Математика | ||||
Лабороторная техника органических химии-Б.Кейла Москва 1966 750стр. ПРЕДИСЛОВИЕ В классический период развития органической химии, длившийся почти столетие, экспериментатор обходился, как правило, небольшим числом сравнительно простых типовых методов. Для овладения экспериментальной техникой тех лрт достаточно было научиться осуществлять синтез нескольких десятков соединений, так как основные операции выделения и очистки веществ часто повторялись и мало отличались друг от друга. За последние десятилетия арсенал методов и приемов, применяемых в. органической лаборатории, неимоверно вырос. Особенно много принципиально нового введено в методы выделения веществ, эффективность которых неизмеримо возросла благодаря внедрению различных видов хроматографии, противоточного распределения, электрофореза и т. д. Появился целый набор специальных приемов для работы в микро- и полу-микромасштабах. Такие методы, как хроматография в тонких слоях и на бумаге, в сочетании с физическими методами идентификации и контроля позволили органикам непрерывно следить за ходом химических реакций или процессов разделения веществ. | ||||
Этот прогресс намного расширил возможности исследователей, но вместе с тем выдвинул ряд новых проблем в области их подготовки. В результате накопленного огромного опыта на любом этапе исследовательской работы теперь используются десятки и сотни приемов, небольших или значительных усовершенствований, которые обычно не описываются в литературе. Такие приемы, как правило, передаются более опытными товарищами в самом процессе исследовательской работы. Настоящая книга в значительной мере выполняет роль такого опытного наставника. Она написана коллективом чехословацких ученых, каждый из которых является блестящим экспериментатором и признанным специалистом в своей области. Главное достоинство этой книги состоит в том, что в ней нашел отражение большой личный опыт авторов. Вместе с тем книга представляет собой интересную попытку создать одновременно практическое руководство к действию и систематическое пособие по лабораторной технике, позволяющее экспериментатору выбрать наиболее пригодный метод работы на основе обширного библиографического материала. В настоящем издании «Лабораторной техники органической химии» произведены незначительные сокращения. Опущены описания методов кристаллизации, достаточно подробно изложенных во всех обычных учеб- • ных и методических руководствах, и глава о записи результатов экспери- СОДЕРЖАНИЕ Предисловие ГЛАВА I. ЛАБОРАТОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. В. Героут, М. Гудлицкий, Б. Кейл \. Стекло и кварц 1. 1. 1. 2. 1. 3. 1. 4. 1. 5. 1. 6. 1. 7. 1. 8. 1. 9. 1.10. .12. .13. 1.14. 1 15. 1.16. 1.17. 1.18. 1.19. Свойства стекла ................ 'Сорта химического стекла ........... Кварц .................... Обращение со стеклом ............ Стеклодувные работы в лаборатории ...... Резание стекла ................ Нагревание и охлаждение стекла ....... Оплавление и развальцовка стекла ....... Сгибание трубок ............... Вытягивание трубок .............. Заплавление трубок с образованием круглого дна Заплавление трубок .... ......... Соединение трубок .............. Т-Образные трубки .............. Выдувание колб ................ Воротничок .................. Внутренние спаи ............... Шлифование стекла .............. Изготовление матовых стекол и травление стекла . Шлифы ........ 1. Работа со шлифами 2. Плоские шлифы .... 3. Цилиндрические шлифы 4. Конические шлифы . . Нестандартные шлифы 2. 6. Стандартные (нормальные) шлифы 3. 4. Сферические шлифы Фарфор и пористый фаянс Металлы......... 5. Корковые пробки...... 5. 1. Свойства и применение . . 5. 2. Обработка корковых пробок 6. Каучук ............ 7. Пластмассы .......... 8. Бумага ............ 9. Смазки, замазки и клеи .... 10. Качество химических реактивов Литература ....., . . . . 9 10 10 И 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 19' 19 20- 22 22 22 23 25 30 30 32 35 35 36 36 39-42 43 46 47 ГЛАВА //. РАЗМАЛЫВАНИЕ И ПРОСЕИВАНИЕ. Б. Кейл, В. Героут........ 48 1. Размалывание...................... 48 2. Просеивание....................... 50 Литература....................... 53 ГЛАВА III. ПЕРЕМЕШИВАНИЕ И ВСТРЯХИВАНИЕ. И. Гут.............. 54 1. Введение ........................ 54 2. Перемешивание ..................... 55 2.1. Сосуды для перемешивания................ 55 2.2. Мешалки........................ 56 2.3. Уплотнения....................... 59 2.4. Приводы для мешалок.................. 61 3. Встряхивание'...................... 63 3.1. Сосуды для встряхивания................ 63 3.2. Приборы для встряхивания ............... 63 Литература....................... 65 Г Л А В А IV. ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ, ОХЛАЖДЕНИЕ И НАГРЕВАНИЕ. М. Гудлицкий, И. Эрнест, М. Протива........................... 