Cristal
[Explicación] 1. Las sustancias forman cristales desde el estado líquido (solución o estado fundido) o gaseoso.
2. El cristal es un sólido formado por átomos, iones o moléculas dispuestas en un determinado orden espacial. También llamado cristal.
3. Metáfora de logros preciosos. Por ejemplo: la cristalización del trabajo/la cristalización del amor.
El proceso de formación de cristales en solución se llama cristalización. Generalmente existen dos métodos de cristalización: uno es el método de evaporación del disolvente, que es adecuado para sustancias cuya temperatura tiene poco efecto sobre la solubilidad. Este método se utiliza en la "salazón al sol" en las zonas costeras. El otro es el método de enfriamiento de solución saturada caliente. Este método es adecuado para sustancias cuya solubilidad aumenta a medida que aumenta la temperatura. Por ejemplo, en los lagos salados del norte, la temperatura es alta en verano y no aparecen cristales en la superficie del lago cada invierno, cuando baja la temperatura, carbonato de sodio (Na2CO3·10H2O), sal de Glauber (Na2SO4·10H2O) y otros; Las sustancias precipitan del lago salado. Para obtener cristales intactos más grandes en el laboratorio, a menudo se utiliza el método de bajar lentamente la temperatura y ralentizar la velocidad de cristalización.
La gente no puede ver el fenómeno macroscópico de una sustancia que se disuelve y cristaliza en una solución al mismo tiempo. Sin embargo, hay dos movimientos reversibles de disolución y cristalización de las partículas del material constituyente en la solución. Al cambiar la temperatura o reducir el disolvente, la velocidad de cristalización de las partículas del soluto a una determinada temperatura puede ser mayor que la velocidad de disolución. el soluto se moverá de los cristales y precipitará fuera de la solución.
Colección de conocimientos sobre cristalización
Cristalización
En la operación de reactivos químicos de purificación por cristalización y recristalización, la elección del disolvente es la clave para la calidad de la purificación y la tasa de recuperación. . pregunta. Al elegir un disolvente adecuado, debe prestar atención a las siguientes cuestiones:
1. El disolvente seleccionado no debe reaccionar químicamente con el reactivo químico a purificar. Por ejemplo, los hidrocarburos alifáticos halogenados no deben usarse como solventes para la cristalización y recristalización de compuestos básicos; los compuestos alcohólicos no deben usarse como solventes para la cristalización y recristalización de compuestos éster, ni deben usarse como solventes para la cristalización y recristalización. de clorhidratos de aminoácidos.
2. El disolvente seleccionado debe tener una mayor capacidad de disolución del reactivo químico a purificar cuando está caliente, pero su capacidad de disolución del reactivo químico a purificar se reduce considerablemente a una temperatura más baja.
3. El disolvente seleccionado tiene una alta solubilidad ante las impurezas o impurezas que puedan existir en el reactivo químico a purificar, y permanece en las aguas madre durante la cristalización y recristalización del reactivo químico a purificar. No precipita con el cristal; o tiene muy baja solubilidad. Cuando el reactivo químico a purificar se calienta y se disuelve, rara vez se disuelve en el disolvente caliente y se elimina durante la filtración en caliente.
4. El punto de ebullición del disolvente seleccionado no debe ser demasiado alto, de modo que el disolvente no se elimine fácilmente de la superficie del cristal durante la cristalización y recristalización.
Los disolventes habituales utilizados para la cristalización y recristalización son: agua, metanol, etanol, alcohol isopropílico, acetona, acetato de etilo, cloroformo, ácido acético glacial, dioxano, tetracloruro de carbono, benceno, éter de petróleo, etc. Además, también se utilizan habitualmente tolueno, nitrometano, éter dietílico, dimetilformamida, dimetilsulfóxido, etc. La dimetilformamida y el dimetilsulfóxido tienen una alta solubilidad y pueden usarse cuando no se pueden encontrar otros disolventes adecuados. Sin embargo, a menudo es difícil separar los cristales de los disolventes y tiene un alto punto de ebullición. El disolvente adsorbido en los cristales es difícil de eliminar, lo cual es su desventaja. Aunque el éter dietílico es un solvente de uso común, si existen otros solventes adecuados, es mejor no usar éter dietílico, porque por un lado, el éter dietílico es inflamable y explosivo, por lo que es extremadamente peligroso cuando se usa, por lo que se debe tener especial cuidado. Por otro lado, el éter dietílico es fácil de volatilizar. La volatilización que se arrastra por las paredes hace que el reactivo químico a purificar precipite en la pared de la botella, afectando así la pureza de la cristalización.
Al elegir un disolvente, es necesario comprender la estructura del reactivo químico que se va a purificar, porque los solutos suelen ser fácilmente solubles en disolventes con estructuras similares: el principio de "lo similar se disuelve". Las sustancias polares son fácilmente solubles en disolventes polares pero difíciles de disolver en disolventes no polares; por el contrario, las sustancias no polares son fácilmente solubles en disolventes no polares pero difíciles de disolver en disolventes polares. Esta ley de solubilidad tiene un cierto papel rector en el trabajo experimental.
Por ejemplo: el reactivo químico a purificar es un compuesto no polar. Se sabe en el experimento que su solubilidad en alcohol isopropílico es demasiado pequeña y que en este caso el alcohol isopropílico no es adecuado como disolvente para su cristalización y recristalización. , generalmente no es necesario experimentar para cambiar la polaridad. Para solventes fuertes, como metanol, agua, etc., debe probar con solventes menos polares, como acetona, dioxano, benceno, éter de petróleo, etc. La selección final de disolventes adecuados sólo puede determinarse mediante métodos experimentales.