Вимоги щодо виконання практичної роботи

Ознайомитись з теоретичним матеріалом теми за інструкцією і рекомендованою літературою, виконати завдання та оформити звіт

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ

Найбільш вживаними методами очищення рідин є фільтрування і перегонка, газів – фільтрування і відділення домішок шляхом поглинання їх різними хімічними реагентами, твердих речовин – перекристалізація і сублімація.

У тих випадках, коли треба звільнити рідину від твердих домішок, застосовують фільтрування. Окрім рідин, шляхом фільтрування від твердих домішок можна очистити і гази. Як фільтрувальні матеріали застосовують матеріал, що пропускає рідину або газ, але затримує механічні домішки. Такими матеріалами можуть, бути: 1) фільтрувальний папір, 2) пористі скляні пластинки, 3) пісок, 4) азбест, 5) фільтрувальні фарфорові пластинки, 6) скляна і бавовняна вата, 7) текстильні матеріали.

Вибір фільтрувального матеріалу залежить від властивостей рідини або газу, які треба очистити. Наприклад, концентрований розчин лугу не можна фільтрувати через паперовий фільтр, оскільки фільтр набубнявіє і фільтрування буде сильно затримуватись. Те саме відбудеться і з бавовняним фільтром. У цьому випадку слід застосувати скляну вату.

Розрізняють фільтрування при звичайному тиску і фільтрування під вакуумом як холодних, так і гарячих рідин.

Для відділення речовин, що повільно фільтруються, застосовують фільтрування під вакуумом. У лабораторіях фільтрування під вакуумом здійснюють за допомогою фарфорової лійки Бюхнера і колби Бунзена.

Крім фільтрування, розділення суміші рідкої і твердої речовин можливе також шляхом центрифугування, тобто розділення речовин у приладах, що називаються центрифугами.

Застосування центрифуги грунтується на використанні відцентрової сили. При швидкому обертанні (центрифугуванні) завислі в рідині тверді частинки (з більшою густиною, ніж густина рідини) під дією відцентрової сили, що розвивається при обертанні; відкидаються від центру і таким шляхом відділяються від рідини.

Одним з найбільш часто використовуваних методів очищення і виділення чистих органічних речовин є перегонка. Якщо речовина не розкладається при температурі кипіння, то перегонку ведуть при атмосферному тиску. Прикладом такого очищення може бути перегонка водогінної води. Для цього складають прилад з колби Вюрца заповнену шматочками капілярних трубочок або шматочками фарфору, холодильника і приймача рідини.

Очищення твердої речовини від розчинних домішок можна здійснити перекристалізацією. При очищенні речовини перекристалізацією завдання полягає в тому, щоб створити сприятливі умови для виділення даної речовини в кристалічному стані з пересиченого розчину і в той же час утримати в розчині супутні розчинні домішки.

Деякі тверді речовини, наприклад, йод, нафталін, мають здатність перетворюватися на пару, минувши рідкий стан. Таке випарювання називається сублімацією. Користуючись нею, можна очищати речовини від домішок.

Добувати вуглекислий газ для хімічних досліджень можна за допомогою апарату Кіппа. Для його зарядки виймають скляний кран з пробкою із середньої кулі і завантажують до неї шматочки мармуру або вапняку. Наливають за допомогою лійки в нижню кулю через верхню розбавлену хлоридну кислоту (одну частину концентрованої кислоти змішують з трьома частинами води). Кислота повинна заповнити нижню кулю і частину середньої, змочити мармур або вапняк. У результаті реакції хлоридної кислоти з карбонатами виділяється вуглекислий газ. Щоб очистити цей газ від домішок кислоти та вологи під’єднують до апарату Кіппа дві склянки Тищенка: першу з розчином натрій гідрогенкарбонату, другу – з концентрованою сульфатною кислотою.