重结晶
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重结晶,就是重复结晶,是一个笼统的用语。
重结晶是提纯物质的做法,第一次结晶后,再加溶剂溶解后再结晶,可以使析出的晶体杂质减少,纯度上升。
重结晶可以是冷却结晶,也可以是蒸发结晶,要以具体来定,重结晶是把固体溶于水再进行结晶,目的是进一步提纯
冷却结晶是利用物质不同温度下溶解度不同的原理,将温度降低使固体析出,即先加热得到热饱和溶液,再冷却,在降温的过程中,溶质的溶解度减小,所以结晶析出,一般适用于溶解度随温度变化较大的,如KNO3。
蒸发结晶是蒸发溶液中的溶剂,通常是水,从而使溶液达到饱和而析出溶质,即直接加热将溶剂蒸发,即得到溶质晶体,一般适用于溶解度随温度变化不大的物质,且在加热过程中不会分解性质稳定的,如NaCl。
重结晶的三种方法重结晶是一种常用的纯化技术,可以去除化合物中的杂质,提高其纯度。
在化学实验中,常用的重结晶方法有三种:溶剂结晶法、蒸馏结晶法和慢降温结晶法。
一、溶剂结晶法溶剂结晶法是指将待纯化的化合物溶解在适量的溶剂中,加热至溶解,然后缓慢冷却,使其结晶析出。
这种方法适用于化合物溶解度很大的情况,且溶剂和化合物之间的化学性质相似。
常用的溶剂有水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。
溶剂结晶法的步骤如下:1.将待纯化的化合物加入少量的溶剂中,加热至溶解。
2.继续加入适量的溶剂,直到化合物溶解度达到饱和。
3.将溶液缓慢冷却,使化合物结晶析出。
4.将结晶物过滤、洗涤并干燥。
二、蒸馏结晶法蒸馏结晶法是指将待纯化的化合物加入适量的溶剂中,加热至溶解,然后进行蒸馏,得到高纯度的化合物。
这种方法适用于化合物溶解度较小,但蒸馏后易于结晶的情况。
蒸馏结晶法的步骤如下:1.将待纯化的化合物加入适量的溶剂中,加热至溶解。
2.进行蒸馏,使溶液在蒸馏过程中结晶。
3.将结晶物过滤、洗涤并干燥。
三、慢降温结晶法慢降温结晶法是指将待纯化的化合物加入适量的溶剂中,加热至溶解,然后缓慢降温,使其结晶析出。
这种方法适用于化合物溶解度小,但易于结晶的情况。
慢降温结晶法的步骤如下:1.将待纯化的化合物加入适量的溶剂中,加热至溶解。
2.将溶液缓慢降温,使化合物结晶析出。
3.将结晶物过滤、洗涤并干燥。
总的来说,重结晶是一种有效的纯化技术,可以提高化合物的纯度。
在实验中,应根据化合物的特性选择合适的重结晶方法,以获得最佳的纯化效果。
重结晶1、重结晶溶剂的选择选择溶剂时,必须考虑到被溶物质的成分与结构。
因为溶质往往易溶于结构与其近似的溶剂中。
极性物质较易溶于极性溶剂,而难溶于非极性溶剂中。
溶剂的最后选择,只能用实验方法决定。
其方法是:取0.1 g待结晶的固体粉末于一小试管中,用胶头滴管逐滴加入溶剂,并不断振荡。
若加入的溶剂量达1ml仍未见全溶,可小心加热混合物至沸腾(必须严防溶剂着火!)。
若此物质在1ml冷的或温热的溶剂中已全溶,则此溶剂不适用。
如果该物质不溶于1 ml沸腾溶剂中,则继续加热,并分批加入溶剂,每次加入0.5 ml并加热至沸。
若加入溶剂量达到4 ml,而物质仍然不能溶解,则必须寻求其他溶剂。
如果该物质能溶解在1~4 ml的沸腾的溶剂中,则将试管进行冷却观察结晶析出情况,如果结晶不能自行析出,可用玻璃棒摩擦溶液液面下的试管壁,或再辅以冰水冷却,以使结晶析出。
若结晶仍不能析出,则此溶剂也不适用。
如果结晶能正常析出,要注意析出的量,在几个溶剂用同法比较后可以选用结晶回收率最好的溶剂来进行重结晶。
重结晶提纯法的一般过程:选择溶剂溶解固体趁热过滤去除杂质晶体的析出晶体的收集与洗涤晶体的干燥1、溶剂选择理想的溶剂必须具备下列条件:(1)不与被提纯物质起化学反应。
(2)在较高温度时能溶解多量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只能溶解很少量的该种物质。
(3)对杂质溶解非常大或者非常小(前一种情况是要使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤的时候被滤去)。
(4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去。
(5)能结出较好的晶体。
(6)无毒或毒性很小,便于操作。
(7)价廉易得。
选择合适的溶剂试验方法:取0.1g目标物质于一小试管中,滴加约1mL溶剂,加热至沸。
若完全溶解,且冷却后能析出大量晶体,这种溶剂一般认为可以使用。
如样品在冷时或热时,都能溶于1mL溶剂中,则这种溶剂不可以使用。
若样品不溶于1mL沸腾溶剂中,再分批加入溶剂,每次加入0.5mL,并加热至沸。
