14 Очистка неорганических веществ перекристаллизацией

В лабораторной практике чаще всего применяются следующие методы очистки веществ: перекристаллизация, возгонка, перегонка и поглощение.

Для твердых веществ применяется перекристаллизация и возгонка, для очистки жидкостей – фильтрование и перегонка, для очистки газов – поглощение газов-примесей различными веществами.

Очистка перекристаллизацией основана на изменении растворимости вещества с изменением температуры. Для большинства веществ с повышением температуры раствора растворимость возрастает. Чаще всего растворимость вещества выражают числом граммов его, насыщающих 100 г растворителя при данной температуре. Растворимость некоторых солей приведена в таблице 1.

Таблица 1 Растворимость некоторых солей, г/100 г воды

соль	Температура, 0С
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
KNO3	13,1	20,8	31,8	46,2	64,2	86,1	110,2	137,7	168,5	204,0	244,5
Na2B4O7 · 10 H2O	1,3	1,6	2,7	3,9	6,7	10,5	20,3	24,4	31,5	41,0	52,5
K2Cr2O7	5,0	8,5	13,1	18,2	29,2	37,0	50,5	61,5	73,0	96,2	102,0
NH4Cl	29,4	35,3	37,2	41,4	48,8	50,4	55,2	60,2	65,6	71,3	77,3
(NH4)2C2O4 ּH2O	2,4	3,2	4,5	6,0	8,2	10,7	-	-	-	-	-

Как видно из таблицы, например, растворимость кристаллогидрата Na₂B₄O₇ ּ 10 H₂O при 90⁰С равна 41, т.е. при данной температуре в 100 г воды может раствориться 41 г кристаллической соли. Эта предельная растворимость отвечает концентрации насыщенного раствора при 90⁰С. Если такой раствор охладить до 20⁰С, а растворимость при данной температуре равна 2,7 г/100 г воды, то разность 41 – 2,7 = 38,3 – число граммов соли, кристаллизующийся из раствора при охлаждении.

Лабораторная работа №14

Цель работы: привить студентам навыки грамотного выполнения эксперимента, расчетов и математической обработки результатов опыта.

Задача:: ознакомить студентов с методами очистки жидких, твердых и газообразных веществ, научить правильно выбрать подходящий растворитель для кристаллизации кристаллических веществ на основании таблиц растворимости.

Реактивы и Na₂B₄O₇ (технический),

оборудование:: термостойкие стаканы на 100 мл, стеклянные воронки, фильтровальная бумага, пергаментная бумага, стеклянные палочки, электроплитка, термометр, лабораторные весы ВЛКТ-500, шпатель, скальпель.

Тетраборат натрия Na₂B₄O₇ ּ 10 H₂O – белые призматические кристаллы, при нагревании они сначала плавятся, затем вспучиваются, теряя кристаллизационную воду. Хорошо растворим в воде. Водные растворы имеют щелочную реакцию.