Наша реклама

Поиск

Рекомендуемая методика

Posted 6/14/2009 в 5:33:47 ДП

Описанная ниже методика общепринята. Однако в некоторых случаях можно предпочесть и другие условия (объем растворителя и т. д.).
Состав системы
Точно взвешивают не менее 7 помеченных, тщательно вымытых ампул и в каждой из них точно взвешивают возрастающие количества исследуемого вещества. Массу вещества подбирают таким образом, чтобы первая ампула содержала немного меньше вещества, чем растворяется в 5 мл выбранного растворителя, а вторая и последующие ампулы — несколько больше, чем указанная величина растворимости. В каждую из ампул пипеткой вносят 5,0 мл растворителя, охлаждают в смеси сухого льда с ацетоном и запаивают с помощью двухструйной газовой горелки, следя за тем, чтобы сохранились все кусочки стекла. Дают ампулам вместе с содержимым остыть до комнатной температуры и взвешивают отдельно каждую запаянную ампулу вместе с относящимися к ней кусочками стекла. Рассчитывают состав системы ,в миллиграммах вещества на грамм растворителя для каждой ампулы по формуле: 1000 (W2—Wi)/(W3— W2), где Wt — масса пустой ампулы, W2 — масса ампулы вместе с исследуемым веществом и W3— масса ампулы вместе с исследуемым веществом, растворителем и кусочками стекла.
Равновесие
Время, необходимое для достижения равновесия, зависит от исследуемого вещества, метода перемешивания (вибрация или вращение) и температуры. Обычно равновесие устанавливается быстрее с помощью вибрационного метода (1—7 сут), чем ротационного метода (7—14 сут).
Убедиться в том, что состояние равновесия достигнуто, можно следующим образом. В одной из ампул — предпоследней в этой серии — получают пересыщенный раствор нагреванием ори температуре на 10° С выше, чем температура термостата, следя за тем, чтобы твердое вещество в ампуле не растворилось полностью. Затем с этой ампулой поступают так же, как с другими. Если величина растворимости, полученная для этой ампулы, будет находиться на одной прямой с другими величинами на графике, это указывает на то, что достигнуто равновесие. Однако, если величина растворимости, полученная для «пересыщенной» ампулы, окажется вне прямой, на которой лежат другие значения растворимости, это не обязательно означает, что в других ампулах не достигнуто равновесие, так как в ряде случаев это .может быть обусловлено тенденцией некоторых веществ образовывать пересыщенные растворы. Для достижения состояния равновесия в таких случаях проводят ряд определений методом фазовой растворимости, подбирая различные отрезки времени, чтобы убедиться в том, что получены постоянные величины наклона кривой растворимости.
Состав раствора
После достижения состояния равновесия ампулы помещают вертикально в стойку в термостат, горлышками над уровнем воды, и дают содержимому осесть. 'Соблюдая все меры предосторожности, чтобы снизить до минимума испарение растворителя, открывают ампулы и берут 2,0 мл из каждой ампулы пипеткой, на кончике которой укреплен комочек ваты или другого подходящего материала, служащего фильтром. Удаляют вату, переносят прозрачный раствор из каждой ампулы в помеченную, предварительно взвешенную колбочку и взвешивают каждую колбочку вместе с раствором; таким образом получают массу раствора. Охлаждают колбочки в смеси сухого льда с ацетоном и затем выпаривают растворитель в вакууме. Постепенно увеличивают температуру с 70 до 100° С и высушивают остаток до постоянной массы. Рассчитывают состав раствора в миллиграммах вещества на грамм растворителя по формуле: 1000 (F3— F\)I(F2— ^3), где F\ — масса колбочки, F2— масса колбочки вместе с раствором и /*з — масса колбочки вместе с остатком.
Расчет
Результаты, полученные для каждой порции исследуемого вещества, представляют графически. Для этого на оси ординат откладывают отношение массы растворенного материала к единице массы растворителя (ось У, или состав раствора),
а на оси абсцисс откладывают отношение общей массы материала к единице массы растворителя (ось X, или состав системы). Как показано на рис. 3, точки для тех ампул, в которых получены истинные растворы, должны приближаться к прямой линии (АВ) с наклоном 1, проходящей через начало координат; точки, соответствующие насыщенным растворам, должны приближаться к другой прямой линии (ВС), наклон которой S представляет содержание суммы примесей в исследуемом веществе. Если точки не приближаются к прямой линии, это означает, что состояние равновесия достигнуто не было, хотя это может быть также обусловлено образованием твердого раствора или нарушением процесса растворения. Процентное содержание примеси в исследуемом веществе рассчитывают по формуле: 100—100 S. Наклон может быть рассчитан по уравнению: S=(Y2—Y\)I(X2—-^i), где У2 и Yi — составы растворов, Х2 и Xi — составы систем, соответствующие точкам, взятым на второй прямой линии (ВС).
Точка В на диаграмме представляет систему, в которой основной компонент или, в редких случаях, наименее растворимые компоненты испытуемого вещества достигли предела своей растворимости. Значение 'растворимости этого компонента получают продолжением линии растворимости (ВС) до пересечения с осью У. Точка пересечения на оси У дает величину растворимости в миллиграммах на грамм, которая должна быть постоянной, для данного соединения.
В точке С на диаграмме следующий компонент испытуемого вещества достиг предела своей растворимости. Точка, полученная при продолжении линии растворимости (CD) до пересечения с осью Y, дает величину общей растворимости1 компонентов, которые первыми достигли пределов своей растворимости. Таким образом, растворимость второго компонента может 'быть получена вычитанием.
Между точками D и Е на диаграмме раствор насыщен всеми компонентами испытуемого вещества и его состав остается постоянным.
В идеальных условиях число примесей в исследуемом веществе соответствует числу изломов кривой растворимости выше точки насыщения В, и значения растворимости соответствующих компонентов могут быть получены описанным выше способом.