20. Определение температуры плавления лв.

Температура плавления, определенная капиллярным методом, представляет собой температуру, при которой последняя твердая частичка уплотненного столбика вещества в капиллярной трубке переходит в жидкую фазу.

Капиллярный метод применяют для определения температуры плавления твердых веществ, легко превращаемых в порошок.

Прибор. Составными частями прибора являются:

- стеклянный сосуд, содержащий жидкость, используемый в качестве бани и оснащенный подходящим устройством для нагрева;

- пробирка из термостойкого стекла, вставленная в стеклянный сосуд и отстоящая от дна сосуда на расстоянии 1 см;

- устройство для перемешивания, обеспечивающее одинаковую температуру внутри бани;

- термометр с меткой погружения и ценой деления не более 0,5оС;

- запаянные с одного конца капиллярные трубки из безщелочного прочного

стекла.

Во время определения температуры плавления ни колба, ни пробирка не

должны быть закрыты герметически.

Методика. Если нет других указаний в частной статье, тонкоизмельченное в порошок вещество сушат в вакууме над силикагелем безводным в течение 24 часов. Достаточное количество вещества помещают в капиллярную трубку до получения уплотненного столбика высотой 5мм.

Во внутреннюю пробирку прибора помещают термометр так, чтобы конец его отстоял от дна пробирки на 1 см. Повышают температуру бани приблизительно на 10оС ниже предполагаемой температуры плавления и затем продолжают нагревание со скоростью около 1оС в минуту. Когда температура достигнет значения на 5оС ниже предполагаемой

температуры плавления, помещают капиллярную трубку с веществом в прибор.

При использовании прибора, описанного выше, капиллярную трубку погружают в баню так, чтобы ее запаянный конец находился на уровне центра шарика термометра, метка погружения которого находится на уровне поверхности жидкости. Отмечают температуру, при которой последняя твердая частичка перейдет в жидкую фазу.

Проводят не менее двух определений. За температуру плавления принимают среднее значение. Расхождение между определениями не должно превышать 1оС.

Открытый капиллярный метод применяют для веществ, имеющих аморфную структуру, не растирающихся в порошок и плавящихся ниже температуры кипения воды, таких как жиры, воск, парафин, вазелин, смолы. За температуру плавления принимают температуру, при которой вещество начинает подниматься по капиллярной трубке. В тех случаях, когда столбик вещества не поднимается в капилляре, за температуру плавления принимают температуру, при которой столбик вещества в капилляре становится прозрачным.

Метод мгновенного плавления применяют для твердых веществ, легко превращаемых в порошок.

Температуру плавления по этому методу рассчитывают по формуле:

t1 t2

2

где:

t1 – первая температура, при которой вещество плавится мгновенно при соприкосновении с металлом;

t2 – вторая температура, при которой вещество прекращает мгновенно плавиться при соприкосновении с металлом во время охлаждения.

21. Определение температуры затвердевания лв.

Температура затвердевания представляет собой максимальную температуру, при которой происходит затвердевание переохлажденной жидкости.

Прибор. Прибор состоит из пробирки для проведения определения, помещенной во внутрь другой пробирки. Внутренняя пробирка закрыта пробкой, снабженной термометром с ценой деления 0.2оС, который закреплен таким образом, чтобы ртутный шарик находился на уровне около 15 мм от дна пробирки. В пробке имеется отверстие, через которое проходит вал мешалки, изготовленный из стеклянного стержня или другого подходящего материала, загнутый на конце под прямым углом в виде петли, внешний диаметр которой около 18 мм. Внутреннюю пробирку вместе с внешней пробиркой размещают в центре сосуда вместимостью 1 л, в который помещают подходящую охлаждающую жидкость, уровень которой находится в пределах 20 мм от верхнего края сосуда. Охлаждающая баня также должна быть снабжена термометром.

Методика. Во внутреннюю пробирку помещают достаточное количество жидкости или предварительно расплавленного вещества, чтобы покрыть ртутный шарик термометра (ртутный шарик термометра должен находиться посередине слоя испытуемого вещества), и при быстром охлаждении определяют приблизительную температуру затвердевания. Внутреннюю пробирку помещают в водяную баню с температурой на 5оС выше приблизительно определенной температуры до полного расплавления кристаллов. Затем заполняют сосуд водой или насыщенным раствором натрия хлорида с температурой на 5оС ниже ожидаемой температуры затвердевания. Внутреннюю пробирку вместе с внешней помещают в сосуд, тщательно перемешивают испытуемое вещество до начала появления кристаллов, отмечая температуру каждые 30 секунд, и выдерживают до полного затвердевания. Вначале происходит постепенное понижение температуры, затем, при появлении твердой фазы, она остается некоторое время постоянной или повышается перед тем, как стать постоянной (в этот момент прекращают перемешивание), а затем снова падает. Отмечают наиболее высокую температуру, остающуюся короткое время постоянной с начала затвердевания вещества. Эту температуру и принимают за температуру затвердевания. Если вещество остается жидким при ожидаемой температуре затвердевания, его затвердевание вызывают потиранием о стенки внутренней пробирки термометром или внесением кристаллика испытуемого вещества.