4. Определение важнейших констант органических соединений

4.1. Определение температуры плавления твердого вещества

Температура, выше которой кристаллическое органическое вещество превращается в жидкость, называется температурой плавления. Температура плавления является физической константой и используется в качестве критерия чистоты твердых веществ. Чистое вещество плавится резко при определенной температуре. Наличие в веществе примесей или влаги приводит к понижению температуры плавления. Прибор для определения температуры плавления изоб-

Рисунок 12-Прибор для определения температуры плавления

ражен на рисунке. Для веществ с температурой плавления выше 250 °С используется прибор, не содержащий жидкого теплоносителя. Вещество, температуру плавления которого надо определить, помещают в капилляр, запаянный с нижнего конца. Кусочки капилляров нужного диаметра запаивают с одного конца, осторожно внося их сбоку в пламя горелки. Капилляр наполняют веществом так, чтобы плотный слой его занимал около 0,5 см. Для этого небольшое количество вещества мелко измельчают на часовом стекле, собирают его в кучку и погружают в нее открытый конец капилляра. Сместить

это вещество вниз к запаянному концу и утрамбовать его можно, бросая капилляр с веществом запаянным концом вниз в стеклянную трубку длиной 50-60 см. Заполненный капилляр прикрепляют посредством резинового кольца к термометру на уровне ртутного шарика так, чтобы было видно одновременно и шкалу термометра и содержимое капилляра на просвет. Прибор нагревают на спиртовке сначала быстро, а когда показания термометра достигнут величины на 10-15 °С ниже предполагаемой температуры плавления, нагрев уменьшают. За начало плавления принимают начало уменьшения высоты столбика вещества в капилляре, за конец плавления - момент полного расплавления вещества с превращением его в прозрачную жидкость. Интервал температур между началом плавления и его окончанием тем, меньше, чем чище вещество. Считается допустимым интервал плавления 1-2 °С.

4.2. Определение показателя преломления

Определение показателя преломления проводят для идентификации жидких веществ, для установления их чистоты. Величина показателя преломления изменяется с изменением температуры и длины волн света. Как правило, значение показателя преломления находят при длине волны, соответствующей длине волны желтой линии натрия ( D ). ^{Символ показывает, что показатель был определен для линии D при 20 °С. Для жидких органических веществ колеблется от 1,3 до 1,8. Показатель преломления определяет}ся на универсальном лабораторном рефрактометре. Работа на рефрактометре ведется в следующем порядке: открывают верхнее полушарие (1) измерительной головки и протирают смоченной спиртом ватой плоскости осветительной (А) и измерительной (Б) призм. Дают спирту испариться. Поворотом маховичка приводят измери тельнуюголовку в такое положение, чтобы плоскость нижнего полушария (3) и плоскость измерительной призмы (Б) приняли горизонтальное положение. Затем на плоскость измерительной призмы наносят посредством стеклянной палочки или капилляра несколько капель исследуемого вещества (палочка не должна касаться призмы) и закрывают верхнее полушарие (рис.1) измерительной головки. Осветительное: зеркало устанавливают так, чтобы свет от источника поступал к осветительной призме и равномерно освещал поле зрения. Глядя в зрительную трубу (Т) фокусируют - окуляр (8) так, чтобы шкала прибора (рис.2а) была отчетливо видна. Вращая маховичок и наблюдая в окуляр зрительной трубы (8), находят

границу раздела света и тени (рис. 2б). Если она размыта и окрашена в желто-красный или сине-зеленый цвет, надо при помощи маховичка вращая его в любом направлении, добиться, по возможности, более полного обесцвечивания этой границы (при этом она становиться четкой, хотя в некоторых случаях может понадобиться дополнительная наводка на резкость). Показатель преломления существенно зависит от температуры. Он уменьшается на 3-8 ед. в четвертом знаке после запятой, при повышении температуры на 1 °С. Показатель преломления измеряется с точностью до четвертого знака после запятой. Так, например, в случае указанном на рис. 2б

^{показатель (для желтой D-линии натрия) равен 1,4593. Четвер}тый знак после запятой определяется визуально интерполяцией в пределах того деления, в котором находится горизонтальный штрих сетки.

Измеренный показатель преломления сразу же заносится в журнал и сопоставляется с указанным в литературе.