百度首页 | 登录百科新闻网页贴吧知道MP3图片视频添加到搜藏返回百度百科首页编辑词条重结晶重结晶(recrystallization)将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。
又称再结晶。
重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。
重结晶的效果与溶剂选择大有关系,最好选择对主要化合物是可溶性的,对杂质是微溶或不溶的溶剂,滤去杂质后,将溶液浓缩、冷却,即得纯制的物质。
混合在一起的两种盐类,如果它们在一种溶剂中的溶解度随温度的变化差别很大,例如硝酸钾和氯化钠的混合物,硝酸钾的溶解度随温度上升而急剧增加,而温度升高对氯化钠溶解度影响很小。
则可在较高温度下将混合物溶液蒸发、浓缩,首先析出的是氯化钠晶体,除去氯化钠以后的母液在浓缩和冷却后,可得纯硝酸钾。
重结晶往往需要进行多次,才能获得较好的纯化效果。
结晶与重结晶知识集结晶在结晶和重结晶纯化化学试剂的操作中,溶剂的选择是关系到纯化质量和回收率的关键问题。
选择适宜的溶剂时应注意以下几个问题:1. 选择的溶剂应不与欲纯化的化学试剂发生化学反应。
例如脂肪族卤代烃类化合物不宜用作碱性化合物结晶和重结晶的溶剂;醇类化合物不宜用作酯类化合物结晶和重结晶的溶剂,也不宜用作氨基酸盐酸盐结晶和重结晶的溶剂。
2. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂在热时应具有较大的溶解能力,而在较低温度时对欲纯化的化学试剂的溶解能力大大减小。
3. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂中可能存在的杂质或是溶解度甚大,在欲纯化的化学试剂结晶和重结晶时留在母液中,在结晶和重结晶时不随晶体一同析出;或是溶解度甚小,在欲纯化的化学试剂加热溶解时,很少在热溶剂溶解,在热过滤时被除去。
4. 选择的溶剂沸点不宜太高,以免该溶剂在结晶和重结晶时附着在晶体表面不容易除尽。
用于结晶和重结晶的常用溶剂有:水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、冰醋酸、二氧六环、四氯化碳、苯、石油醚等。
重结晶适用条件,操作流程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:重结晶是一种常见的纯化技术,常用于从混合溶液中分离出纯净的晶体。
它可以去除不纯物质、提高产物纯度,并使产物结晶颗粒更均匀。
下面我们将详细介绍重结晶的适用条件和操作流程。
### 一、适用条件1. 原料溶液必须是可结晶的。
即原料溶液中的溶质在溶液中有溶解度限度,超过这个限度就会析出结晶。
2. 溶解度差异要足够大。
原料溶液中的不纯物质的溶解度与纯物质的溶解度之间要有明显的差异,以便在结晶时将不纯物质排除。
3. 结晶温差足够大。
通常情况下,结晶体系的饱和度随着温度的升高而增大,因此在结晶过程中需要有足够大的温度差异以促进结晶。
4. 结晶物质的溶解度应随温度的增加而增大。
结晶物质的溶解度随温度的升高而增加,这样在结晶过程中结晶体系的饱和度会随着温度升高而增大,有利于结晶的进行。
### 二、操作流程#### 第一步:制备溶液将待结晶的物质加入适量溶剂中,加热搅拌溶解,直至完全溶解,如有不溶物可过滤掉。
#### 第二步:结晶过程逐渐降低温度,直至产生结晶。
可在溶液中加入一种晶种,促进结晶的进行。
#### 第三步:过滤利用滤纸将产生的结晶固体和溶剂分离,保留结晶固体。
#### 第四步:洗涤用适量洗涤液洗涤结晶固体,去除溶剂和残留的不纯物。
#### 第五步:干燥将洗净的结晶固体置于通风干燥的环境中,直至完全干燥。
#### 第六步:收集结晶物将完全干燥的结晶物收集存放于干燥密封的容器中,避免潮湿影响结晶物的质量。
### 三、注意事项1. 结晶过程中要注意控制温度,不要过快或者过慢,以免影响结晶效果。
2. 尽量使用纯净的溶剂进行结晶,避免溶剂中的不纯物对结晶产物的影响。
3. 在结晶过程中要注意搅拌均匀,促使晶种的形成和结晶的进行。
第二篇示例:重结晶是一种常用的纯化技术,通过对溶质晶体溶解和再结晶的过程,可以使杂质得以分离,从而提高晶体的纯度。
重结晶适用于很多领域,如化工、生物工程、制药等。
重结晶的原理和应用实例1. 重结晶的原理重结晶是一种通过溶解和结晶的过程来提纯化合物的方法。
其基本原理是利用化合物的溶解性差异以及结晶时的晶体生长性质,使得杂质分子无法进入晶体中,从而达到纯化化合物的目的。
1.1 溶解性差异原理重结晶依赖于化合物在不同溶剂中的溶解性差异。
在溶解过程中,杂质分子会与溶剂分子相互作用形成溶液,而化合物分子则会根据其溶解度的大小,部分溶解或完全溶解。
通过调整溶液的温度、浓度以及溶剂的选择,可以实现对化合物和杂质的分离。
1.2 晶体生长性质原理在溶液中,当溶液的浓度超过饱和度时,化合物会开始结晶,形成晶体。
