Hvordan kan omkrystallisation adskille en blanding?

Princippet:

Omkrystallisation er afhængig af forskellen i opløselighed af den ønskede forbindelse og urenheder i et valgt opløsningsmiddel. Den grundlæggende idé er:

* opløselighed: De fleste faste stoffer opløses lettere ved højere temperaturer.

* Krystallisation: Når opløsningen afkøles, falder opløseligheden af ​​den ønskede forbindelse, hvilket får den til at krystallisere ud af opløsningen og efterlader urenheder.

Processen:

1. opløste: Den uren faste blanding opløses i et varmt opløsningsmiddel (normalt det minimale beløb, der er nødvendigt for fuldstændig opløsning). Valget af opløsningsmiddel er afgørende - det skal:

* Opløs den ønskede forbindelse godt, når den er varm.

* Opløs urenheder dårligt eller slet ikke, selv når de er varmt.

2. Filtrering af varmt: Mens det er varmt, filtreres opløsningen for at fjerne eventuelle uopløselige urenheder. Dette gøres hurtigt for at forhindre for tidlig krystallisation.

3. afkøling og krystallisation: Opløsningen afkøles langsomt, hvilket giver den ønskede forbindelse mulighed for at krystallisere, når opløseligheden falder.

4. Filtrering af kulde: Når de er afkølet, filtreres krystallerne for at adskille dem fra den resterende opløsning (indeholdende de opløste urenheder).

5. vask og tørring: Krystallerne vaskes med en lille mængde koldt opløsningsmiddel for at fjerne eventuelle resterende urenheder og tørres derefter for at fjerne ethvert resterende opløsningsmiddel.

Nøglepunkter:

* Valg af opløsningsmiddel: Nøglen til vellykket omkrystallisation er at vælge et opløsningsmiddel, der har en stor forskel i opløselighed for den ønskede forbindelse ved høje og lave temperaturer.

* langsom afkøling: Langsom afkøling muliggør dannelse af større, renere krystaller.

* urenheder: Urenheder, der opløses let i opløsningsmidlet, forbliver i opløsningen, mens de, der er uopløselige, fjernes under den indledende varme filtrering.

* Flere omkrystallisationer: Nogle gange er en enkelt omkrystallisation muligvis ikke nok til at opnå høj renhed. Flere omkrystallisationstrin kan yderligere øge renheden.

Eksempel:

Lad os sige, at du har en blanding af salt (NaCl) og sukker (C12H22O11). Du kan adskille dem ved hjælp af omkrystallisation.

* opløsningsmiddel: Vand er et godt valg. Salt er meget opløseligt i vand, både varmt og koldt. Sukker er meget mere opløseligt i varmt vand end koldt vand.

* opløste: Opløs blandingen i varmt vand.

* filtrering af varmt: Fjern eventuelle uopløselige urenheder (hvis de er til stede).

* afkøling: Når opløsningen afkøles, krystalliserer sukker og lader saltet være opløst i vandet.

* Filtrering af kulde: Saml sukkerkrystallerne og vask dem med koldt vand for at fjerne ethvert resterende salt.

Ansøgninger:

Omkrystallisation er en meget anvendt teknik inden for kemi og relaterede felter, herunder:

* oprensning af forbindelser: Det er vigtigt for at rense organiske forbindelser, farmaceutiske stoffer og andre kemikalier.

* Opnåelse af rene krystaller: Krystaller opnået gennem omkrystallisation bruges ofte i forskning, materialevidenskab og andre felter.

Fortæl mig, hvis du har andre spørgsmål!