нь шингэнийг дамжин өнгөрч, гадаргуу дээр хатуу хэсгүүдийг хадгалах боломжийг олгодог. Шүүлтүүр дамжин өнгөрч, доторх хатуу хольцоос ангижирсан шингэнийг нэрлэдэг шүүнэ.

Лабораторийн практикт үүнийг ихэвчлэн ашигладаггөлгөр ба атираат цаас шүүлтүүрүүд(Зураг 38) , наасан шүүлтүүрийн цаасаар хийсэн.

Халуун уусмалыг шүүх (жишээлбэл, давсыг дахин талсжуулах зорилгоор) тусгай уусмалыг ашигланахалуун шүүлтүүр юүлүүр(Зураг 39) цахилгаан эсвэл усан халаагууртай).

Ихэнхдээ ашигладагвакуум шүүлтүүр. Вакуум дор шүүлтүүрийг шүүлтийг хурдасгах, тунадасыг уусмалаас бүрэн чөлөөлөхөд ашигладаг. Энэ зорилгоор вакуум шүүлтүүрийн төхөөрөмжийг угсардаг. (Зураг 40) . Энэ нь бүрдэнэБунсен колбо, шаазан Бючнер юүлүүр, хамгаалалтын сав, вакуум насос(ихэвчлэн усны тийрэлтэт).

Бага зэрэг уусдаг давсны суспензийг шүүж байгаа тохиолдолд түүний талстыг нэрмэл усаар Бухнерийн юүлүүрээр угааж, тэдгээрийн гадаргуугаас анхны уусмалыг зайлуулж болно. Энэ зорилгоор тэд ашигладаг угаагч(Зураг 41) .

Декантаци. Шингэнийг уусдаггүй хатуу бодисоос салгаж болноус зайлуулах замаар(Зураг 42) . Хатуу нь шингэнээс өндөр нягттай бол энэ аргыг хэрэглэж болно. Жишээлбэл, нэг аяга усанд голын элс нэмбэл, тунахдаа элсний нягт нь уснаас их байдаг тул шилний ёроолд туна. Дараа нь усыг зүгээр л шавхах замаар элсээс салгаж болно. Шүүгдсийг тунгааж, дараа нь шавхах энэ аргыг декантинг гэж нэрлэдэг.

Центрифуг хийх.ДШингэн дэх тогтвортой суспенз эсвэл эмульс үүсгэдэг маш жижиг хэсгүүдийг салгах үйл явцыг хурдасгахын тулд энэ аргыг ашигладаг. төвөөс зугтах. Энэ аргыг нягтралаараа ялгаатай шингэн ба хатуу бодисын хольцыг ялгахад ашиглаж болно. -д хуваагдаж байна гар эсвэл цахилгаан центрифуг(Зураг 43) .

Хоёр холилдохгүй шингэнийг салгах, өөр өөр нягтралтай, тогтвортой эмульс үүсгэдэггүй;тусгаарлах юүлүүр ашиглан хийж болно (Зураг 44) . Ингэснээр та жишээлбэл, бензол, усны холимогийг салгаж болно. Бензолын давхарга (нягтрал = 0.879 г/см 3 ) өндөр нягтралтай усны давхарга дээр байрладаг ( = 1.0 г/см 3 ). Тусгаарлагч юүлүүрийн цоргыг нээснээр та доод давхаргыг сайтар шавхаж, нэг шингэнийг нөгөөгөөс нь салгаж болно.

Ууршилт(Зураг 45) – энэ арга нь уусмалаас уусгагчийг, жишээлбэл, усыг ууршуулж буй шаазан саванд халааж зайлуулах явдал юм. Энэ тохиолдолд ууршсан шингэнийг зайлуулж, ууссан бодис нь ууршуулах аяганд үлдэнэ.

ТалсжилтУусмалыг хөргөх үед, жишээлбэл, ууршуулсаны дараа хатуу бодисын талстыг ялгаруулах үйл явц юм. Уусмалыг аажмаар хөргөхөд том талстууд үүсдэг гэдгийг санах нь зүйтэй. Хурдан хөргөхөд (жишээлбэл, урсгал усаар хөргөх замаар) жижиг талстууд үүсдэг.

нэрэх- халаах үед шингэнийг ууршуулж, дараа нь үүссэн уурыг конденсацлахад үндэслэсэн бодисыг цэвэршүүлэх арга. Усанд ууссан давснаас (эсвэл будагч бодис гэх мэт бусад бодисоос) усыг цэвэршүүлэхийг нэрэх гэж нэрлэдэг. нэрэх, мөн цэвэршүүлсэн ус нь өөрөө нэрмэл байна.

Бутархай нэрэх(Зураг 46) өөр өөр буцлах цэг бүхий шингэний хольцыг ялгахад ашигладаг. Бага буцалгах цэгтэй шингэн нь илүү хурдан буцалж, дамжин өнгөрдөг бутархай багана(эсвэлрефлюкс конденсатор). Энэ шингэн нь фракцын баганын дээд хэсэгт хүрэхэд энэ нь ордогхөргөгч, усаар хөргөж,хамтдааяваххүлээн авагч(колбо эсвэл туршилтын хоолой).

Бутархай нэрэлтийг жишээ нь этилийн спирт ба усны хольцыг ялгахад ашиглаж болно. Этанолын буцалгах цэг 78 0 C, ус 100 байна 0 C. Этанол нь илүү амархан ууршдаг бөгөөд хамгийн түрүүнд хөргөгчөөр дамжин хүлээн авагч руу ордог.