晶体的生长是一个动态平衡过程,如果晶体生长的速度较快,会吸附更多纯净溶液,从而将杂质排斥到晶体表面;反之,如果晶体生长的速度较慢,杂质分子则有较大的可能性进入晶体内部。
2. 重结晶的应用实例重结晶作为一种常用的纯化方法,广泛应用于化学、制药、食品等行业。
以下是一些重结晶的应用实例:2.1 制药领域在制药过程中,药物的纯度对于药效至关重要。
重结晶作为一种高效的分离和纯化方法,被广泛应用于药物的制备过程中。
例如,某药物制备过程中可能存在杂质物质,通过优化溶解和结晶条件,可以将杂质分离并提取纯净的活性成分,从而提高药物的纯度和稳定性。
2.2 化学实验在化学实验中,重结晶是一种常用的手段,用于从混合溶液中纯化化合物。
通过溶解混合溶液、过滤和结晶等步骤,可以得到纯净的化合物。
这种方法常用于有机合成实验中,用于纯化有机化合物并提高合成产物的纯度。
2.3 食品加工在食品加工过程中,重结晶可应用于糖类的纯化和提纯。
例如,蔗糖经过重结晶过程可以得到结晶纯度高达99.9%的白砂糖。
这种纯化方法不仅提高了糖的纯度,还有效去除了杂质,使得糖具有更好的口感和稳定性。
2.4 材料科学在材料科学领域,重结晶被广泛用于纯化金属、半导体材料等。
通过调整溶剂体系和控制结晶条件,可以得到高纯度的金属和材料,提高其物理和化学性质,以满足各种特殊的应用需求。
化学反应中的重结晶反应化学反应是物质的变化过程,随着科技的不断发展,人们对于化学反应的研究和应用也越来越广泛和深入。
就目前而言,重结晶反应是化学反应当中的一种重要反应,它在多个领域中都有着广泛的应用价值。
一、重结晶反应的定义重结晶反应是指,在溶液里,由于外界的物理性或化学性变化造成物质沉淀的过程。
也就是说,重结晶反应是一种重量法分离纯化方法,将溶液中的某种物质纯化出来。
二、重结晶反应的流程1. 溶液混合重结晶反应的第一步是将原溶液调配好。
在调配过程中,需要注意浓度的控制,需要将被纯化的物质放入溶液中,并搅拌均匀。
2. 过滤重结晶反应的第二步是过滤。
将调配好的溶液过滤,将固体的物质分离出来。
3. 洗涤重结晶反应的第三步是洗涤。
将固体物质用水洗涤,可以有效地去除溶液中一些没有沉淀下来的杂质。
4. 再结晶重结晶反应的最后一步是再结晶。
将洗涤过的固体物质进行干燥,直至重量稳定。
此时,得到的物质就是纯度较高的产品。
三、重结晶反应的应用1. 医药领域在医药领域中,重结晶反应主要用于制作单一的、高纯度的生物活性物质。
这些物质可以用于研究药效,或者直接用于生产药品。
通过重结晶反应可以使得产品的纯度达到较高水平,提高了其药效。
2. 日用品制造在日用品制造领域,重结晶反应也有着广泛应用。
比如,用于制备肥皂、香精等产品的原材料,就需要通过重结晶反应进行纯化。
通过重结晶反应,可以高效地提取出需要的物质,大大提高了产品的质量。
3. 冶金领域在冶金领域,重结晶反应也发挥着重要的作用。
比如,在钢铁产业中,通过重结晶反应,可以获得纯度较高的铬铁和锰铁合金。
这些合金可以用于生产高硬度的钢材,提高钢材的强度和耐腐蚀性。
四、重结晶反应的优点与其它纯化方法相比,重结晶反应的优点在于:1. 可以得到高纯度的产品。
2. 操作简单,成本低。
3. 可以对产品进行大规模制造,生产效率高。
四、总结重结晶反应虽然是一种简单的方法,但是它在实际应用中发挥着极其重要的作用。
重结晶摘要在无机物的制备或有机物的合成中,为了获得所需的产品,反应结束之后,通常采用蒸发(浓缩)、结晶的方法,将化合物从混合溶液中分离出来。
蒸发浓缩一般在蒸发皿中进行,对热稳定的溶液可用直火加热,否则要用水浴等间接加热,当溶液浓缩到一定浓度后,冷却就会有溶质的晶体析出,如果结晶所得的物质纯度不符合要求,需要重新加入一定溶剂进行溶解、蒸发和再结晶,这个过程称为重结晶。
重结晶的水晶重结晶-基本原理固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。
一般是温度升高,溶解度增大。
利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出,而让杂质全部或大部分仍留在溶液中,或者相反,从而达到分离、提纯之目的。
重结晶-操作重结晶过程重结晶提纯法的一般过程为:1、选择适宜的溶剂在选择溶剂时应根据“相似相溶”的一般原理。
溶质往往溶于结构与其相似的溶剂中。
还可查阅有关的文献和手册,了解某化合物在各种溶剂中不同温度的溶解度。
也可通过实验来确定化合物的溶解度。
即可取少量的重结晶物质在试管中,加入不同种类的溶剂进行预试。
A. 常用溶剂DMF、氯苯、二甲苯、甲苯、乙腈、乙醇、THF、氯仿、乙酸乙酯、环己烷、丁酮、丙酮、石油醚。
B. 比较常用溶剂DMSO、六甲基磷酰胺、N-甲基吡咯烷酮、苯、环己酮、丁酮、环己酮、二氯苯、吡啶、乙酸、二氧六环、乙二醇单甲醚、1,2-二氯乙烷、乙醚、正辛烷。
