СВОЙСТВА, ОЧИСТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ВАЖНЕЙШИХ РЕАГЕНТОВ, РАСТВОРИТЕЛЕЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
Из: ОРГАНИКУМ (Практикум по органической химии) Т.2, М.: Мир, 1979, стр.353.
Азот
Очистка. Для удаления следов кислорода пропускают через промывную склянку, наполненную раствором 2г пирогаллола и 6г KOH в 50мл воды. Затем газ высушивают, пропуская через колонку с натронной известью.
Азотистоводородная кислота HN3
Т. кип. 37°C
Получение бензольного
раствора азотистоводородной кислоты
Определение
концентрации. 3мл раствора встряхивают с 30мл дистиллированной воды, титруют
0.1н NaOH.
Осторожно! Чистая кислота очень взрывоопасна. Как и ее
растворы, она имеет невыносимо резкий запах, вызывает головокружение, головные
боли, раздражает кожу.
Азотная кислота HNO3
Концентрация продажной азотной кислоты 65-68%
(d=1.40..1.41); так называемая "дымящая" азотная кислота соответствует
почти 100% концентрации (d=1.52).
Внимание! Разлитую азотную
кислоту нельзя собирать легко воспламеняющимся материалом (тряпки,
фильтровальная бумага): ее следует разбавить водой и нейтрализовать.
Относительно предосторожности при работе с азотной кислотой см. также "Нитрозные газы".
Азотная кислота обладает сильным разъедающим действием.
Акрилонитрил CH2=CH-CN
Т. кип. 77°C, d=1.393
Акрилонитрил растворим в воде. Он очень легко полимеризуется, поэтому его
стабилизируют добавкой 0.1% гидрохинона.
Очистка и сушка. Сушат над
хлоридом кальция и перегоняют.
Осторожно! Пожароопасное вещество
класса AI! Образует взрывоопасные смеси с воздухом (от 3 до 17vol%
акрилонитрила).
Акрилонитрил обладает 1/30 ядовитости
синильной кислоты.
Активированный уголь
Примеси. Хлорид цинка, соединения серы.
Очистка. Мелко раздробленный порошок активированного угля нагревают
2-3ч на водяной бане с 4-кратным количеством 20% азотной кислоты, отмывают водой
до нейтральной реакции, сушат при 100-110°C.
Алюмогидрид лития LiAlH4
Подходящими растворителями являются диэтиловый
эфир, тетрагидрофуран, N-алкилморфолины. Если алюмогидрид полностью не
растворяется, то работают с его суспензией. Растворители не должны содержать
воды и перекисей!
По окончании восстановления всегда необходимо разрушить
избыток алюмогидрида, осторожно приливая небольшими порциями воду. При работе с
большими количествами добавляют сначала этилацетат до полного израсходования
LiAlH4, а затем уже добавляют необходимое количество воды для
осаждения гидроокиси алюминия.
Осторожно! Алюмогидрид лития очень
бурно реагирует с водой, может самовозгораться. Реакции с участием алюмогидрида
лития следует проводить лишь со взрывобезопасными моторами, а выделяющийся
водород отводить.
Амальгама натрия
Амальгама, содержащая 1.2% натрия, при комнатной
температуре имеет консистенцию пасты, а при 50°C становится жидкой. Амальгамы с
большим содержанием натрия являются твердыми при комнатной температуре, их можно
измельчить в порошок.
Получение 2% амальгамы. Под тягой нагревают в
тигле 600г ртути до 30-40°C и вносят 13г нарезанного натрия, вводя его кусочки с
помощью длинной острой стеклянной палочки под поверхность ртути. Реакция
сопровождается воспламенением. Для того чтобы предотвратить разбрызгивание,
реакционный сосуд покрывают асбестовым картоном. После того как амальгама
застынет, ее измельчают в атмосфере азота и сохраняют без доступа воздуха.
Осторожно! Амальгаму натрия нельзя трогать руками! Ни в коем случае
она не должна соприкасаться с водой!
Амид натрия NaNH2
(См. также vol.I, p.443.)
Амид натрия лучше
всего измельчать сухим в ступке. Необходимо принимать меры защиты: очки, тяга,
толстые асбестовые перчатки!
Осторожно! Амид натрия взрывает при
соприкосновении с водой. Старые препараты могут детонировать уже при вынимании
из склянки.
Уничтожение отходов. Амид покрывают слоем бензола,
толуола или бензина, медленно приливают спирт.
Аммиак NH3
Т. кип. 33.5°C
Насыщенный при 15°C
водный раствор имеет концентрацию 35%; содержание аммиака 308г/л
(d=0.882). Продажный концентрированный раствор аммиака имеет обычно
концентрацию 25%; содержание аммиака 227г/л (d=0.91).
Сушка.
Сушат газообразный аммиак едкой щелочью или натронной известью, при повышенных
требованиях к отсутствию влаги дополнительно пропускают над стружками кальция.
Осторожно! Образует взрывоопасные смеси с воздухом (15.5-27vol%
аммиака). Газообразный аммиак раздражает верхние дыхательные пути и глаза. При
тяжелых поражениях происходит нарушение сердечной деятельности и спазмы бронхов,
следствием чего может явиться воспаление или отек легких.
Для защиты следует
применять дыхательные фильтры К или М.
