Курс органической химии - Каррер П.
Скачать (прямая ссылка):
1 V. У И. Атага!, Апа!. Спет,, 30, 1148 (1958).
6
Гл. 1. Введение
В настоящее время уже существует возможность все без исключения анализы проводить с микроколичествами вещества. Новые исследования в области количественного органического микроанализа все более расширяют сферу его применения, причем обнаруживается стремление к работе с еще меньшими навесками. Как только будет решена проблема ультра микровесов, появится возможность получать удовлетворительные результаты и при работе с 0,2—0,4 мг вещества.
Параллельно с развитием элементарного микроанализа шло также развитие способов определения функциональных групп. Для выяснения строения химикам особенно важно знать, связана ли, например, метильная группа с кислородом или азотом. Различные методы дают сейчас возможность не только качественно охарактеризовать ту или иную связь, но и количественно определить ее.
Микроаналитические весы. Важнейшим прибором для проведения микроанализа являются микровесы. Точность анализа находится в зависимости от степени точности весов. При навеске в среднем —3 мг и требуемой степени точности анализа ±0,3% ошибка уже в 0,010 мг почти достигает допустимого предела, вследствие чего бессмысленно принимать во внимание другие возможные ошибки.
Различают весы периодические и апериодические. На более старых, периодических весах отсчитывают по шкале разность между крайними показаниями колеблющейся стрелки. Иногда эти весы называют также колебательными весами.
Теперь, однако, практическое применение находят только апериодические весы, которые имеют воздушные демпферы и благодаря этому уже после небольшого числа колебаний приходят в состояние покоя, чем обеспечивается большая точность и скорость взвешивания. Механическая подача разновесов снаружи, при закрытых весах, предупреждает износ гирек вследствие частого соприкосновения с пинцетом и предохраняет весы от загрязнения.
Фирма Меттлер (Стефа, Швейцария) выпустила в продажу весы без рейтера. Замечательной особенностью этих одночашечных весов является то, что они установлены со всем набором разновесов, и взвешивание вещества на них осуществляется путем отнятия гирек; этим гарантируется постоянная нагрузка. Движущаяся шкала, проектируемая на лупу отсчета с помощью оптического устройства, колеблется около неподвижного штриха, чем достигается возможность производить очень быстрые и точные взвешивания.
Требования, которые предъявляются к хорошим микровесам, — это точность отсчета в 1 т и чувствительность в 2 т.
Важна также и установка весов. Очень желательно, чтобы температура и влажность помещения были постоянными, а стол, на котором установлены весы, был устойчивым и по-возможности защищенным от солнца.
Определение углерода и водорода (рис. 1). Наиболее распространенным анализом в органической химии является одновременное определение углерода и водорода. Принцип его весьма прост. При сжигании в атмосфере кислорода молекула разрушается, а продукты сгорания — двуокись углерода п вода — улавливаются соответствующими поглотителями.
Для полноты окисления газообразные продукты сгорания пропускают над горячим окислительным слоем, который состоит из неорганического вещества, отдающего кислород. При температуре 450—600~1
1 Л. КогЫ, АИкгосгит. Лс1а, 11 (1956), 1705.
Количественный органический анализ
для этого пригоден продукт термического разложения перманганата серебра, при 600—750° применяется смесь окиси меди и хромата свинца \ а также пятиокнсь ванадия на пемзе.2 При 800—900° достаточно пустой кварцевой трубки.3 Скорость пропускания кислорода в этом случае составляет 50 мл в минуту, в то время, как в макрометодах скорость пропускания кислорода колеблется в пределах 6— 12 мл в минуту.
Так как содержащийся в анализируемом веществе азот во время сожжения окисляется в окислы азота, то появляется опасность, что последние вместе с водой будут улавливаться в виде азотной кислоты, а это приведет к завышенным результатам анализа. Освобождение от
Рис. 1. Прибор для определения углерода и водорода.
/ — регулятор давления; 2 — трубка предварительного сожжения; 3 — спираль охлаждения; 4 — осушительная колонка; 5 — регулятор тока кислорода; в — очистительная трубка; /—подвижная печь; 8 — большая печь; 9 ~ маленькая печь; 10 — трубка для поглощения воды; // — трубка для поглощения двуокиси углерода; 12 — поглотитель окислов азота; 13 — контрольная трубка; 14 — склянка Мариотта.
окислов азота производят различными путями: при температуре около 180°4 можно количественно уловить окислы азота перекисью свинца. К сожалению, это соединение при сожжении веществ с высоким содержанием водорода всегда абсорбирует немного воды, которую затем отдает при анализе веществ с невысоким содержанием водорода. Поэтому важно поддерживать температуру печи по-возможности постоянной и соблюдать очередность в анализе веществ с повышенным и пониженным содержанием водорода.
Очень хорошо абсорбирует окислы азота 5 гранулированная перекись марганца 6 или смесь перекиси марганца и кремневой кислоты при комнатной температуре. Применение этой смеси эффективно еще и потому, что она дает возможность удалить наряду с окислами азота также хлор и окислы серы.
