2.2.4 Охлаждение раствора, вызывающее кристаллизацию

Сосуд с горячим фильтратом закрывают, чтобы предотвратить попадание пыли и уменьшить испарение растворителя и оставляют для охлаждения. Для более полного выделения кристаллов сосуд помещают в холодильник или лед.

При перекристаллизации стараются получить вещество в кристаллах некоторого среднего размера (не очень крупных и не очень мелких). Крупные кристаллы обычно содержат включения маточного раствора с находящимися в нем примесями, в результате чего перекристаллизованное вещество оказывается загрязненным. Наоборот, очень мелкие кристаллы свободны от этих включений, но они образуют густую кашицу, между отдельными кристаллами которой прочно удерживается маточный раствор, отмыть который полностью без большой потери вещества не удается. Можно порекомендовать получать кристаллы таких размеров, чтобы их структура была ясно видна при увеличении в 50-100 раз. Величина отдельных кристаллов, выделяющихся при перекристаллизации, зависит от скорости охлаждения раствора. Если раствор охлаждается медленно, то образующиеся кристаллы постепенно растут и могут достигнуть иногда очень больших размеров и, наоборот, при очень быстром охлаждении образуются очень мелкие кристаллы.

Если при охлаждении кристаллы всё же не выделяются или выделяются в виде масла, образование их можно вызвать, потерев стеклянной палочкой изнутри о стенку сосуда или же внеся незначительное количество вещества в охлажденный раствор. В последнем случае бывает достаточно кристаллика размером с пылинку.

Скорость кристаллизации органических веществ колеблется в очень широких пределах (от нескольких минут до нескольких суток), поэтому никогда не надо преждевременно выбрасывать маточный раствор.

2.2.5. Отделение кристаллов от маточного раствора и сушка кристаллов

Выпавшие при кристаллизации вещество отделяют путем фильтрования под вакуумом на воронке Бюхнера, используя в качестве приемника колбу Бунзена (смотри раздел «Фильтрование»). На воронке тщательно отжимают плоской стороной стеклянной пробки кристаллы и промывают небольшим количеством чистого холодного растворителя.

Отфильтрованные кристаллы высыпают на фильтровальную бумагу и сушат на воздухе или в эксикаторе над подходящим осушителем.

О чистоте полученного вещества судят по температуре плавления (смотри раздел 3.2 «Определение температуры плавления»). В случае заниженной температуре плавления кристаллизацию проводят еще один раз. Лучше, если во второй раз берется другой растворитель.

2.2.6 Перекристаллизация полумикроколичеств вещества с применением ампулы

Берут готовую или делают из легкоплавкой пробирки или трубки ампулу диаметром 10-12 мм и длиной 70-80 мм. Оттянутый конец ампулы должен иметь диаметр 2-3 мм; в него вставляют маленький кусочек ваты и уплотняют проволокой. Выступающий наружу остаток ваты обрезают ножницами по краю ампулы (или обжигают пламенем горелки). В стакан или колбочку объемом 7-10 мл помещают смесь 100 мг вещества с 3 мл растворителя, нагревают до кипения. Если при этом вещество не растворяется полностью, то добавляют еще 0,2 - 0,3 мл растворителя, чтобы растворение было полным. Если раствор окажется окрашенным, то его охлаждают, добавляют на кончике шпателя активированного угля и кипятят 3 – 4 мин.

Для отделения раствора от нерастворимых примесей и угля проводят фильтрование в ампулу. Для этого приготовленную ампулу с ватной пробкой нагревают на пламени горелки и погружают открытым концом в чистый растворитель. При охлаждении в ампулу затягивается 0,2-0,3 мл растворителя. Затем осторожно переворачивают ампулу, нагревают в ней растворитель до кипения в течение ~ 1 мин; при этом воздух из ампулы вытесняется парами растворителя. Горячую ампулу переворачивают и быстро погружают открытый конец до дна стакана с горячим раствором вещества. При охлаждении раствор фильтруется через ватную пробку в ампулу. Когда весь раствор перейдет в ампулу, в стакан приливают 0,2 - 0,3 мл горячего растворителя (для промывки пробирки и ватной пробки), которую аналогично перетягивают в ампулу.

Перевернув ампулу, ставят ее в стаканчик с ледяной водой, после охлаждения делают надрез, отламывают верхнюю часть ампулы и отфильтровывают выпавшие кристаллы на микроворонке с отсасыванием. Кристаллы помещают на часовое стекло, сушат на воздухе, взвешивают и определяют температуру плавления.