Первая помощь. Пострадавшего
выносят на свежий воздух и дают вдыхать пары ромашкового чая или очень слабого
раствора уксуса, при угрожающем положении -- кислород, пропущенный через 5-7%
раствор уксусной кислоты (30мин, без искусственного дыхания). При поражении глаз
промывать их 15мин водой, после этого 0.9% раствором поваренной соли; химических
нейтрализующих средств следует избегать.
Ацетальдегид СН3СНО
Т. кип. 20.8°C
Получение из
паральдегида. К паральдегиду, помещенному в перегонный прибор с колонкой,
прибавляют каплю концентрированной серной кислоты и осторожно подогревают: ниже
35°C перегоняется ацетальдегид. Его собирают в охлаждаемый льдом приемник либо
непосредственно вводят в реакционную смесь.
Осторожно! Образует
взрывоопасные смеси с воздухом (4-57vol% ацетальдегида)! Пары ацетальдегида
раздражают слизистые оболочки дыхательных путей, могут вызывать сердцебиение и
расстройство желудка.
Ацетилен
100г ацетона при 13атм и 15°C растворяет ~30л
ацетилена.
Чистый ацетилен взрывается уже под давлением 2атм, поэтому его
хранят в стальных баллонах в ацетоновом растворе. Раствором пропитана пористая
масса (например, кизельгур). Для того чтобы предотвратить захват ацетона,
баллоны при пользовании должны стоять вертикально.
Сушка и очистка.
Ацетилен можно сушить, пропуская над пятиокисью фосфора, следы ацетона устраняют
активированным углем.
Осторожно! Пределы взрывчатости смесей с
воздухом: 1.5-80vol% ацетилена. Ацетилен нельзя приводить в соприкосновение с
серебром или медью, так как при этом образуются взрывчатые ацетилениды.
Содержащийся в баллонах ацетилен ядовит из-за примеси фосфина.
Ацетон СН3СОСН3
Т. кип. 56.2°C;
n20D=1.3591
Смешивается со
спиртом, эфиром и водой в любых соотношениях. Не образует азеотропной смеси с
водой.
Очистка и сушка. Чистота продажного ацетона достаточна почти
для любых целей. Для сушки оставляют на 1ч с пятиокисью фосфора, прибавляя время
от времени свежий осушитель. Для менее ответственных целей достаточна сушка
хлоридом кальция. После сушки всегда необходимо перегнать. Следует иметь в виду,
что при сушке основными (а частично и кислыми) осушителями образуются продукты
конденсации.
Осторожно! ЛВЖ, относится к классу BI. Взрывоопасны
смеси с воздухом, содержащие 1.6-15.3vol% ацетона.
Ацетонитрил CH3CN
T. кип. 81.5°C;
n20D=1.3441
Смешивается с водой,
спиртом и эфиром в любых отношениях. Азеотропная смесь с водой кипит при 76.7°C
и содержит 84.1% ацетонитрила.
Очистка и сушка. Кипятят с обратным
холодильником с пятиокисью фосфора несколько раз до тех пор, пока ацетонитрил
перестанет окрашиваться. Затем отгоняют, перегоняют еще раз над поташом и,
наконец, фракционируют на колонке.
Осторожно! Пожароопасная жидкость
класса BI. Ацетонитрил ядовит, особую опасность представляет имеющаяся в нем
примесь свободной синильной кислоты (см. "Синильная кислота").
Бензальдегид С6Н3СНО
T. кип. 179°C, 65°C при 12mmHg;
n20D=1.5448
Бензальдегид летуч с
парами воды.
Примеси. Продажный продукт всегда содержит бензойную
кислоту [ауто-окисление]. В реакции вводить свежеперегнанный в вакууме
бензальдегид.
Бензин
Бензин представляет собой смесь углеводородов
(см. также "Лигроин").
Очистка: см. "н-Гексан".
Внимание! ЛВЖ, относится к классу AI. Смеси бензина с воздухом
взрывают. Бензины не сгорают спокойно, а разбрызгиваются.
Бензол С6Н6
T. кип. 80.1°C; т. пл. 5.5°C;
n20D=1.5010
При 20°C бензол
растворяет 0.06% воды; при той же температуре вода растворяет 0.07% бензола.
Азеотропная смесь с водой кипит при 69.25°C и содержит 91.17% бензола. О тройной
азеотропной смеси с водой и этанолом см. "Этанол".
Примеси. Сырой бензол содержит ~0.15% тиофена.
Сушка.
Бензол можно осушить азеотропной перегонкой; при этом отбрасывают первые 10%
дистиллята. Для более тщательного обезвоживания удаляют воду натрием: свежие
кусочки натрия добавляют до прекращения выделения водорода.
Удаление
тиофена. К 1л бензола прибавляют 80мл концентрированной серной кислоты,
энергично перемешивают 30мин при комнатной температуре, темный слой кислоты
отделяют. Эту операцию повторяют до тех пор, пока кислота станет окрашиваться
лишь слабо. Бензол тщательно отделяют и перегоняют.
Внимание! ЛВЖ,
относится к классу AI. Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие 0.8-8.6vol%
бензола. По пожарной опасности относится к первой категории. Бензол является
сильным кровяным ядом. Он может всасываться и через кожу. Хронические
отравления ведут к поражению печени и нервной системы.