66 1. Газ........................... 66 1.1. Виды отопительных газов................ 66 1.2. Температура пламени.................. 67 2. Пар...............,........... 68 2.1. Источники пара..................... 68 2.2. Насыщенный пар.................... 69 2.3. Перегретый пар..................... 69 2.4. Пароперегреватели ................... 69 3. Электричество...................... 70 3.1. Электрический нагрев.................. 71 3.2. Освещение......................... 73 3.3. Электромоторы..................... 73 3.4. Электролиз....................... 75 3.5. Электрические измерительные приборы.......... 77- 3.6. Реле.......................... 79 3.7. Контактные термометры................. 81 3.8. Реостаты........................ 82 3.9. Трансформаторы .................... 82 4. Теплопередача...................... 82 5. Охлаждение газов и паров................ 85 6. Охлаждение жидкостей, твердых веществ и реакционных смесей 90 6.1. Охлаждение водой ................... 90 6.2. Охлаждение до низких температур............ 91 6.3. Криостаты....................... 96 6.4. Холодильные шкафы и охлаждаемые помещения..... 96 7. Нагревание ....................... 97 8. Измерение температуры и ее регулирование......... 98 9. Прямой нагрев...................... 99 10. Нагревательные бани................... 100 10.1. Воздушные бани.................... 100 47* 10.2. Паровые бани...................... 101 10.3. Водяные бани ..................... 101 10.4. Масляные и парафиновые бани............. 103 10.5. Другие виды жидкостных бань............. 104 10.6. Солевые бани........4............. 104 10.7. Металлические бани.....*............. 104 10.8. Песчаные бани..................... 105 Литература...................... . 105 Г Л А В А V. РАБОТА ПРИ ПОВЫШЕННОМ ДАВЛЕНИИ. М. Гудлицкий......... Ю7 1. Введение......................... 107 2. Работа под давлением в стеклянных сосудах........ 107 2.1. Запаянные трубки................... 107 2.2. Сосуды, выдерживающие давление............ ПО 2.3. Стеклянные автоклавы ................. 111 3. Работа под давлением в металлических сосудах ....... 111 3.1. Автоклавы....................... 112 3.2. Крышки автоклавов................... 113 3.3. Уплотнения . . ,..................... 113 3.4. Вентили . . . '..................... ИЗ 3.5. Манометры....................... 114 3.6. Трубки для подвода газов................ 115 3.7. Перемешивание..................... 115 3.8. Нагревание....................... 116 3.9. Работа с автоклавами ................. 117 4. Отдельные типы автоклавов ............... 120 4. 1. Другая аппаратура для работы под давлением...... 122 Г Л А'ВА VI. ВАКУУМНАЯ ТЕХНИКА. Б. Кейл...................... 123 1. Введение......................... 123 1.1. Определение вакуума.................. 123 2. Источники вакуума.................... 123 2.1. Водоструйные насосы и эжекторы............ 124 2.2. Масляные насосы.................... 125 2.3. Насос Рутса и молекулярные роторные насосы...... 126 2.4. Диффузионные насосы.................. 127 2.5. Условия работы диффузионного насоса.......... 130 2.6. Диффузионно-эжекторные насосы ............ 131 2.7. Расчет скорости откачки ................ 132 3. Монтаж вакуумных установок ............. 132 3.1. Форма аппаратуры................... 132 3.2. Влияние формы трубопроводов на высокий вакуум..... 132 3.3. Скорость откачки.................... 133 3.4. Установка водоструйного насоса и вспомогательной аппаратуры.......................... 134 3.5. Монтаж вспомогательной аппаратуры для работы с масляным насосом......................... 136 3.6. Предохранительные устройства.............. 136 3.7. Уплотнения ...................... 137 3.8. Конструкция высоковакуумных установок........ 140 4. Измерение вакуума................... 140 4.1. Манометры для низкого вакуума (более 1 мм, рт. ст.) . . . 141 4.2. Манометр Маклеода................... 142 4.3. Манометры со сложными органическими эфирами в качестве наполнителей ...................... 146 4.4. Манометр Кнудсена................... 147 ГЛАВА X. ВЫСАЛИВАНИЕ И ОСАЖДЕНИЕ. Б. Кейл................. 207 1. Осаждение методом вытеснения............. 207 1. 1. Высаливание...................... 207 1. 2. Осаждение растворителями ............... 208 2. Осаждение путем изменения рН............. 209 Литература....................... 209 ГЛАВА XI. ПЕРЕГОНКА. В. Героут, М. Гудлицкий.................. 210 1. Введение........................ 210 2. Свойства смеси жидкостей................ 210 3. Простая перегонка ................... 213 3. 1. Оборудование для простой перегонки .......... 213 3. 2. Насадки (дефлегматоры)................. 215 3. 3. Проведение перегонки.................. 215 3. 4. Фракционная перегонка................. 