C. 选择溶剂的条件(1)不与被提纯物质起化学反应(2)在较高温度时能溶解多量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只能溶解很少量的该种物质(3)对杂质的溶解非常大或者非常小(前一种情况是使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去)(4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去(5)能给出较好的晶体(6)无毒或毒性很小,便于操作(7)价廉易得(8)适当时候可以选用混合溶剂2、溶解重结晶过程通过试验结果或查阅溶解度数据计算被提取物所需溶剂的量,在将被提取物晶体置于锥形瓶中,加入较需要量稍少的适宜溶剂,加热到微微沸腾一段时间后,若未完全溶解,可再添加溶剂,每次加溶剂后需再加热使溶液沸腾,直至被提取物晶体完全溶解(但应注意,在补加溶剂后,发现未溶解固体不减少,应考虑是不溶性杂质,此时就不要再补加溶剂,以免溶剂过量)。
重结晶原理
重结晶是指在晶体内部或表面重新排列原子、分子或离子,形成新的晶体结构
的过程。
重结晶原理是指在一定条件下,晶体内部或表面的原子、分子或离子重新排列,形成新的晶体结构的规律和原理。
重结晶原理是晶体学和材料科学中的重要基础知识,对于理解材料的性能和改善材料的性能具有重要意义。
重结晶原理的基本过程包括溶解、成核和生长。
首先,将晶体置于适当的溶剂中,使其溶解形成溶液。
随着溶液中溶质浓度的增加,溶质会逐渐达到饱和状态。
在饱和状态下,溶质会发生成核现象,形成微小的晶核。
随着时间的推移,这些晶核会不断生长,最终形成新的晶体结构。
重结晶原理的实现需要满足一定的条件。
首先,需要有足够的能量来克服原晶
体的结合能,使其溶解成溶液。
其次,需要有适当的条件来促进成核和生长过程,如温度、压力、溶液浓度等。
最后,需要有一定的时间来完成重结晶过程。
重结晶原理在材料加工和制备过程中具有重要的应用价值。
通过重结晶,可以
改善材料的结晶性能,提高材料的力学性能和化学性能。
此外,重结晶还可以改善材料的加工性能,提高材料的加工可塑性和变形性能。
因此,重结晶原理在材料科学和工程中具有广泛的应用前景。
总之,重结晶原理是晶体学和材料科学中的重要基础知识,对于理解材料的性
能和改善材料的性能具有重要意义。
重结晶原理的基本过程包括溶解、成核和生长,实现重结晶需要满足一定的条件。
重结晶原理在材料加工和制备过程中具有重要的应用价值,对于提高材料的性能和加工性能具有重要意义。
希望本文对重结晶原理的理解有所帮助,谢谢阅读!。
关于重结晶问题的探讨与总结重结晶是一种常用的化学分离技术,广泛用于分离纯化有机化合物、天然产物和无机物等。
本文将探讨重结晶的原理、影响因素、实验操作步骤和应用领域,并对其进行总结和评价。
一、重结晶的原理重结晶是根据溶解度的差异将混合物中的一种或多种组分以晶体的形式从混合物中分离出来的方法。
其基本原理是在高温下将混合物溶解,然后通过降温使其中一种或多种组分结晶析出,从而实现分离纯化的目的。
重结晶的原理主要有两个方面。
首先,重结晶是利用溶剂溶解度随温度的变化而变化的特性。
一般来说,随着温度的升高,溶解度增大,结晶度减小;而随着温度的降低,溶解度减小,结晶度增大。
其次,重结晶是利用溶质的溶解度与溶剂的选择性溶解能力的差异。
通过选择合适的溶剂,可以使目标物质在其中溶解度较大,而其他杂质则溶解度较小,从而实现分离纯化。
二、重结晶的影响因素1. 溶剂选择:溶剂的选择对于重结晶过程起到至关重要的作用。
溶剂的选择应考虑以下几个方面:首先,目标物质在其中的溶解度应较大,以便将其有效溶解;其次,溶剂应与目标物质之间具有较大的溶解度差异,以便将杂质与目标物质进行分离;最后,溶剂应具有较低的沸点和易于蒸发,以便从结晶产物中去除。
2. 温度控制:温度的控制对于重结晶过程也非常重要。
在重结晶过程中,通常需要将溶解物质加热至适当的温度以便使其溶解,然后将溶液冷却至适当的温度以使其结晶。
温度的控制精度和方法直接影响到结晶的质量和产率。
3. 搅拌速度:搅拌速度会影响混合物的溶解和结晶速率。
如果搅拌速度过快,会导致混合物过度溶解,从而影响结晶的产率和质量;而搅拌速度过慢,则会导致溶质和溶剂之间的质量传递速度过慢,从而影响结晶的速率和形态。
4. 结晶时间:结晶时间是指溶解物质溶解后,冷却过程中形成结晶的时间。
结晶时间的长短会直接影响到结晶的产率和晶体的形态。
如果结晶时间过短,可能导致晶体形态不规则,晶体杂质含量较高;而结晶时间过长,则可能导致结晶产率较低。
重结晶的原理和应用是什么原理重结晶是一种常用的纯化和分离技术,主要通过溶解和结晶的过程来获得具有高纯度的晶体。
其基本原理如下:1.溶解过程:将所需物质加入适当的溶剂中,形成一个饱和溶液。