Первая помощь при
отравлении ароматическими углеводородами. Снять пропитанную одежду, кожу
тщательно промыть водой с мылом. При попадании в глаза промывать их 10-15мин
проточной водой. Если ароматический углеводород попал в желудок, вызвать рвоту
либо принять в качестве слабительного Paraffinium liquidum из расчета 3мл на 1
кг веса тела или раствор 1 столовой ложки сульфата натрия в 250мл воды. Ни в
коем случае не давать касторовое масло, молоко или спирт! В тяжелых случаях --
дыхание кислородом.
Бром Br2
Т. кип. 58°C; т. пл. -7.3°C;
d=3.14
Осушка. Встряхивание с концентрированной серной
кислотой.
Осторожно! Бром -- очень сильный яд раздражающего и
дыхательного действия. Жидкий бром уже после кратковременного воздействия
образует на коже пузыри, при более длительном действии -- болезненные, трудно
заживающие нарывы.
Первая помощь. Кожу промывают спиртом, водой, а
затем разбавленным раствором соды. При поражении дыхательных органов поступают
так же, как в случае отравления хлором.
Бромистый водород HBr
Азеотропная смесь с водой кипит при 126°C; она содержит 47.5% бромистого водорода, что соответствует 8.8M раствору (d=l.48).
Получение
Усовершенствованная
аппаратура для получения бромистого водорода: см.
Если необходимы большие
количества бромистого водорода, то следует предпочесть метод получения из брома
и красного фосфора:
Опасности и первая помощь: см. "Хлористый водород".
N-Бромсукцинимид (CH2CO)2NBr
Т. пл. 173°C
В английской литературе
для N-бромсукцинимида принято сокращение NBS.
Получение
трет-Бутилат алюминия [(СН3)3СO]3Аl
Внимание! Протравленный
алюминий должен постоянно находиться под поверхностью жидкости, так как на
воздухе он легко окисляется.
Получение. 1моль алюминиевой проволоки,
фольги или порошка помещают в стакан и протравливают 10% раствором едкого натра.
Как только начнется бурное выделение водорода, раствор щелочи сливают, три раза
промывают водой и покрывают алюминий 20% раствором сулемы. Через минуту жидкость
сливают, образовавшийся шлам промывают водой. После этого трижды промывают
метанолом и дважды абсолютным бензолом. Дают бензолу хорошо стечь, алюминий
переносят в литровую колбу, прибавляют 170г трет-бутанола (перегнанного над
натрием), нагревают с обратным холодильником (хлоркальциевая трубка) до тех пор,
пока потемнение не укажет на начавшуюся реакцию. Снимают нагревание и ждут, пока
реакция начнется с заметной скоростью, затем прибавляют 0.2г сулемы или 2г
изопропилата алюминия. Выделение водорода заканчивается через ~15 ч. Прибавляют
500мл абсолютного бензола, центрифугируют и упаривают в вакууме. Для удаления
следов растворителя нагревают в вакууме 1ч при 100°C. Выход 85%.
трет-Бутилат алюминия следует хранить и использовать без доступа
влаги.
Водород Н2
Очистка и сушка. Чистота водорода из
баллонов достаточна для обычных целей. При проведении особенно тонких операций
гидрирования водород промывают насыщенным раствором перманганата калия для того,
чтобы удалить каталитические яды.
Осторожно! Взрывоопасны смеси
водорода с воздухом, содержащие 4-75vol% водорода. При разгрузке автоклавов
водород следует отводить за пределы помещения.
n-Гексан C6H6
Т. кип. 68.7°C;
n20D=1.3751
Очистка и
сушка. Встряхивают с новыми порциями низкопроцентного олеума до тех пор,
пока кислота станет приобретать лишь слабую желтую окраску. После этого
промывают концентрированной серной кислотой, водой, 2% раствором едкого натра и
снова водой. Сушат едким кали и перегоняют.
Внимание! ЛВЖ, относится
к классу AI. Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие 1.1-8vol%
гексана.
Гидразингидрат H2N-NH2-H2O
T. кип. 118.5°C
Гидразингидрат легко
растворим в воде и спирте, нерастворим в эфире. Гигроскопичен.
Получение
85% гидразингидрата. 100г 30% гидразингидрата смешивают с 200г ксилола и
перегоняют на колонке. Начиная с 99°C отгоняется азеотропная смесь ксилола и
воды, при 118-119°C перегоняется 85% гидразингидрат.
Определение
содержания гидразина: при титровании кислотой в присутствии метилоранжа
образуется монохлоргидрат.
Осторожно! Гидразин разъедает кожу. Он
является также кровяным ядом, вызывает судороги и поражает сердце.
Первая
помощь. Пораженные места кожи промыть разбавленной уксусной кислотой.
Противоядием является глюкоза, принимаемая внутрь.
Гидрид натрия
Осторожно! К гидриду натрия нельзя
прикасаться руками. Его следует защищать от влаги.
Получение. 1моль
натрия и 500мл сухого циклогексана помещают в автоклав с магнитной мешалкой
(менее пригоден встряхиваемый автоклав). Нагревают12 ч при 200°C под давлением
водорода 200атм. Охлаждают, продолжая перемешивание. Получаемая суспензия
гидрида натрия годится для непосредственного использования.