216 г 4. Фракционная перегонка или газо-жидкостная хроматография? 217 5. Фракционная перегонка на колонках (ректификация) .... 218 5. 1. Факторы, влияющие на производительность процесса ректификации ....................... 218 5. 2. Эффективность колонкки ................ 218 5. 3. Определение числа теоретических тарелок колонки .... 219 5. 4. Флегмовое число.................... 225 5. 5. Пропускная способность колонки ............ 226 5. 6. Задержка колонки................... 226 5. 7. Перепад давления.................... 228 5. 8. Скорость установления равновесия при перегонке..... 228 5. 9. Оборудование ректификационной колонки ........ 229 5.10. Перегонные колбы ................... 229 5.11. Головка колонки.................... 231 5.12. Термоизоляция колонки................. 233 5.13. Ректификационная колонка................ 236 5.14. Колонки с падающей пленкой .............. 237 5.15. Тарельчатые колонки................... 247 5.16. Вращающиеся колонки ................. 249 5.17. Проведение фракционной перегонки на колонке...... 251 5.18. Выбор колонки..................... 251 5.19. Подготовка вещества к перегонке ............ 252 5.20. Проведение перегонки.................. 252 5.21. Окончание перегонки и очистка колонки......... 254 5.22. Обработка результатов.................. 255 5.23. Неполадки, встречающиеся в процессе перегонки..... 258 6. Перегонка в вакууме .................. 259 6. 1. Аппаратура для простой вакуумной перегонки....... 259 6. 2. Сборка аппаратуры для перегонки iвакууме....... 263 6. 3. Вакуумная перегонка небольших количеств вещества . . . 264 •6. 4. Меры предосторожности при вакуумной перегонке .... 265 7. Ректификация в вакууме ................ 265 7. 1. Типы колонок для вакуумной перегонки......... 266 7. 2. Маностаты (регуляторы давления)............ 268 7. 3. Осуществление ректификации в вакууме......... 271 8. Молекулярная перегонка ................ 272 $. 1. Теоретические основы молекулярной перегонки...... 272 8. 2. Аппаратура для молекулярной перегонки и ее практическое проведение....................... 274 8. 3. Применение молекулярной перегонки .......... 278 9. Азеотропная и экстрактивная перегонки......... 279 9. 1. Азеотропная перегонка................. 280 9. 2. Выбор добавляемой жидкости при азеотропной перегонке 281 9. 3. Аппаратура для азеотропной перегонки и ее проведение . . 283 9. 4. Перегонка с водяным паром............... 285 9. 5. Экстрактивная перегонка................ 288 10. Низкотемпературная перегонка.............. 289 10. 1. Теория низкотемпературной перегонки.......... 290 10. 2. Аппаратура. Перегонные колбы............. 290 10. 3. Колонки и насадки .................. 291 10. 4. Термоизоляция..................... 291 10. 5. Охлаждающие устройства................ 293 10. 6. Приемники....................... 296 10. 7. Регулирование охлаждения ............... 296 10. 8. Флегмовое число.................... 297 10. 9. Измерение температуры................. 297 10.10. Проведение низкотемпературной перегонки........ 297 10.11. Оценка эффективности низкотемпературных колонок . . . 298 10.12. Перегонка под давлением.....'........... 298 Литература....................... 298 ГЛА В А XII. ВОЗГОНКА. И. Эрнест............................ 303 1. Общая часть...................... 303 1.1. Определение понятия и сравнение возгонки с кристаллизацией 303 1.2. Обычные условия возгонки ............... 304 2. Возгонка при атмосферном давлении........... 305 2.1. Обычная возгонка ................... 305 2.2. Возгонка с применением инертного газа......... 306 3. Возгонка в вакууме................... 307 3.1. Обычная вакуумная возгонка.............. 307 3.2. Молекулярная возгонка................. 309 3.3. Возгонка в вакууме с применением инертного газа..... 309 4. Приборы для микровозгонки............... 309 Литература....................... 309 ГЛА В А XIII. УПАРИВАНИЕ И ЛИОФИЛЬНАЯ СУШКА. Б. Кейл............ 311 1. Введение........................ 311 2. Упаривание при нормальном давлении.......... 311 3. Упаривание в вакууме.................. 313 4. Лиофильная сушка ................... 316 4.1. Общие принципы и преимущества метода лиофилизации . . . 316 4.2. Техника лиофильной сушки .............. 316 4.3. Применение лиофильной сушки ............. 319 Литература....................... 320 ГЛАВА XIV. АДСОРБЦИЯ. В. Героут.......................... 321 1. Теоретическое введение ................. 321 2. Применение адсорбции в лаборатории органической химии 324 л. Адсороенты и растворители............... бж 4. Осветление растворов.................. 325 5. Обесцвечивание растворов................ 326 6. Адсорбция из растворов................ 328 7. Вымывание адсорбированных веществ.......... 329 8. Молекулярные сита................... 329 9. Очистка и осушение газов адсорбцией .......... 