在饱和溶液中,溶质分子以离子或分子的形式均匀分散在溶剂中。
2.结晶过程:通过控制温度和溶液浓度,在适当条件下降低溶解度,使溶质分子逐渐聚集形成晶体。
晶体的生成需要有一个落地点,即晶核。
3.晶体生长:一旦晶核形成,周围的溶质分子会依次加入晶体,并迅速生长,直到达到一定大小。
晶体生长的速率取决于两个因素,即溶液中溶质的浓度以及温度梯度。
4.晶体分离:通过过滤、离心或其他方法将晶体与溶液分离,并进一步处理以获得所需的纯净晶体。
应用重结晶技术在各个行业中都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的重结晶应用:1.药物制造:在药物制造过程中,重结晶被用来提取纯净药物成分。
通过重结晶可以去除杂质,提高药物的纯度和效力。
2.化学品生产:在化学工业中,重结晶被广泛用于提纯化学品。
通过重结晶,可以获得高纯度的化学品,以确保产品质量和性能。
3.食品加工:在食品工业中,重结晶用于提取、分离和纯化食品成分。
例如,提炼糖和盐等食品原料时常采用重结晶技术。
4.金属冶炼:在金属冶炼过程中,重结晶可以用来分离和纯化金属。
通过重结晶可以获得高纯度的金属晶体,提高材料的强度和韧性。
5.矿石处理:在矿石处理中,重结晶用于从矿石中提取有用的矿物。
例如,通过重结晶可以提取金、银等贵金属,以及铜、铝等常见金属。
6.日用化学品生产:在日用化学品生产中,重结晶技术被用于提炼和纯化各种化学成分。
例如,提取洗涤剂、香精和香料等。
7.能源领域:在能源领域,特别是在油气勘探和炼油工业中,重结晶被用于分离和纯化石油成分。
通过重结晶可以获得高纯度的石油产品。
8.环境保护:重结晶技术也可以应用于环境保护领域,用于处理含有有害物质的废水。
通过重结晶可以将废水中的有害物质分离和纯化,以达到环境排放标准。
重结晶原理
重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。
重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。
其中它是物理化学作用的结果。
重结晶法是一种常见的提纯固体有机化合物的实验方法。
实验中应重视各种注意事项,以及实验影响因素,方能达到最佳的提纯效果。
原理:
利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中
不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离。
固体有机物在溶剂中的溶解度随温度的变化易改变,通常温度升高,溶解度增大;反之,则溶解度降低。
对于前一种常见的情况,加热使溶质溶解于溶剂中,当温度降低,其溶解度下降,溶液变成过饱和,从而析出结晶。
由于被提纯化合物及杂质的溶解度的不同,可以分离纯化所需物质。
重结晶原理及注意事项重结晶(recrystallization)是利用固体产物在溶剂中的溶解度与温度有关,不同物质在相同溶剂中的溶解度不同,达到产物与其他杂质分离纯化的目的。
重结晶是制药企业进行固体产物纯化最常用的操作。
好的重结晶工艺可以提供高产量的合格产品,并尽量避免二次重结晶消耗的人力,物力,最大可能的降低生产成本。
重结晶原理固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。
一般是温度升高,溶解度增大。
若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和,冷却时即由于溶解度降低,溶液变成过饱和而析出晶体。
利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。
而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(若在溶剂中的溶解度极小,则配成饱和溶液后被过滤除去),从而达到提纯目的。
重结晶过程溶剂选择在结晶和重结晶纯化的操作中,溶剂的选择是关系到纯化质量和回收率的关键问题。
要选择适宜的溶剂应注意以下几个问题:1.不与被提纯物质起化学反应;2.选择的溶剂对要纯化的化学试剂在较高温度时应具有较大(或者较小)的溶解能力,而在较低温度时对要纯化的化学试剂的溶解能力大大减小(或者增大)。
(溶剂对要纯化物质溶解度的温度敏感性高);3.对杂质的溶解非常大或者非常小(前一种情况是使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去);4.选择的溶剂沸点不宜太高,以免该溶剂在结晶和重结晶时附着在晶体表面不容易除尽;5.能给出较好的晶体;6.无毒或毒性很小,便于操作;7.价廉易得;8.适当时候可以选用混合溶剂。