Глицерин НОСН2-СНОН-СН2OН
Т. кип. 180°C при 12.5mmHg; т. пл.
20°C; n20D=1.4745.
Глицерин
гигроскопичен, смешивается в любых отношениях с водой и спиртом, нерастворим в
эфире, бензоле и хлороформе.
Очистка и сушка. Перегонка в
вакууме.
Двуокись селена SeO2
Возгоняется при 315°C. Гигроскопична.
Получение из селена. В фарфоровой чашке нагревают на песчаной бане
50мл концентрированной азотной кислоты и осторожно, небольшими порциями, вводят
~30г селена. Каждую новую порцию прибавляют после того, как закончилась реакция
с предыдущей. При перемешивании упаривают досуха, охлаждают, измельчают в
порошок.
Активирование двуокиси селена
Внимание! Двуокись селена может вызвать поражения
кожи.
Первая помощь. Пораженную кожу промывают водой с мылом, а затем
4% раствором бисульфита натрия.
Двуокись серы SO2
Т. кип. -10°C
В 100г воды при 20°C
растворяются 10.6г двуокиси серы.
Внимание! Двуокись серы раздражает
слизистые оболочки, однако серьезные последствия для здоровья появляются лишь
при относительно высоких концентрациях. Симптомы в этих случаях такие же, как
при отравлении фосгеном. Для защиты следует использовать дыхательный фильтр Е.
Первая помощь: см. "Фосген".
Диметилсульфат (СН3)2SO4
Т. кип. 76°C при 15mmHg;
n20D=1.3874;
d4=1.321
Диметилсульфат нерастворим в холодной воде и лишь
медленно гидролизуется ею.
Очистка. Перегонка в вакууме.
Осторожно! Диметилсульфат очень ядовит! Отравление может произойти
как через легкие, так и через кожу. Оно сопровождается появлением язв, судорог и
может приводить к параличу. Поражение легких проявляется лишь через несколько
часов. В опытах на животных показано канцерогенное действие. Работать с
диметилсульфатом надо только в хорошо действующем вытяжном шкафу, надевая
защитные перчатки.
Первая помощь. При попадании на кожу протереть
разбавленным аммиаком. При попадании на одежду немедленно ее снять.
Диметилсульфоксид СН3SOСН3
Т. кип. 72°C при 12mmHg; t. пл.
18.5°C; n20D=1.4783
Примеси. Вода, диметилсульфид, диметилсульфон.
Сушка.
Оставить стоять на 1сутки над подходящим молекулярным ситом или 2ч кипятить с
обратным холодильником над гидридом кальция. Затем перегоняют в вакууме
водоструйного насоса в токе сухого, чистого азота.
Диметилформамид (CH3)2N-СНО
Т. кип. 153.0°C;
п25d=1.4269
Диметилформамид смешивается с
водой (в любых соотношениях) и с большинством органических растворителей. Кроме
того, он растворяет многие соли.
Примеси. Диметилформамид часто
содержит амины, аммиак, формальдегид,
Очистка и сушка. Перегоняют смесь 250мл
диметилформамида, 30 бензола и 12г воды. Сначала отгоняется бензол, вода, амины,
аммиак; затем в вакууме -- очень чистый диметилформамид; он имеет нейтральную
реакцию, без запаха. Диметилформамид следует защищать от света, так как на свету
он разлагается на диметиламин и формальдегид.
Внимание!
Диметилформамид не безопасен для здоровья.
Диоксан O(CH2CH2)2O
Т. кип. 101°C; т. пл. 12°C;
n20D=1.4224
Диоксан смешивается с
водой в любых соотношениях.
Примеси. Диоксан может содержать уксусную
кислоту, воду, этиленацеталь уксусного альдегида. Относительно образования
перекисей см. "Диэтиловый эфир".
Очистка. Кипятят 3ч с обратным холодильником
с концентрированной соляной кислотой, взятой в количестве 10% от массы диоксана.
Во время кипячения через жидкость пропускают слабый ток азота. Затем водный слой
отделяют, диоксан встряхивают с твердым едким кали, фильтруют, вводят натрий и
кипятят 1ч с обратным холодильником. После перегонки в диоксан кладут несколько
кусочков натриевой проволоки.
Осторожно! Пожароопасная жидкость
класса BI. Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие 1.97 -25 vol % диоксана. По
пожарной опасности относится к первой группе.
Ди-(трет-бутил)-перекись
Т. кип. 30°C при 41mmHg
Получение. К смеси 3моль трет-бутанола и 1моль 70% серной кислоты в
течение 1.5ч при энергичном перемешивании прибавляют смесь 1моль 27% перекиси
водорода и 4моль концентрированной серной кислоты. Охлаждением поддерживают
температуру между -2 и -8°C. По окончании прибавления перемешивают еще 3ч,
органический слой отделяют, промывают 60мл воды, 3 раза (по 60 мл) 30% раствором
едкого натра, в конце еще 3 раза (по 15мл) водой.
После сушки над
сульфатом магния перекись может быть непосредственно использована для
инициирования радикальных реакций.
Дихлорэтан ClCH2-CH2Cl
Т. кип. 83.7°C;
n20D=1.4444;
d4=1.253
Азеотропная смесь с водой кипит при 72°C и
содержит 81.5% дихлорэтана.