331 10. Флотация ....................... 332 Литература ...................... 333 Г Л А В A XT. АДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ. В. Гепоут, И. Гут........ 335 1. Введение........................ 335 2. Принципы адсорбционной хроматографии ........ 335 3. Степень адсорбции и строение органических веществ .... 338 4. Адсорбенты ...................... 339 4. 1. Окись алюминия .................... 341 4. 2. Приготовление активной окиси алюминия ........ 342 4. 3. Низкоактивная окись алюминия............. 343 4. 4. Стандартизация окиси алюминия при помощи модифицированного метода Брокмана и Шоддера............ 343 4. 5. Окись железа ..................... 345 4. 6. Силикагель....................... 345 4. 7. Силикат магния .................... 346 4. 8. Силикат кальция.................... 346 4. 9. Окись магния...................... 346 4.10. Окись и гидроокись кальция .............. 347 4.11. Карбонат кальция и карбонат магния .......... 347 4.12. Сульфат кальция.................... 347 4.13. Активированные глины................. 348 4.14. Полиамиды (силон, найлон, перлон)............ 348 4.15. Другие органические адсорбенты............. 348 4.16. Активированный уголь.................. 349 4.17. Регенерация адсорбентов................. 350 5. Растворители...................... 350 5. 1. Регенерация растворителей ............... 353 6. Типы адсорбционной хроматографии........... 353 7. Классическая методика адсорбционной хроматографии (метод Цвета)......................... 354 7. 1. Оборудование...................... 354 7. 2. Подбор адсорбентов................... 356 7. 3. Наполнение колонок................... 357 7. 4. Растворитель и раствор................. 358 7. 5. Проведение хроматографии................. 359 7. 6. Обнаружение адсорбционных полос............ 360 7. 7. Вымывание....................... 361 8. Проточная хроматография................ 362 8.1. Оборудование...................... 362 8 .2. Проведение проточной хроматографии .......... 363 9. Хроматография в тонком слое .............. 365 9. 1. Приготовление тонкого слоя адсорбента......... 365 4. Оборудование для распределительной хроматографии на колонках........................ 452 5. Оборудование для хроматографии на бумаге ....... 455 5.1. Бумага и растворители................... 455 5.2. Оборудование...................... 457 6. Общие принципы обнаружения.............. 460 6.1. Обнаружение при хроматографировании на колонках . . . 460 6.2. Обнаружение при хроматографировании на бумаге .... 462 7. Техника распределительной хроматографии........ 464 7.1. Колонки с силикагелем................. 464 7.2. Колонки с крахмалом.................. 465 7.3. Колонки с целлюлозой................. 465 7.4. Колонки с диатомитом.................. 466 7.5. Колонки с неподвижной неполярной фазой........ 466 7.6. Хроматография на' бумаге................ 467 8. Проведение хроматографии на бумаге в микропрепаративном масштабе........................ 474 8.1. Работа с небольшими объемами растворов........ 474 8.2. Элюирование пятен с хроматограммы на бумаге..... 476 8.3. Упаривание образцов.................. 479 8.4. Простые химические реакции............... 479 9. Примеры применения распределительной хроматографии . . 481 10. Область и границы применения распределительной хроматографии ........................ 481 Литература....................... 483 'ЛАВА XVII/. ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ. Р. Камере, В. Героут.......... 487 1. Основные понятия и исторический обзор......... 487 2. Теория газовой хроматографии.............. 488 2.1. Классификация теорий газовой хроматографии...... 488 2.2. Расчет числа теоретических тарелок........... 490 2.3. Удерживаемый объем................. 491 3. Аппаратура....................... 492 3.1. Газ-носитель . ..................... 493 3.2. Хроматографическая колонка .............. 494 3.3. Термостат ....................... 496 3.4. Наполнение хроматографических колонок......... 496 3.5. Введение образца.................... 498 3.6. Хроматографические детекторы.............. 501 3.7. Регистрация ...................... 507 3.8. Отбор проб....................., . 507 3.9. Вакуумная система................... 508 4. Обработка записи.................... 508 4.1. Качественный анализ.................. 508 4.2. Количественный анализ................. 510 5. Типы газовой хроматографии............... 512 5.1. Адсорбционная газовая хроматография.......... 512 5.2. Распределительная газовая хроматография........ 514 6. Некоторые специальные виды газовой хроматографии . . . 519 6.1. Препаративная газовая хроматография.......... 519 6.2. Циркуляционная газовая хроматография......... 519 6.3. Непрерывная газовая хроматография........... 519 Цена: 500руб. |
||||