Определение температуры плавления

Температура плавления твердых веществ и ее постоян-1 ство при плавлении, так же как и температура кипения! жидкостей, служит признаком чистоты или загрязнен* ности исследуемого продукта и является вполне опредеЯ ленной и характерной величиной для каждого чистого твердого вещества. Примеси посторонних веществ измед няют температуру плавления данного вещества.

Постоянство температуры при плавлении твердого вещества, однако, не всегда является специфическим свой» ством химически чистого вещества, так как известны та* кие смеси веществ, взятых в определенном соотношении^ которые имеют постоянную температуру плавления. Ч

Для определения температуры плавления исследуе­мое вещество должно быть по возможности тонко измельн} чено.

Предварительно следует заготовить капилляры, кото­рые можно самому вытянуть из стеклянных трубок (см| гл. 25 «Элементарные сведения по обращению со стеклом»)* Капилляры должны иметь внутренний диаметр в предела» 0,5—0,8 мм и длину в пределах 70—90 мм. Один из кон| цов капилляра должен быть запаян.

Желательно, чтобы открытый конец капилляра имел; несколько больший диаметр, представляя как бы воронкуа через которую удобно вводить исследуемое вещество. I

Для заполнения капилляра открытый конец его шИ гружают в измельченное вещество, затем переворачиваю! капилляр и постукиванием добиваются, чтобы порошон сместился в нижнюю часть капилляра. Повторяя опера­цию несколько раз, заполняют капилляр так, чтобы вы-i сота столбика вещества была не менее 4—5 мм.

 

Перед опусканием в прибор для определения темпера» гуры плавления капилляр вытирают и прикрепляют к тер­мометру; нижний конец капилляра и резервуар термомет­ра должны находиться на одном уровне. Если вещество имеет температуру плавления, не превышающую 150 °С, для прикрепления капилляра к термометру можно поль- й

 

Рис. 501. Прибор для определения температуры плав­ления: / — колба с удли­ ненным горлом; 2 — термометр; 3 — проб­ ка; 4 — капилляр; 5 —- микрогорелка; - винтовой зажим.

Рис. 502. Приборы для определения тем­пературы плавления: а — Тиле; б — Денниса; в — Эвери.

 

зоваться резиновыми кольцами, ко­торые нарезают из резиновой труб­ки небольшого диаметра. Если температура плавления испытуемо­го вещества превышает 150 °С, при­креплять капилляр следует тонкой металлической про­волокой.

 

Удобен также прибор (рис. 501), представляющий со­бой колбу емкостью около 80 мл с удлиненным горлом-В горло колбы вставляют термометр, укрепленный в ре­зиновой пробке, прорезанной так, чтобы была видна шка­ла термометра и чтобы внутренняя часть колбы сообща­лась с атмосферой. К нижней части термометра прикре--

 

пляют капилляр так, как описано выше. Колбу напол­няют парафином и подогревают микрогорелкой, подачу газа в которую регулируют винтовым зажимом.

Более совершенным является прибор Тиле (рис. 502, а); его заполняют глицерином или парафиновым маслом. Горизонтальную часть (А — В) обвертывают асбестом и нагревают горелкой. Жидкость постоянно циркулирует в приборе, что способствует равномерному обогреву тер­мометра и капилляра, которые помещают в вертикаль­ной части (С— А) прибора. Эту часть прибора лапкой при­крепляют к штативу.

Для электрического обогрева на горизонтальную часть прибора (Л— В) наматывают нихромовую проволоку диа­метром 0,04 мм (10 оборотов), сверху наносят слой тол­щиной не менее 5 мм асбестового цемента, который можно изготовить самому, замешав мелковолокнистый асбест с жидким стеклом. Конец проволоки выводят наружу и при нагревании присоединяют к электрической сети.

Деннис улучшил прибор Тиле, несколько видоизме­нив его форму (рис. 502, б); такая форма способствует лучшей циркуляции обогреваемой жидкости, а следова­тельно, и более равномерному нагреванию капилляра. Принцип действия прибора такой же, как и прибора Тиле.

Другое видоизменение прибора Тиле сделано Эвери. Прибор (рис. 502, в) состоит из двух соединенных между собой пробирок. В левую часть прибора погружают почти до дна термометр с капилляром, в правую часть прибора помещают маленькую мешалку. Прибор запол­няют глицерином или парафином. Принцип действия прибора такой же, как и прибора Тиле.

Быстрое определение температуры плавления удобно проводить на приборе Кофлера* (рис. 503). Это хромиро­ванный металлический брусок длиной 400 мм и шириной около 40 мм. Один конец бруска нагревают при помощи электричества до 260 °С. Противоположный, необогревае-мый конец бруска, должен иметь температуру около 50 ^СС. Прибор имеет температурную шкалу с движком и¹ передвижным рейтером, что облегчает определение тем­пературы на любом участке поверхности бруска.

Для определения температуры плавления немного ис­следуемого вещества наносят на брусок, и уже через не-

* К о f 1 е г L., К о f 1 е г W., Mikrochem. J., 34, 374 (1949).

сколько "секунд можно наблюдать границу раздела рас­плавившегося и оставшегося твердым исследуемого вещества. Для получения однозначных результатов на этом приборе необходимо учитывать изменения, которые вызываются изменяющейся температурой помещения. Поэтому показания температурной шкалы проверяют по температуре плавления какого-либо известного вещества до и после каждого определения исследуемого вещества. Весь процесс, включая проверку, требует не больше 2 мин.

Рис. 503. Прибор Кофлера для быстрого определения температуры плавления.

Прибор пригоден для определения температуры плав­ления не только чистых веществ, но и смесей.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

О приборах для определения температуры плавления см. Wright G., Canad. J. Technol., 34, № 2, 89 (1956); РЖХим, 1957, № 13, 256, реф. 45007; Е b e r t A., Chem. Rund., 10, № 11, 254 (1957); РЖХим, 1958, № 3, 128, проф. 7767; Ч м у т о в К. В., Техвика физико-химического исследования, Госхимиздат, 1948; Вайсбергер А., Физические методы органической химии, т. 1, Издатинлит, 1950; Вейганд К-, Методы эксперимента в органической химии, т. 1, Издатинлит, 1950; Ф и з ер Л., Лии-стед Р., Современные методы эксперимента в органической химии, Госхимиздат, 1960.

Об определении температуры плавления в пределах 100— 350 °С с точностью 0,1 °С см. R a s t К., Chem. Ing. Techn., 29, № 4, 277 (1957); РЖХим, 1958, № 14, 136, реф. 46525.

О новой конструкции прибора для определения температуры плавления см. В а г be r H. J., Odebl D. P., W г a g g W. R., Chem. a. Ind., № 6, 153 (1958); РЖХим, 1958, № 16, 139, реф. 53601.

О новом типе прибора для определения температуры плавле­ния см. М а г g a s i п § k i Z., PrzybylskiE., Chem. Analit. (Polska), 6, № 4, 607 (1961); РЖХим, 1962, реф. 13Е17.

Улучшенный микрометод определения точки плавления и его применение для определения криоскопической постоянной камфо­ры см. Fei d К., Acta phys. austriaca, 16, № 3—4, 350 (1963); РЖХим, 1964, 12Б462.

 

41—117

41*

Глава 22