Очистка и сушка. Промывают
концентрированной серной кислотой, затем водой и перегоняют над пятиокисью
фосфора.
Внимание! Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие
6.2-15.9vol% дихлорэтана. По пожарной опасности относится к первой группе.
Дихлорэтан вызывает расстройства зрения. Дополнительные сведения см. разд.
"Четыреххлористый углерод". Из-за опасности взрыва дихлорэтан нельзя приводить в
соприкосновение с натрием.
Диэтиленгликоль (дигликоль) НО(СН2)2О(СН2)2OН
Т. кип. 244.3°C; 130°C при 8mmHg;
n20D=1.4475.
Дигликоль
смешивается с водой.
Примеси. Этиленгликоль, триэтиленгликоль.
Очистка. Перегонка в вакууме.
Диэтиленгликоль используют для
заполнения нагревательных бань. Целесообразно поверх налить слой парафинового
масла.
Внимание! Относительно ядовитости см. "Этиленгликоль".
Диэтиловый эфир (эфир) (C2H5)2O
Т. кип. 34.6°C;
n20D=1.3527;
d154=0.7193
При 15°C эфир растворяет 1.2% воды,
а вода при 20°C -- 6.5% эфира. Азеотропная смесь с водой содержит 1.26% воды и
кипит при 34.15°C. Продажный продукт всегда содержит некоторые количества спирта
и воды.
Сушка. Абсолютный эфир получают при многодневном стоянии над
хлоридом кальция. Затем хлорид кальция отфильтровывают, а эфир сушат над
натриевой проволокой. Натрий добавляют до тех пор, пока его поверхность не
станет оставаться блестящей.
Внимание! На свету эфир образует
взрывчатые перекиси. Поэтому рекомендуется хранить эфир над едким кали, который
переводит образующиеся гидроперекиси в нерастворимые соли, а кроме того, служит
и очень подходящим осушителем.
Осторожно! ЛВЖ, относится к классу AI.
Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие 1.2-51vol% эфира.
Изопропилат алюминия [(СН3)2СН-O]3Аl
Т. кип. 130-140°C при 7mmHg; t.
пл. 118°C
Получение. В литровую колбу с эффективным обратным
холодильником, снабженным хлоркальциевой трубкой, помещают 1моль алюминиевой
проволоки или фольги, 300мл абсолютного изопропилового спирта (продажный
изопропанол перегоняют над натрием, взятым в количестве 5% от массы спирта) и
0.5г сулемы; смесь нагревают. В начале кипения добавляют через холодильник 2мл
CCl4 и нагревание продолжают, пока не начнется выделение водорода. В
этот момент нагрев прекращают, иногда колбу приходится даже охлаждать. По
окончании бурной реакции кипячение продолжают до почти полного растворения
алюминия (6-12ч). После этого отгоняют избыток спирта, остаток перегоняют в
вакууме с воздушным холодильником. Полученный продукт отвердевает обычно лишь
через 1-2 дня. Выход 90-95%.
Для проведения восстановления по
Меервейну-Понндорфу-Верлею часто используют 1M раствор в абсолютном
изопропаноле, сохраняемый в тщательно запарафинированной склянке с притертой
пробкой.
Иодистоводородная кислота
Постоянно кипящая смесь имеет t. кип.
126.5°C, содержит 56.7% йодистого водорода, что соответствует 7.6М раствору;
d=l.7.
На свету в присутствии кислорода воздуха иодистоводородная
кислота разлагается. Для стабилизации прибавляют 1г красного фосфора на 1л
кислоты. Для регенерации йодсодержащую кислоту нагревают почти до кипения и
прибавляют по каплям 50% водную фосфористую кислоту до обесцвечивания смеси.
После этого перегоняют.
Внимание! Опасности и первая помощь см. в
разд. "Хлористый водород".
Ионообменные смолы
Ионообменные смолы -- это нерастворимые полимеры со способными к диссоциации кислотными или основными группами (сульфокислоты, карбоновые кислоты или производные аммонийных солей). Противоион, связанный с такой группой, способен к обмену, например:
[Смола-SO3]- H+ + Na+ -> [Смола-SO3]- Na+ + H+
Относительно разных сортов и их торговых
названии см.: Houben-Weyl. Bd. I/1. 1958. S. 528.
Переведение
катионообменника в водородную форму ("зарядка" ионами водорода) иллюстрируется
ниже на примере сильнокислой сульфофенольной смолы вофатит Р (VEB Farbenfabrik
Wolfen, ГДР). В хроматографическую колонку наливают сначала немного воды, затем
засыпают 5г ионообменника. Колонка должна быть заполнена на три четверти ее
высоты. Дают воде стечь до уровня ионообменной смолы, пропускают через колонку
150мл примерно однонормальной чистой соляной кислоты. С помощью крана внизу
колонки скорость пропускания устанавливают ~5мл/мин. Затем пропускают
дистиллированную воду до нейтральной реакции вытекающей жидкости. После такой
обработки влажный ионообменник готов к применению.
