LABORATORUL4:RECRISTALIZAREA,SUBLIMAREA Recristalizarea Esteoperaiadelaboratorcuajutorulcreiasepoaterualiza purificarea substanelor chimice solide, obimite prin sinteza sau extrasedindiferiicompuinaturali. Recristalizareauneisubstane. constndizolvarea acesteia sub formaa ei brut, la cald ntrun solvent potrivit, purificarea soluieiprinfiltrareiseparareadinnouasubstanteidinsoluiesub form cristalin, prin rcire, concentrare sau alt metod. Cristalele obinute se separ de solutia mama prin filtare sau centrifugare i apoisespal. Substanele anorganice sunt de obicei impurificate cu poduii din reaciile secundare i cu substanele iniiale neintrate n reacie.Pentruseparareaimpuritilorestenecesarpurificareaprin recristalizare, deoarece prezena impuritilor n soluie, determina ncetinirea procesului de cristalizare, favorizeaz formarea unor cristaleimpure,rauformateimpiedicorientarearapidiregulat amoleculelorsubstaneipesuprafaacristalului. Inmodideal,substanaastfelobinutartrebuisfiepur, impuritilermnndopartepehrtiadefiltru,iaraltelensoluia mam. n practic ns, pentru a ajunge la substana pura (impuritile fiind antrenate parial n reeaua cristalin), este necesar recristalizarea i adesea recristalizarea fractionat. Fa de altemetodedepurificareasubstanelornstaresolid,recristalizarea prezint avantajul obinerii unor produse pure, n schimb au loc

pierderi importante de substan care rmne n soluia mam. Recristalizarea se prefer n multe cazuri pentru purificarea substanelor solide deoarece acest proces se realizeaz cu uurin dinpunctdevederetehnic. Larecristalizareestefoarteimportantalegereasolventului celmaipotrivit.Eficienarecristalizriidepindedeurmtoarele: relaia dintre structura chimic a substanei i a solventului; diferenadesolubilitateasubstaneilacaldilarece; punctul de topire al substanei n comparaie cu punctuldefierberealsolventului; solventulsanureacionezecusubstanadepurificat; utilizareaunorsolvenisuficientdevolatilipentruaputea findeprtaidinsubstanacristalinctmaiusor. Recristalizarea se efectueaz cu att mai uor cu ct diferenantresolubilitatealacaldilareceasubstaneinsolventul ales este mai mare. De asemenea este preferabil ca punctul de fierbere al solventului s fie mai sczut dect punctul de topire a substanei,altfelsubstanaseseparsubformaunuiulei. Aparatura necesar operaiei de recristalizare const din: sursa de nclzire, care difer n funcie de punctul de fierbere al solventului folosit. Astfel pentru solvenii cu puncte de fierbere mai mici dect 80 se folosete baia de ap, iar pentru solveniicupunctedefierberemaimaridect90sefolosetesitade azbest, baia de aer sau baia de ulei nclzite cu ajutorul plitelor electrice; vasulncaresefacedizolvareasubstantei,carepoatefiun paharBerzelius,unbaloncufundrotundtsauunpaharErlenmeyer; dispozitivul de condensare al vaporlior, care difer in

1

funciedetemperaturadefierbereasolventuluifolosit.Astfelpentru solvenii cu puncte de fierbere mai mari dect 150C se folosesc refrigerente de aer, pentru solvenii cu puncte de fierbere mai mici dect130sefolosescrefrigerentedeap(Liebig,cubule,cuspiral), iar dac solventul nu este inflamabil se folosesc refrigerente Ostrogovich; dispozitivul de filtrare, care poate fi o plnie de sticl prevzut cu un filtru cre pentru filtrarea la presiune normal, o plnieBuchnercndevorbadecantitimaridesubstanioplnie Hirschcndevorbadecantitimicidesubstanpentrufiltrareala prsiunescazut,oplnieBuchnercupereiidubliipentrufiltrareala cald. Modul de lucru: substana de recristalizat se intruduce n vasul n care se face dizolvarea i se adauga cantitatea necesar de solvent n aa fel nct solutia sa fie concentrata dar nu saturat la temperatura de fierbere a solventului. Petru ca recristalizarea s decurgincondiiibune,cantitateadesolventnecesarsedetermin printatonriprealabile,adaugndlanceputdoaromiccantitatede solvent (care s acopere complet substana), aducnd amestecul la fierbere i adaugnd succesiv mici cantitai de solvent pn ce tot precipitatulsedisolv,cuuurinlafierbere(ateniecndsalucreaz cu substane inflamabile). nainte de nceperea nclzirii soluiei i se adaug puin porelan poros, care mpiedic supranclzirile, determinndofierbereuniformasoluiei. In cazul filtrrii la presiunie normal, folosing o plnie obisnuitdesticl,aoeaatapoatefimeninutfierbintelaetuv,sau cnd solventul nu este infamabil, cu ajutorul vaporilor solventului (utiliznd un pahar Berzelius meninut pe o plit electric inclzit moderat). In cazul filtrrii la preiune sczut pe plnie Buchner .aceaeta ee poata nclzi n prealabil prin pstrarea n etuv, prin2

