2.3.2. Сублімація

Крім кристалізації тверді органічні сполуки можна очищати сублімацією. Сублімацією в препаративній органічній хімії називають процес випаровування твердого тіла з подальшою конденсацією пари безпосередньо у тверду фазу. Процес відбувається за температури, нижчій за температуру плавлення речовини, що сублімується.

У порівнянні з такими способами очистки та виділення речовин, як перегонка та перекристалізація, сублімація має як переваги, так і недоліки. До недоліків слід віднести, по ― перше, обмеженість її застосування ― тільки для роботи з твердими речовинами. По ― друге, сублімація, як правило, ― більш тривалий процес, ніж перегонка або перекристалізація. По ― третє, у разі застосування сублімації важко розділити схожі за леткістю речовини. Але переваги сублімації у порівнянні з перегонкою та перекристалізацією суттєві.

Сублімація відрізняється від перегонки більш низькою температурою, за якої відбувається процес. Так, у разі залишкового тиску 13 мм рт.ст. нафталін кипить за температури 80°С, а сублімується вже за кімнатної температури. У порівнянні з перекристалізацією, під час сублімації пари речовини, що очищується, змішуються з молекулами газів повітря та торкаються стінок приладу, у той час як під час перекристалізації слід враховувати дію розчинника на речовину, а також можливість адсорбції речовини знебарвлювальним агентом або фільтрувальним матеріалом. Втрати під час перекристалізації не тільки неминучі, а ще й можуть перевищувати ту кількість домішок чи забруднень, які необхідно видалити. Натомість під час сублімації вихід чистого продукту може досягати 98―99%. Тому особливо ефективне застосування сублімації для очистки речовин наявних в обмеженій кількості, з вагою, наприклад, меншою ніж 0,1г. Сублімацію здійснюють як за атмосферного, так і пониженого тиску.

Розглянемо процес сублімації нафталіну. Для сублімації невелику кількість нафталіну поміщають у порцелянову чашку та накривають скляною лійкою. Відвідну трубку лійки попередньо закривають шматочком вати. Зовні лійку накривають аркушем фільтрувального паперу, змоченого водою. Чашку з речовиною нагрівають на малому полум’ї спиртового пальника. Коли більша частина речовини конденсується на лійці, нагрівання припиняють. Після того як чашка охолоне, лійку знімають, а блискучі кристали нафталіну, що утворилися, знімають ланцетом.

3. Ідентифікація органічних сполук

Синтезований та очищений продукт необхідно ідентифікувати, тобто встановити його структуру. Для цього найчастіше використовують фізичні характеристики: температуру плавлення й кипіння, щільність, показник заломлення, а також здатність до поглинання електромагнітного випромінювання: ІЧ-, УФ- і ЯМР-спектри. Речовину вважають чистою, якщо її физичні характеристики не змінюються після повторної операції очищення.

Для раніше синтезованих сполук найчастіше буває досить порівняння одержаної фізичної характеристики з характеристиками наведеними в хімічній літературі. Найбільш важливими фізичними характеристиками речовини вважають температури плавлення й кипіння,вони є найбільш прості у визначенні.