N-CN-Индикатор
Представляет собой смесь двух растворов. Раствор первый: смешивают 50мл 0.2% раствора нингидрина в абсолютном спирте, 100мл ледяной уксусной кислоты и 2мл 2,4,6-коллидина. Раствор второй: 1% раствор Cu(NO3)2*ЗH2O. Для обрызгивания бумажных хроматограмм незадолго до применения смешивают растворы первый и второй в соотношении 25:1.
Калий
Осторожно! Калий может самовозгораться на воздухе, измельчать его можно только под слоем инертных растворителей (защитные очки). Остатки следует немедленно, осторожно уничтожать трет-бутанолом. Если спирт при этом воспламенится, то сосуд надо закрыть асбестовым картоном. Воду и низшие спирты не приводить в соприкосновение с калием!
Ксилол
Т. кип. 136-144°C (продажный ксилол
представляет собой смесь трех изомерных ксилолов).
Азеотропная смесь с водой
кипит при 92°C и содержит 64.2% ксилола. О симптомах отравления см. "Бензол".
Лигроин
Смесь углеводородов: см. "Бензин".
Очистка. См. "Гексан".
Внимание! ЛВЖ, относится к классу AI. Смеси лигроина с воздухом
взрывоопасны.
Медно-серебряный катализатор
(для
каталитического дегидрирования спиртов)
Получение. 50г пемзы
(или отработанного контакта) 15мин кипятят с концентрированной азотной кислотой
(d=l.42), затем два-три раза промывают кипящей водой и пропитывают 10%
раствором нитрата меди. После 30-минутной пропитки к раствору добавляют 2н. NaOH
до pH=11-12. Выпадает гидроокись меди. Отмывают ее водой до нейтральной реакции,
сушат при 100°C и восстанавливают в токе водорода в каталитической трубке
прибора для дегидрирования при 300-360°C.
Серебро осаждают на полученной
таким образом массе, погружая ее в 10% аммиачный раствор нитрата серебра. Затем
промывают водой до отрицательной реакции на аммиак и восстанавливают при 300°C в
токе водорода.
Метанол СН3ОН
Т. кип. 64.7°C;
n20D=1.3286
Сушка. На 1л
метанола прибавляют 5г стружек магния, после окончания самопроизвольной реакции
кипятят 2-3ч с обратным холодильником и перегоняют. Если в метаноле содержится
>1% воды, то магний не реагирует. В этом случае немного магния обрабатывают
чистым метанолом и после начала реакции прибавляют эту затравку к основной
массе. При этом общее количество магния несколько увеличивают по сравнению с
указанным выше.
Осторожно! ЛВЖ, относится к классу BI. Взрывоопасны
смеси с воздухом, содержащие 5.5-36.5vol% метанола. По пожарной опасности
относится к первой группе.
Метанол вызывает приступы тошноты, нарушает
деятельность сердца и нервной системы, вызывает слепоту.
Метиленхлорид СН2Сl2
T. кип. 40°C;
n20D=1.4246;
d154=1.3348
Азеотропная смесь с водой кипит при
38.1°C и содержит 98.5% метиленхлорида.
Очистка. Промывают кислотой,
щелочью и водой, сушат поташом и перегоняют.
Внимание! Из-за
опасности взрыва метиленхлорид нельзя приводить в соприкосновение с натрием!
Метиленхлорид вредно действует на нервную систему. Более подробно см.
"Четыреххлористый углерод".
Натрий
T. пл. 97.7°C; d=0.97
Осторожно! При любых работах с натрием необходимо надевать защитные
очки. Реакционные смеси с металлическим натрием нельзя нагревать на водяной
бане.
Уничтожение отходов. Остатки натрия небольшими порциями вносят
в большой объем метанола.
Натриевые алкоголяты
Получение. Необходимое количество натрия помещают в трехгорлую колбу, снабженную капельной воронкой и холодильником с хлоркальциевой трубкой. Прибавляют по каплям 10-кратное (по массе) количество соответствующего спирта с такой скоростью, чтобы смесь энергично кипела. Не рекомендуется выбирать обратный порядок (т.е. прибавлять натрий к спирту), так как при этом реакция легче может выйти из-под контроля. В низших спиртах натрий растворяется довольно быстро. В случае высших спиртов необходимо много часов перемешивать при 100°C. Из раствора алкоголята можно получить безводный алкоголят, отгоняя спирт в вакууме. Более целесообразно, однако, прибавлять эквимолярное количество спирта к суспензии натрия в инертном растворителе.
Нитрозные газы
Нитрозными газами называют смеси окислов азота,
которые часто образуются при работе с азотной кислотой.
Осторожно!
Нитрозные газы даже в малых количествах опасны для здоровья. Они вызывают
раздражение дыхательных путей и глаз, а также тошноту и головную боль.
Раздражение проходит через 15-60мин, однако через несколько часов неожиданно
начинается кашель с пенистыми, ржаво-красными выделениями, затрудняется дыхание
(такое состояние может появиться даже через двое суток). Это свидетельствует о
появлении отека легких, который вместе с развивающимся метгемоглобинозом крови
создает серьезную угрозу жизни. При вдыхании нитрозных газов обязательно надо
поставить в известность врача.
Для защиты использовать дыхательный фильтр В.
Первая помощь. См. разд. "Фосген".
Окись платины PtO2 (катализатор)
Окись платины хорошего качества имеет коричневый
цвет.
