ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выращивание методом упаривания из "Физика и химия твердого состояния органических соединений" Уже отмечалось, что механические встряхивания наряду с другими факторами могут вызывать сужение метастабильной области, приводя к выпадению ливня кристаллов. Это обстоятельство, а также тот факт, что при толчках кристаллиты могут стряхиваться в раствор, заставляли исследователей предпринимать в ранних работах по выращиванию кристаллов крайние предосторожности против каких бы то ни было механических воздействий. Бакли [14] приводит пример выращивания кристаллов иод-сульфата хинина (герапатита) в кристаллизаторах, подвешенных на веревках. Однако было показано, что некоторое размешивание, если оно не приводит к разбрызгиванию, целесообразно, особенно для вязких растворов, так как циркуляция способствует подаче свежего раствора к растущему кристаллу и позволяет предотвратить большие локальные пересыщения у поверхности раствора. Рекомендуется применение магнитных мешалок, которые, будучи полностью погружены в раствор, не могут служить местом образования центров кристаллизации у поверхности раствора. [c.211] Для определения скорости упаривания (и, следовательно, степени пересыщения) важно учитывать два фактора температуру раствора и парциальное давление паров растворителя над поверхностью раствора. Холден [36] пишет, что для выращивания кристаллов некоторых веществ достаточно поместить их насыщенный, содержащий зародыши раствор, закрытый тканью, на несколько недель в подвальное помещение (или в другое место, где колебания температуры, связанные со сменой дня и ночи, минимальны и где нет движения воздуха). Но для выращивания больших, не имеющих трещин кристаллов многих веществ необходим более строгий контроль. Особенно это необходимо для веществ с большим положитель ным коэффициентом растворимости, так как при повышении температуры всего на несколько градусов они будут растворяться. [c.211] Типичная установка для выращивания схематично показана на рис. 17. Температурный режим задается с помощью обычной лабораторной масляной бани при хорошем размешивании она позволяет контролировать изменения температуры с точностью до 0,1°, При температурах, достигающих 100° С и выше, баня для лучшего регулирования температуры может нуждаться во внешней термоизоляции. Регулирование парциального давления паров растворителя над поверхностью раствора для обеспечения контролируемого упаривания осуществляется с помощью одного или нескольких слоев фильтровальной бумаги или другого пористого материала, помещаемого над кристаллизатором. Еще более точное регулирование можно осуществить варьированием скорости пропускания предварительно осушенного воздуха или инертного газа через систему, как это показано на рис. 17. Зародыш, изображенный на рисунке, установлен в оправе из инертного пластика на изогнутой проволоке, поддерживающей его на весу. Следует избегать укрепления зародыша на подвеске, так как это может вызвать, образование побочных центров кристаллизации [36]. [c.211] Первым этапом выращивания кристаллов является получение насыщенного раствора, для чего растворитель выдерживают над избытком растворяемого вещества при определенной температуре до достижения равновесия. Такой строго насыщенный раствор фильтруют или декантируют в кристаллизатор, причем количество раствора, нужное для выраищвания, определяется весом кристаллов, которые желают получить, и числом используемых зародышей. Произведение растворимости вещества на объем раствора, который должен испариться, дает вес кристалла или кристаллов. [c.212] Чтобы удалить все нерастворенные кристаллиты, раствор перед внесением в него зародышей желательно прогреть в течение небольшого промежутка времени при температуре выше температуры насыщения (для предотвращения испарения растворителя кристаллизатор следует перед этим закрыть крышкой). Затем кристаллизатор помещают в баню с постоянной температурой и охлаждают его до установленной ранее температуры насыщения. После этого в сосуд вводят закрепленные в держателях зародыши, поверхность которых очищена от побочных центров кристаллизации и пыли кратковременным травлением в ненасыщенном растворе. Воздушные пузырьки, прилипающие иногда к зародышам и мешающие правильному росту, необходимо удалять покачиванием зародышей. Следует убрать крышку кристаллизатора и закрыть его фильтровальной бумагой или другим пористым материалом, после чего можно начинать выращивание. [c.212] Другой метод упаривания, предложенный Робинсоном [74], иллюстрируется рис. 18. В этом случае пары растворителя конденсируются на более холодной крышке кристаллизатора и конденсат стекает по его боковым стенкам, причем часть конденсата улавливается небольшой перегородкой. Благодаря регулированию скорости, с которой улавливаемый растворитель удаляется через кран, кристалл может расти с нужной скоростью. Если скорость упаривания слишком высока, то конденсат просто переливается через перегородку и возвращается в раствор. Температурный режим устанавливают с помощью водяной рубашки с изоляцией, а зародыши кристаллов укрепляют на поворачивающихся лопастях, которые служат одновременно для размешивания раствора. Этим методом были получены кристаллы моногидрата сульфата лития, имеющего небольшой отрицательный температурный коэффициент растворимости. [c.213] В последнее время был предложен прибор, в котором для поглощения растворителя используют гигроскопическую вату [5]. ]П[оглотитель, уплотненный в центре, контактирует с капилляром, проходящим через отверстие в крышке и действующим как сливной сифон, причем скорость слива регулируют краном. [c.213] Вернуться к основной статье