Методи очищення і визначення чистоти речовин

Застосовувані для роботи в лабораторії речовини повинні бути досить чистими, бо справжні властивості індивідуальних речовин проявляються лише тоді, коли вони очищені від домішок, супутніх їм в природних матеріалах, а також від забруднень, що потрапляють в них в процесі отримання.

Кожне чисте речовина має певні фізичні властивості: колір, температуру плавлення, температуру кипіння, щільність і ін. Тому чистоту речовини можна визначити, вивчаючи ці властивості. Найбільш придатними для оцінки чистоти речовини є ті властивості, які можуть бути оцінені кількісно. Отримані дані порівнюють з даними таблиць для випробуваного речовини. На практиці найчастіше визначають температуру плавлення, температуру кипіння і щільність. Домішки здебільшого знижують температуру плавлення, і остання не залишається від початку плавлення до повного розплавлення речовини, як у випадку чистого речовини. Температура кипіння рідини при наявності домішок підвищується і не залишається при кипінні постійним.

Поняття про чистоту речовини має принципове значення в сучасній неорганічної хімії. Абсолютно чисті речовини в природі не існують. Тому немає абсолютно нерозчинних речовин і, отже, будь-яка речовина забруднено домішками. Домішки докорінно впливають на властивості речовини.

Проблема отримання чистих речовин має три основних аспекти. 1. Властивості речовини можна визначати, тільки отримавши його в потрібному ступені чистоти. Порівняння однойменних властивостей різних речовин допустимо тільки при їх однаковій чистоті. 2. Вибір відповідних методів, що дозволяють очистити речовина до необхідної чистоти. 3. Забезпечення достатньо чутливих і селективних методів контролю чистоти. (Див. Я.А.Угай Неорганическая хімія, 1989, с.46-47).

У міру розвитку науки і техніки виникає проблема отримання все більш чистих речовин. Успіхи хімії за останні десятиліття винятково великі і не менш значний технічний прогрес в області чистих речовин. За останні 40-50 років змінилося саме поняття про чистому речовині (зокрема, про "хімічно чистому") і зросли вимоги до реактивів лабораторного призначення. Виробництво чистих речовин - це зниження вмісту домішок з 0,1-1% до сотих часток відсотка. Подальша очищення є значно більш складною і трудомісткою завданням. При роботі з реактивами треба завжди пам'ятати, що зниження вмісту домішок навіть на один порядок призводить до різкого зростання ціни реактиву. Тому не слід використовувати для маловідповідальних робіт препарати високої чистоти.

У сучасному виробництві реактивів використовуються такі методи, як перекристалізація, хімічне осадження, транспортні реакції, дистиляція і ректифікація, екстракція, зонна плавка, іонний обмін і адсорбція. У лабораторіях для очищення речовин в залежності від агрегатного стану застосовуються деякі з них.

Очищення твердих речовин зазвичай здійснюється двома методами: перекристаллизацией і сублімацією, рідин - фільтруванням і перегонкою, газів - поглинанням домішок різними хімічними реагентами.

Схожі статті