Получение. Смесь 2г платинохлористоводородной кислоты, 7г воды
и 20г чистого нитрата натрия медленно упаривают в фарфоровой чашке досуха, затем
нагревают до 400-500°C (темно-красное каление). Когда перестанут выделяться
окислы азота, дают охладиться. Плав выщелачивают дистиллированной водой, осадок
отсасывают и дистиллированной водой промывают от нитратов; сушат в
эксикаторе.
Окись этилена
Т. кип. 10.7°C
Окись этилена
поступает в стальных баллонах.
Осторожно! Взрывоопасны смеси с
воздухом, содержащие 3-80% окиси этилена.
Под действием щелочи
взрывоподобная полимеризация.
Ядовитость окиси этилена составляет
1/10 ядовитости синильной кислоты. При попадании на кожу
возникают (часто лишь через несколько часов) нарывы, затем наступает некроз.
Заживание очень медленное. При вдыхания даже малых количеств появляются
выделения изо рта и носа, длительная рвота, понос, чувство тяжести в животе,
возбужденное состояние. Высокие концентрации вызывают наркотическое состояние,
угрожают кровеобмену. В результате возможны поражения сердца, печени и почек.
Первая помощь. Немедленно снять смоченную одежду. Основательно
промыть кожу. Вдыхать свежий воздух (лучше кислород), предохранять от
охлаждения. Транспортировать только лежа.
Олеум
Олеум представляет собой раствор трехокиси серы
в серной кислоте. При содержании 0-40 и 69-70% SO3 олеум -- жидкость.
Осторожно! Олеум опаснее большинства других кислот (сильное
разъедающее действие). Ни в коем случае нельзя разбавлять олеум водой, а только
концентрированной серной кислотой.
Палладий на животном угле (катализатор)
а) Для дегидрирования
Если пресса нет, то можно поступить так: заполняют тонкую стеклянную
трубку, несколько раз втыкая ее во влажную массу. Подобрав подходящую палочку,
спрессовывают катализатор в трубке, затем осторожно выталкивают, разрезают и
сушат.
б) Для гидрирования
В противном случае поступают так: необходимое количество хлорида палладия на
угле (приготовленного, как описано выше) гидрируют в подходящем растворителе до
прекращения поглощения водорода. Отсасывают на стеклянном фильтре, промывают
нужным растворителем до отрицательной реакции на хлористый водород, влажный
катализатор используют для гидрирования.
Внимание! Восстановленный
катализатор пирофорен! Его необходимо хранить влажным или под слоем
растворителя. Использованный катализатор собирают для регенерации
палладия.
Пентан C5H12
Т. кип. 36°C;
n20D=1.3577
Очистка: см.
"Гексан".
Внимание! ЛВЖ, относится к классу AI. Взрывоопасны смеси с воздухом,
содержащие 1.35-8vol% пентана.
Перекись бензоила (C6H5-СО-O)2
Т. пл. 107°C
Для очистки
перекись бензоила растворяют в небольшом количестве холодного хлороформа и
осаждают метанолом. Сырой продажный продукт сушат в вакуум-эксикаторе над
пятиокисью фосфора.
Осторожно! Опасность взрыва! Перекись бензоила
нельзя перекристаллизовывать из горячих растворов. Температуру плавления
определять лишь в исключительных случаях!
Петролейный эфир
Низкокипящая смесь углеводородов; см. "Бензин" и
"Лигроин".
Очистка: см. "Гексан".
Внимание! ЛВЖ, относится к классу AI. Смеси с воздухом
взрывчаты.
Пиридин С5Н5N
T. кип. 115.6°C;
n20d=1.5100
Пиридин гигроскопичен; он
смешивается с водой, спиртом и эфиром в любых отношениях.
Азеотропная смесь с
водой кипит при 94°C и содержит 57% пиридина.
Очистка и сушка. Сушат
над едким кали, перегоняют на хорошей колонке, собирая фракцию от 114 до
116°C.
Очистка для гидрирования. 500г технически чистого пиридина
оставляют на 24ч над едким кали, сливают с осушителя и перегоняют. Дистиллят
смешивают с 15г свежеперегнанного анилина и постепенно прибавляют при хорошем
перемешивании 5г чистого амида натрия в порошке. Эту операцию проводят в
трехгорлой колбе с мешалкой и обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой.
После прибавления всего амида натрия продолжают перемешивание и нагревают на
водяной бане до прекращения выделения аммиака. Пиридин отгоняют; остаток в колбе
разлагают, добавляя спирт. Дистиллят кипятят с обратным холодильником 1 ч с 10мл
безводной фосфорной кислоты и перегоняют на колонке.
Осторожно!
Пожароопасная жидкость класса BI. Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие
1.8-12.5vol% пиридина.
Пиридин вызывает на коже экзему. Вдыхание паров
пиридина вызывает тошноту, боли в желудке, повреждение нервной
системы.
Платина на активированном угле
(10%)
(катализатор)
Смесь 4.5г чистого активированного угля в порошке, 0.5г платины в виде платинохлористоводородной кислоты и 30мл воды нейтрализуют раствором бикарбоната натрия, нагревают до 80°C и медленно, при перемешивании прибавляют 3мл раствора формалина. Одновременным добавлением бикарбоната натрия постоянно поддерживают слабощелочную реакцию. Через 2ч дают охладиться, отсасывают, тщательно отмывают, сушат на воздухе.