重结晶过程常用溶剂1.常用溶剂用于结晶和重结晶的常用溶剂有:水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、冰醋酸、二氧六环、四氯化碳、苯、石油醚等。
此外,甲苯、硝基甲烷、乙醚、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等也常使用。
二甲基甲酰胺和二甲亚砜的溶解能力大,当找不到其它适用的溶剂时,可以试用。
但往往不易从溶剂中析出结晶,且沸点较高,晶体上吸附的溶剂不易除去,是其缺点。
重结晶重结晶(recrystallization)将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。
又称再结晶。
重结晶可以使不纯净的物质获得纯化,或使混合在一起的盐类彼此分离。
重结晶的效果与溶剂选择大有关系,最好选择对主要化合物是可溶性的,对杂质是微溶或不溶的溶剂,滤去杂质后,将溶液浓缩、冷却,即得纯制的物质。
混合在一起的两种盐类,如果它们在一种溶剂中的溶解度随温度的变化差别很大,例如硝酸钾和氯化钠的混合物,硝酸钾的溶解度随温度上升而急剧增加,而温度升高对氯化钠溶解度影响很小。
则可在较高温度下将混合物溶液蒸发、浓缩,首先析出的是氯化钠晶体,除去氯化钠以后的母液在浓缩和冷却后,可得纯硝酸钾。
重结晶往往需要进行多次,才能获得较好的纯化效果。
结晶与重结晶知识集结晶在结晶和重结晶纯化化学试剂的操作中,溶剂的选择是关系到纯化质量和回收率的关键问题。
选择适宜的溶剂时应注意以下几个问题:1. 选择的溶剂应不与欲纯化的化学试剂发生化学反应。
例如脂肪族卤代烃类化合物不宜用作碱性化合物结晶和重结晶的溶剂;醇类化合物不宜用作酯类化合物结晶和重结晶的溶剂,也不宜用作氨基酸盐酸盐结晶和重结晶的溶剂。
2. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂在热时应具有较大的溶解能力,而在较低温度时对欲纯化的化学试剂的溶解能力大大减小。
3. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂中可能存在的杂质或是溶解度甚大,在欲纯化的化学试剂结晶和重结晶时留在母液中,在结晶和重结晶时不随晶体一同析出;或是溶解度甚小,在欲纯化的化学试剂加热溶解时,很少在热溶剂溶解,在热过滤时被除去。
4. 选择的溶剂沸点不宜太高,以免该溶剂在结晶和重结晶时附着在晶体表面不容易除尽。
用于结晶和重结晶的常用溶剂有:水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、冰醋酸、二氧六环、四氯化碳、苯、石油醚等。
此外,甲苯、硝基甲烷、乙醚、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等也常使用。
二甲基甲酰胺和二甲亚砜的溶解能力大,当找不到其它适用的溶剂时,可以试用。
重结晶原理:固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。
一般是温度升高,溶解度增大。
若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和,冷却时即由于溶解度降低,溶液变成过饱和而析出晶体。
利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出。
而让杂质全部或大部分仍留在溶液中(若在溶剂中的溶解度极小,则配成饱和溶液后被过滤除去),从而达到提纯目的。
由此可见,如果杂质在冷时的溶解度大而产物在冷时的溶解度小,或溶剂对产物的溶解性能随温度的变化大,这两方面都有利于提高回收率。
从上述讨论总可以看出,在任何情况下,杂志的含量过多都是不利的(杂质太多还会影响结晶速度,甚至妨碍结晶的生成)。
一般重结晶只适用于纯化杂质含量在5%以下的固体有机混合物。
结晶与重结晶知识集结晶在结晶和重结晶纯化化学试剂的操作中,溶剂的选择是关系到纯化质量和回收率的关键问题。
选择适宜的溶剂1. 选择的溶剂应不与欲纯化的化学试剂发生化学反应。
例如脂肪族卤代烃类化合物不宜用作碱性化合物结晶和重结晶的溶剂;醇类化合物不宜用作酯类化合物结晶和重结晶的溶剂,也不宜用作氨基酸盐酸盐结晶和重结晶的溶剂。
2. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂在热时应具有较大的溶解能力,而在较低温度时对欲纯化的化学试剂的溶解能力大大减小。
3. 选择的溶剂对欲纯化的化学试剂中可能存在的杂质或是溶解度甚大,在欲纯化的化学试剂结晶和重结晶时留在母液中,在结晶和重结晶时不随晶体一同析出;或是溶解度甚小,在欲纯化的化学试剂加热溶解时,很少在热溶剂溶解,在热过滤时被除去。
4. 选择的溶剂沸点不宜太高,以免该溶剂在结晶和重结晶时附着在晶体表面不容易除尽。
