17. Перегонка смесей жидкостей, смешивающихся во всех

отношениях

С обирают установку для простой фракционной перегонки при атмосферном давлении (рис. 25). Перегоняемую жидкость заливают в перегонную колбу не более чем на две трети. Перед загрузкой измеряют ее объем или массу.

Рис. 25. Установка для проведения простой фракционной перегонки при атмосферном давлении: 1 - колба Вюрца; 2 - термометр; 3 - прямо­точный холодильник; 4 - аллонж; 5 - приемник; 6 - баня; 7 - кипелки

Нагревают с помощью подходящей бани (в зависимости от необходимой температуры и в соответствии с правилами техни­ки безопасности), обеспечивая равномерное кипение содержи­мого колбы. При этом в приемник должно капать не более двух капель дистиллята в секунду (объясните, почему). Записывают температуру, при которой в приемник падает первая капля. От­бирают первую фракцию (предгон, головная фракция, представ­ляющая собой легколетучие примеси или азеотроп вещества с водой) до установления постоянной температуры кипения, соот­ветствующей ожидаемому или приведенному в литературе зна­чению для чистого вещества. Далее отдельно собирают вторую (главную, основную) фракцию, кипящую в узком интервале температур, в пределах 1-3 °С. Если температура перегонки на­чинает подниматься выше задолго до ее конца, несмотря на то, что скорость перегонки постоянна, то сле­дует отдельно собрать так называемую хво­стовую фракцию.

Перегонку досуха продолжать нельзя - в зависимости от природы вещества остав­ляют некоторое количество кубового остат­ка. Например, в случае диэтилового эфира кубовой остаток должен быть не менее 10% исходного количества, а в случае перегонки небольшого количест­ва индифферентного вещества, особенно если оно получено самим исследователем, кубовый остаток минимален.

По окончании перегонки определяют объем или массу каждой фракции, охарак­теризованной соответствующим интервалом температуры кипения.

18. Абсолютирование этанола с помощью оксида кальция

Продажный спирт-ректификат представляет собой смесь с массовой долей этанола (95,6%) и воды (4,4%). Для многих целей необходим этиловый спирт 99,5%-й чистоты: такой «абсолютный спирт» производит­ся в промышленности перегонкой спирта-ректификата с бензо­лом, а в лаборатории - обезвоживанием с помощью оксида кальция.

Реактивы и расходные материалы: оксид кальция (50 г); хлорид кальция безводный, гранулированный (10 г); этиловый спирт-ректификат (500 мл).

Посуда и оборудование (рис. 27): круглодонная колба на 1 л, обратный хо­лодильник, воронка стеклянная, газоотводная трубка, трубка с хлори­стым кальцием, дефлегматор, насадка Вюрца, прямой холодильник, аллонж с отводом, приемники на 0,5 л и 50 мл, водяная баня, термометр.

Рекомендуется применять свежепрокаленный оксид каль­ция. Для этого в муфельной печи (предпочтительно с электриче­ским обогревом) прокаливают небольшие куски чистого мрамо­ра (размером с большой лесной орех) при 800-1000 °С в течение 4-6 ч. Тотчас по охлаждении оксид кальция переносят в хорошо закрывающуюся банку. Продажный оксид кальция рекоменду­ется перед употреблением прокалить в течение 1-2 ч.

Рис. 27. Установка для проведения простой фракционной перегонки при атмосферном дав­лении с дефлегматором и хлоркальциевой труб­кой: 1 - баня; 2 - кипел-ки; 3 круглодонная колба; 4 - дефлегматор; 5 - насадка Вюрца; 6 –тер-мометр; 7 - прямоточный холодильник; 8 - аллонж с отводом; 9 хлоркальциевая трубка; 10-приемник

Круглодонную колбу на 1 л снабжают хорошо действующим обратным холодильником. В колбу помещают 0,5 л этилового спирта-ректификата и вносят 150 г свежепрокаленно­го оксида кальция.

Смесь энергично кипятят на водяной бане в течение 6-8 ч и оставляют на ночь. Затем заменяют обратный холодильник де­флегматором (чтобы при перегонке брызги спирта с тонко дис­пергированной известью не могли попасть в отводную трубку) и присоединяют нисходящий холодильник. Приемником служит склянка, в которой будет храниться абсолютный спирт. Приемник присоединяется к холодильнику с помощью аллонжа с от­водом, соединенным с трубкой с хлористым кальцием для пре­дохранения от влаги воздуха.

Перегонку спирта производят на водяной бане, под конец перегонки - на кипящей. Первые 15-20 мл дистиллята отбрасы­вают.

Абсолютный спирт очень гигроскопичен и поэтому его сле­дует хранить в склянке с притертой или хорошо пригнанной ре­зиновой пробкой.

Совершенно безводный этиловый спирт. Можно привести много примеров органического синтеза (синтез малонового эфира, восстановление натрием в этиловом спирте и др.), иллю­стрирующих, что выход синтезируемого вещества, получаемого в среде абсолютного спирта, заметно повышается, если приме­няют 99,8%-й или еще лучшего качества этиловый спирт.

Такой спирт можно получить дальнейшим обезвоживанием абсолютного спирта действием магния или натрия.