Сублимация -Энэ аргыг халаах үед шингэн төлөвийг алгасаж хатуу төлөвөөс хийн төлөвт хувиргах бодисыг цэвэршүүлэхэд ашигладаг. Дараа нь цэвэршүүлж буй бодисын уур нь өтгөрч, сублимация хийх боломжгүй хольцыг ялгаж авдаг.

Цэвэршүүлэх хамгийн түгээмэл аргууд нь хатуу бодисыг дахин талстжуулах, сублимация (сублимация), шингэнийг шүүх, нэрэх (нэрэх), хийн хольцыг янз бүрийн бодисоор шингээх арга юм.

Дахин талстжилт- хатуу бодисыг цэвэрлэх хамгийн чухал аргуудын нэг. Бусад аргуудтай харьцуулахад энэ нь хамгийн түгээмэл бөгөөд зөв хийгдсэн тохиолдолд цэвэршүүлсэн бүтээгдэхүүнийг их хэмжээгээр алдахтай холбоотой байдаг.

Дахин талстжилт нь халуун, хүйтэн уусгагчд цэвэршүүлсэн бодисын уусах чанарт суурилдаг бөгөөд дараах үе шатуудыг агуулна.

уусгагчийг сонгох;

Хорт бодисыг урьдчилан зайлуулах;

Ханасан халуун уусмал бэлтгэх;

Уусаагүй хольцыг салгах, уусмалыг шингээгчээр эмчлэх, шингээгчийг салгах;

Уусмалыг хөргөх;

Үүссэн талстыг салгах;

Кристалыг цэвэр уусгагчаар угаах;

Хатаах.

Уусах чадвар нь ханасан уусмал дахь ууссан бодисын агууламжийг хэлнэ. Уусах чадварыг ихэвчлэн 100 грамм уусгагч, заримдаа 100 г уусмал тутамд ууссан бодисын граммаар илэрхийлдэг. Бодисын уусах чадварын температураас хамаарах хамаарлыг уусах чадварын муруйгаар илэрхийлнэ. Хэрэв давс нь усанд уусдаг бусад бодисыг бага хэмжээгээр агуулдаг бол температур буурах үед сүүлийнхтэй харьцуулахад ханалтанд хүрэхгүй тул цэвэршүүлсэн давсны талстуудтай хамт тунадас үүсэхгүй. Дахин талстжих процесс нь уусмал бэлтгэх, халуун уусмалыг шүүх, хөргөх, талстжуулах, эх шингэнээс талстыг салгах зэрэг хэд хэдэн үе шатаас бүрдэнэ. Бодисыг дахин талстжуулахын тулд нэрмэл ус эсвэл тохиромжтой органик уусгагчийг тодорхой температурт уусгана. Талст бодисыг халуун уусгагч руу уусхаа болих хүртэл жижиг хэсгүүдэд оруулна, өөрөөр хэлбэл. өгөгдсөн температурт ханасан уусмал үүснэ. Халуун уусмалыг халуун шүүлтүүрийн юүлүүр ашиглан шүүнэ. Шүүгдсийг мөстэй хүйтэн ус эсвэл хөргөх хольцтой талстжуулагчид байрлуулсан шилэнд цуглуулдаг. Хөргөх үед уусмал нь бага температурт хэт ханасан тул шүүсэн ханасан уусмалаас жижиг талстууд унадаг. Тунадасжсан талстуудыг Бюхнерийн юүлүүрээр шүүж, дараа нь хагасаар нугалсан шүүлтүүрийн цаас руу шилжүүлнэ. Шилэн саваа эсвэл хусуур ашиглан талстуудыг жигд давхаргад тарааж, өөр нэг хуудас шүүлтүүр цаасаар хучиж, шүүлтүүрийн цаасны хооронд талстыг шахаж ав. Үйл ажиллагаа хэд хэдэн удаа давтагдана. Дараа нь талстыг лонхонд шилжүүлнэ. Бодисыг 100-105 0 С-ийн температурт цахилгаан хатаах шүүгээнд тогтмол масстай болгож, кабинет дахь температурыг энэ хязгаар хүртэл аажмаар нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Маш цэвэр бодисыг олж авахын тулд дахин талстжуулалтыг хэд хэдэн удаа давтана.

Уусгагчийн сонголт.Дахин талстжуулалтын амжилт нь үндсэндээ уусгагчийн зөв сонголтоор тодорхойлогддог. Энэ нь халах үед цэвэршүүлсэн нэгдлүүдийг сайн уусгах, хүйтэнд муу уусгах ёстой. Бохирдол нь огт уусдаггүй (энэ тохиолдолд халуун уусмалыг шүүж арилгадаг), эсвэл бага температурт ч гэсэн маш сайн уусдаг байх ёстой. Зөвхөн цэвэршүүлсэн бодистой харьцуулахад химийн хувьд идэвхгүй уусгагчийг тохиромжтой гэж үзэж болно.

Химийн цэвэрлэгээний аргууд. Химийн бодисыг цэвэрлэх арга. Бодисыг дахин талстжуулах замаар цэвэршүүлэх

240705. 01 биотехнологийн оператор-оператор мэргэжлээр мэргэжлийн боловсролын үндсэн хөтөлбөрийн хураангуй.

“Экологи” хичээлийн ойролцоох хөтөлбөрийн хураангуй Тус хичээлийн зорилго, зорилт

Сүүлийн бичлэгүүд