用于结晶和重结晶的常用溶剂有:水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、冰醋酸、二氧六环、四氯化碳、苯、石油醚等。
此外,甲苯、硝基甲烷、乙醚、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等也常使用。
二甲基甲酰胺和二甲亚砜的溶解能力大,当找不到其它适用的溶剂时,可以试用。
但往往不易从溶剂中析出结晶,且沸点较高,晶体上吸附的溶剂不易除去,是其缺点。
乙醚虽是常用的溶剂,但是若有其它适用的溶剂时,最好不用乙醚,因为一方面由于乙醚易燃、易爆,使用时危险性特别大,应特别小心;另一方面由于乙醚易沿壁爬行挥发而使欲纯化的化学试剂在瓶壁上析出,以致影响结晶的纯度。
在选择溶剂时必须了解欲纯化的化学试剂的结构,因为溶质往往易溶于与其结构相近的溶剂中―“相似相溶”原理。
极性物质易溶于极性溶剂,而难溶于非极性溶剂中;相反,非极性物质易溶于非极性溶剂,而难溶于极性溶剂中。
这个溶解度的规律对实验工作有一定的指导作用。
如:欲纯化的化学试剂是个非极性化合物,实验中已知其在异丙醇中的溶解度太小,异丙醇不宜作其结晶和重结晶的溶剂,这时一般不必再实验极性更强的溶剂,如甲醇、水等,应实验极性较小的溶剂,如丙酮、二氧六环、苯、石油醚等。
适用溶剂的最终选择,只能用试验的方法来决定。
若不能选择出一种单一的溶剂对欲纯化的化学试剂进行结晶和重结晶,则可应用混合溶剂。
混合溶剂一般是由两种可以以任何比例互溶的溶剂组成,其中一种溶剂较易溶解欲纯化的化学试剂,另一种溶剂较难溶解欲纯化的化学试剂。
一般常用的混合溶剂有:乙醇和水、乙醇和乙醚、乙醇和丙酮、乙醇和氯仿、二氧六环和水、乙醚和石油醚、氯仿和石油醚等等,最佳复合溶剂的选择必须通过预试验来确定。
溶剂的选择原则和经验1、常用溶剂:DMF、氯苯、二甲苯、甲苯、乙腈、乙醇、THF、氯仿、乙酸乙酯、环己烷、丁酮、丙酮、石油醚。
2、比较常用溶剂:DMSO、六甲基磷酰胺、N-甲基吡咯烷酮、苯、环己酮、丁酮、环己酮、二氯苯、吡啶、乙酸、二氧六环、乙二醇单甲醚、1,2-二氯乙烷、乙醚、正辛烷。
3、一个好的溶剂在沸点附近对待结晶物质溶解度高而在低温下溶解度又很小。
DMF(2-5二甲基呋喃)、苯、二氧六环、环己烷在低温下接近凝固点,溶解能力很差,是理想溶剂。
乙腈、氯苯、二甲苯、甲苯、丁酮、乙醇也是理想溶剂。
4、溶剂的沸点最好比被结晶物质的熔点低50℃。
否则易产生溶质液化分层现象。
溶剂的沸点越高,沸腾时溶解力越强,对于高熔点物质,最好选高沸点溶剂。
5、含有羟基、氨基而且熔点不太高的物质尽量不选择含氧溶剂。
因为溶质与溶剂形成分子间氢键后很难析出。
6、含有氧、氮的物质尽量不选择醇做溶剂,原因同上。
7、溶质和溶剂极性不要相差太悬殊。
水>甲酸>甲醇>乙酸>乙醇>异丙醇>乙腈>DMSO>DMF>丙酮>HMPA>CH2Cl2>吡啶>氯仿>氯苯>THF>二氧六环>乙醚>苯>甲苯>CCl4>正辛烷>环己烷>石油醚。
3、选择溶剂的条件:(1)不与被提纯物质起化学反应(2)在较高温度时能溶解多量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只能溶解很少量的该种物质(3)对杂质的溶解非常大或者非常小(前一种情况是使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去)(4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去(5)能给出较好的晶体(6)无毒或毒性很小,便于操作(7)价廉易得(8)适当时候可以选用混合溶剂溶解通过试验结果或查阅溶解度数据计算被提取物所需溶剂的量,在将被提取物晶体置于锥形瓶中,加入较需要量稍少的适宜溶剂,加热到微微沸腾一段时间后,若未完全溶解,可再添加溶剂,每次加溶剂后需再加热使溶液沸腾,直至被提取物晶体完全溶解(但应注意,在补加溶剂后,发现未溶解固体不减少,应考虑是不溶性杂质,此时就不要再补加溶剂,以免溶剂过量)。
注意事项:(1)溶剂量的多少,因同时考虑两个因素。
容剂少则收率高,但可能给热过滤带来麻烦,并可能造成更大的损失;容剂极多,显然会影响回收率。
故两者应综合考虑。
一般可比需要量多加20%左右的溶剂(有人认为一般可比需要量多20—100%的溶剂)。
(2)可以在溶剂沸点温度时溶解固体,但必须注意实际操作温度是多少,否则会因实际操作时,被提纯物晶体大量析出。
但对某些晶体析出不敏感的被提纯物,可考虑在溶剂沸点时溶解成饱和溶液,故因具体情况决定,不能一概而论。
例如,本次实验在100℃时配成饱和溶液,而热过滤操作温度不可能是100℃,可能是80℃?也可能是90℃?那么在考虑加多少溶剂时,应同时考虑热过滤的实际操作温度。
