Выбор растворителя.

Успех перекристаллизации определяется, прежде всего, правильным выбором растворителя. Он должен хорошо растворять очищаемое соединение при нагревании и плохо – на холоде. Примеси либо вообще не должны растворятся (в этом случае их удаляют фильтрованием горячего раствора), либо должны обладать высокой растворимостью даже при низкой температуре. Пригодным можно считать лишь химически инертный по отношению к очищаемому веществу растворитель.

Когда основной продукт содержит различные по своей химической природе и растворимости примеси, то проводят последовательные перекристаллизации в 2-3 растворителях из разных классов химических соединений.

Выбирая растворитель, следует помнить, что кристаллизация из более разбавленных растворов обеспечивает большую степень очистки. Если количество продукта, подвергаемого очистке, невелико (от нескольких граммов до нескольких десятков грамм), целесообразно работать с растворителями, образующими при кипении 5-10% растворы. При кристаллизации значительных (более 100 грамм) количеств веществ приходится отдавать предпочтение более концентрированным раствором (до 25%).

Нередко растворитель обладает настолько высокой растворяющей способностью по отношению к очищаемому веществу, что не может быть использован для его перекристаллизации. Чтобы добиться необходимого снижения растворимости, к нему добавляют второй, неограниченно с ним смешивающийся и плохо растворяющий очищаемое соединение. Оптимальную пропорцию подбирают опытным путем, например, смеси: спирт с водой, бензол с хлороформом, толуол с гептаном.

Растворимость веществ часто сильно возрастает с увеличением температуры. Необходимо избегать применения растворителей с большей температурой кипения, чем температура плавления и температура разложения очищаемых соединений. Следует использовать растворители наиболее доступные, малотоксичные, представляющие наименьшую опасность в пожарном отношении.

На качество перекристаллизации большое влияние оказывает чистота растворителя, скорость охлаждения раствора. Для осаждения кристаллов из раствора раствор подвергают медленному охлаждению. Слишком быстрое охлаждение вредит очистке, поскольку приводит к образованию мелких кристаллов, которые обладают развитой поверхностью и в большей степени адсорбируют примеси. Горячий раствор не следует охлаждать водопроводной водой. Его ставят в кристаллизатор с горячей водой или на водяную баню и остужают постепенно. Только при достижении раствором комнатной температуры его охлаждают холодной водой. Более глубокого охлаждения следует избегать, так как могут выпасть примеси.

Охлаждение раствора в спокойном состоянии, без перемешивания, приводит к образованию более крупных кристаллов. Однако многие кристаллы при спокойной кристаллизации склоны выделяться главным образом на стенках и на дне кристаллизатора, образуя сростки (друзы). Такие кристаллы содержат трудноотмываемые включения маточного раствора, следовательно, получаем менее чистый продукт.

Надо стремиться получать не более крупные, а правильно оформленные и однородные кристаллы среднего размера.

Наиболее благоприятные условия для правильного роста кристаллов возникают при постоянном перемешивании содержимого кристаллизатора при условии его медленного охлаждения.