trecerea de solvent fierbinte, sau prin utilizarea plniei Buchner cu pereidublii. Dupfiltrareisplareafiltruluicusolventfierbinte,soluia limpede se concentreaz pn la saturaie i se rcete treptat la temperatura ambiant iar la final, dae este nevoie, cu amestecuri rcitoare. Splarea pe filtru se face dup ntreruperea vidului, prin adaus de cantiti mici de solvent curat i rcit urmat de tasarea precipitatuluicuajutorulunuidopdesticlsauauneispatule.Dup efectuareaacesteioperaiisefacedinnoulegturalavid,precipitatul setaseezbinepefiltru,sescoatepeosticldeceassauohrtiede filtruiseusuc. In cazul ntrzierii apariiei cristalelor dup rcire, se poate recurge la creerea centrelor de cristalizare, prin nsmnare adugarea ctorva cristale din substana respectiva sau prin frecareapereilorpaharuluicuobaghetdesticl. Practic:serecristalizeazadinapaNaCl,CuSO45H2OsiKNO3

Sublimarea

Este operaia de laborator prin care o substana criastalin este transformat direct n stare de vapori i apoi va porii (prin condensare)suntaduidinnoudirectnstaresolid. Sublimarea este o metod simpl de puriflcare a substanelorsolide,darsepoateaplicanunaiacelorsubstanesolide care au o tensiune de vapori suficient de mare la o temperatur relativ sczut. Ea permite o purificare naintat a substanelor sublimabile. Deoarece timpul de sublimare esto destul de ndelungat, pentru mrirea vitezei de sublimare, este foarte important cunoatereamaimultorfactori,ianumemicorareadistaneidintre suprafaadavolatilizareiceadecondenasare,efectuareasublimrii ntrun slab curent al unui gaz inert care s antreneze vaporii n spaiuldecondensare,marireasuprafeeidesublimare. In funcie de rezistena la temperaturi mai ridicate i de tensiunea de vapori a substanelor care se supun fenomenului de sublimare,operaiadesublimareseefectueazlapresiuneobinuit saulapresiunesczut. Aparatura utilizat n laborator este simpl. Ea poate fi alcatuit dintro capsul de sticl sau porelan, sau dintro sticl de ceascareseacopercuoplnieconicdesticla(astupatacudopde vat sau hrtie de filtru), ce servete condensrii vaporilor. ntre capsul i plnie se aeaz o hrtie de filtru perforat care permite trecereavaporilorsublimaiicolactareasubstanei. Incalzireasubstaneisemaipoatefacentrunpahar,balon cu fund plat sau flacon Erlenmeyer, iar condensarea vaporilor se poatefacepepereiiunuibalonWurtzrcitcuapninteriorsaupe3

pereiiunuirefrigerentOstrogovich. Aparatul pentru sublimare la presiune normala pote fi compus si din doua parti emisferice slefuite, cea inferioara servind pentru incalzirea substantei iar cea superioara ca refrigerent. Cele douemisferenexteriorsuntinutedeunarcdeoel.

Cele mai simple sublimatoare de vid sunt alctuite dintro eprubetcutublateralncarecuajutorulunuiguconeuesteaezat o eprubet mai mic cu rol de condensator pentru vapori. Rcirea eprubetei interioare se face prin umplerea ei cu ap rece, sau prin circulareadeapreceprinintermediulunortuburidesticlnecesare alimentriiievacuriiei.

Pentru efectuarea sublimarii n vid se utilizeaz aparatul prezentatnfigura70b.Substantaseintroducenparteainferioara aparatului. Dup aplicarea vidului se ridic treptat temperatura substanei, pn ce are loc sublimarea substanei pure pe pereii condensatorului, de unde este colectat cu ajutorul unei spatule. Acest aparat este prevzut cu lif la contactul dintre vasul de sublimareirefrigerent.

Practic : se va purifica prin sublimare naftalina i iod elementar

4