(3)为了避免溶剂挥发及可燃性溶剂着火或有毒溶剂中毒,应在锥形瓶上装置回流冷凝管,添加溶剂可从冷凝管的上端加入。
(4)若溶液中含有色杂质,则应加活性炭脱色,应特别注意活性炭的使用。
乗热过滤(1)若为易燃溶剂,则应防止着火或防止溶剂挥发。
(2)应注意滤纸的折叠方法及操作要领(包括漏斗的预热、滤纸的热水润湿等);应洗净抽滤瓶,注意和滤纸的大小、滤纸的润湿等操作,开始不要减压太甚,以免将滤纸抽破(在热溶剂中,滤纸强度大大下降)。
结晶(1)将滤液在室温或保温下静置使之缓缓冷却(如滤液已析出晶体,可加热使之溶解),析出晶体,再用冷水充分冷却。
必要时,可进一步用冰水或冰盐水等冷却(2)有时由于滤液中有焦油状物质或胶状物存在,使结晶不易析出,或有时因形成过饱和溶液也不析出晶体,在这种情况下,可用玻棒摩擦器壁以形成粗糙面,使溶质分子成定向排列而形成结晶的过程较在平滑面上迅速和容易;或者投入晶种(同一物资的晶体,若无此物质的晶体,可用玻棒蘸一些溶液稍干后即会析出晶体),供给定型晶核,使晶体迅速形成。
(3)有时被提纯化合物呈油状析出,虽然该油状物经长时间静置或足够冷却后也可固化,但这样的固体往往含有较多的杂质(杂质在油状物中常较在溶剂中的溶解度大;其次,析出的固体中还包含一部分母液),纯度不高。
这时可将析出油状物的溶液重新加热溶解,然后慢慢冷却。
一当油状物析出时便剧烈搅拌混合物,使油状物在均匀分散的状况下固化,但最好是重新选择溶剂,使其得到晶形产物。
抽滤减压过滤程序介绍:剪裁合符规格的滤纸放入漏斗中→用少量溶剂润湿滤纸→开启水泵并关闭安全瓶上的活塞,将滤纸吸紧→打开安全瓶上的活塞,再关闭水泵→借助玻棒,将待分离物分批倒入漏斗中,并用少量滤液洗出粘附在容器上的晶体,一并倒入漏斗中→再次开启水泵并关闭安全瓶上的活塞进行减压过滤直至漏斗颈口无液滴为止→打开安全瓶上的活塞,再关闭水泵→用少量溶剂润湿晶体→再次开启水泵并关闭安全瓶上的活塞进行减压过滤直至漏斗颈口无液滴为止(必要时可用玻塞挤压晶体,此操作一般进行1—2次)。
如重结晶溶剂沸点较高,在用原溶剂至少洗涤一次后,可用低沸点的溶剂洗涤,使最后的结晶产物易于干燥(要注意该溶剂必须是能和第一种溶剂互溶而对晶体是不容或微溶的)。
结晶的干燥在测定熔点前,晶体必须充分干燥,否则测定的熔点会偏低。
固体干燥的方法很多,要根据重结晶所用溶剂及结晶的性质来选择:(1)空气凉干(不吸潮的低熔点物质在空气中干燥是最简单的干燥方法)。
(2)烘干(对空气和温度稳定的物质可在烘箱中干燥,烘箱温度应比被干燥物质的熔点低20—50℃。
(3)用滤纸吸干(此方法易将滤纸纤维污染到固体物上)(4)置于干燥器中干燥论坛问答:1我最近作的一种混合溶剂重结晶,加热后溶液体系颜色比较深,我加不良溶剂的时候很难判断混浊与否,这个怎么办呢?(不过我这两次也结晶出来了,比较幸运,就是觉得大概可以了就冷却结晶。
但是有一次没结出来)。
不过另外一种不良溶剂加的如果过量会有什么后果?会重新溶解产物而不能结晶吗?加热后溶液体系颜色比较深,可否先过量,脱色,洗涤,浓缩.再加不良溶剂,一般为4:1.冷却结晶.溶剂过量浓缩.我处理结果一般纯度从80提高到98.一次搞定.这个应该具体问题具体分析了,的确一般是4:1,不过有的时候不良溶剂也要少些,可以取少量实验一下,另外有时候也有一种情况,就是热熔解后加入少量另种溶剂也会出现结晶现象,不同产物肯定问题不同,所以建议搂主取少量试验一下先!2小弟做一种双酚A和氯代苯的双威廉姆斯反应,结果得到了目标产物同时有单醚化产物生成,于是就想用重结晶法纯化。
但是,这两种组分在大部分的常用溶剂中溶解性及其类似,而且,一开始加热,产物不仅仅是溶解在溶剂中,而且生成发粘的油状物,之后就无法处理了。
由于分子上面带有氨基,不能用升华或者蒸馏。
过柱也不好分离,因为用量较大。
请问各位高人遇到过这样的情况吗?生成发粘的油状物可能是加热时温度超过其熔点,熔化了,加热温度控制在其熔点以下。
可以考虑将其溶解在有机相中后再用碱液洗去未反应的酚和单醚化产物3我最近在做一个反应,溶剂中含有一定量的吡啶,后处理方法,蒸干溶剂后加入低极性的溶剂重结晶,但吡啶很难被蒸除,这样就影响了析出。
有哪位能提出好的方法如果溶剂与水不混溶,那你可以考虑先水洗除去大部分吡啶,然后再蒸除溶剂如果你的溶剂与水混溶,但是产品不溶于水,那你可以考虑蒸溶剂至一定量后,冲入水中,析出产品得到固体,除去大部分吡啶!4我有个析出的固体产物,做重结晶时,无论加什么溶剂加热都不溶,从环己烷、石油醚、乙醚、THF、二氯甲烷、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇试了个遍,混合溶剂也不行,总不能用DMSO(二甲基亚砜)吧?这个化合物的极性应该不大,与它类似的一个化合物用丙酮重结晶就很好,而且石油醚/乙酸乙酯=10:1的展开剂就能展得很开。