Полифосфорная кислота
Получение В вакууме водоструйного насоса отгоняют воду из 85% фосфорной кислоты, нагревают 6ч в том же вакууме при 150°C. В остатке -- полифосфорная кислота, которая кристаллизуется.
Раствор бисульфита натрия
Технический бисульфит -- это насыщенный
водный раствор кислого сульфита натрия. Чистота его обычно достаточна для
синтезов аддуктов карбонильных соединений.
Получение насыщенного раствора
бисульфита натрия. 1моль едкого натра растворяют в 150мл воды, при
охлаждении вводят сернистый газ до требуемого увеличения массы реакционной смеси
(либо до обесцвечивания фенолфталеина).
Раствор фталата анилина
0.93г анилина и 1.66г фталевой кислоты растворяют в 100мл насыщенного водой бутанола.
Реактив Дениже
В 100мл воды растворяют 5г окиси ртути и 20мл концентрированной серной кислоты.
Реактив Лукаса
Получение. 0.5г безводного хлорида цинка при охлаждении растворяют в 0.5моль концентрированной соляной кислоты.
Реактив Толленса
Приготовление. Растворяют 1г нитрата
серебра в 10мл воды, раствор хранят в темноте. Перед употреблением небольшое
количество этого раствора смешивают с равным объемом раствора 1г едкого натра в
10мл воды, выпавший осадок окиси серебра растворяют, осторожно добавляя
концентрированный раствор аммиака.
Осторожно! Остатки реактива следует
немедленно выливать. При стоянии образуется сильно взрывчатое гремучее
серебро.
Реактив Шиффа
Получение. Готовят 0.025%-ный водный раствор фуксина и пропускают через него сернистый газ до обесцвечивания.
Ртуть
d204=13.55;
давление пара при 20°C 1.22*10-3mmHg
Для очистки
ртуть пропускают через фильтр, внизу конуса которого сделано отверстие иглой.
Затем дают каплям ртути падать через разбавленную азотную кислоту, а затем
несколько раз через воду. Для удаления следов воды еще раз фильтруют, как
указано выше.
Осторожно! Ртуть и ее соли очень ядовиты (яды первой
группы по положению о ядах). Типичные признаки ртутного отравления: сильное
слюнотечение, опухоли десен, падение способности к умственному сосредоточению.
Все работы, в ходе которых переливают ртуть или имеются другие возможности
разлить ее, проводят над ванночкой (например, фотографической). Если все же
ртуть пролили, то ее надо собрать с помощью специальных "ртутных щипцов". Щели
столов или пола, в которые могла попасть ртуть, следует засыпать порошком серы
или полированным углем. Мельчайшие капельки ртути собирают, прикасаясь к ним
медной проволокой, предварительно протравленной азотной кислотой и
амальгамированной.
Для защиты от ртути следует применять дыхательный фильтр
HG. Первая помощь при отравлении растворимыми соединениями ртути: съесть
белок (например, сырое яйцо), вызвать рвоту.
Сероводород H2S
T. кип. -0.4°C
Сероводород,
получаемый в аппарате Киппа из сульфида железа (II), содержит значительные
количества водорода.
Для сушки пропускают над хлоридом кальция.
Осторожно! Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие 4-46vol%
сероводорода.
Отравления небольшими количествами сероводорода
проявляются в головокружении, тошноте и головной боли. В больших концентрациях
газ вызывает мгновенную потерю сознания. Запах служит лишь кратковременным
предупредительным сигналом, так как обоняние быстро притупляется. Для защиты
следует использовать дыхательные фильтры L, М или R.
Первая помощь.
Пострадавшего выносят на свежий воздух, применяют искусственное
дыхание.
Синильная кислота (цианистый водород) HCN
T. кип. 25°C
Цианистый водород
смешивается с водой, спиртом и эфиром в любых соотношениях. Безводная синильная
кислота при 0°C имеет давление пара 264mmHg.
Образование синильной кислоты
часто происходит при работе с цианидами.
Осторожно! Синильная кислота
исключительно ядовита. Смертельная доза 50мг. Синильная кислота парализует
внутриклеточное дыхание, превращая железо дыхательных ферментов в неактивные
комплексы. При вдыхании значительных количеств уже через несколько секунд
наступает внезапная смерть. Для защиты следует использовать дыхательный фильтр
G. Если соединение попало лишь в малой дозе, то наряду с раздражением (особенно
гортани) появляется чувство теплоты, тошнота, шум в ушах, нарушение зрения,
слюнотечение, рвота, сердечные приступы. Пострадавший поправляется очень
медленно, возможны отдаленные последствия. Синильная кислота может всасываться
кожей.
Первая помощь. Меры необходимо принимать как можно быстрее!
Оказывающий помощь должен позаботиться и о собственной защите (обычные
противогазы не годятся!}. Отравленного выносят на свежий воздух. Если он не
потерял сознания, заставляют вдыхать изоамилнитрит (по 3-5 капель в течение 10с
с интервалами в 2мин, однако в отсутствие врача не более 5-6 раз, так как
имеется опасность слишком сильного падения давления крови). Отравленного надо
оставить в лежачем положении.
Попавшие на кожу брызги синильной кислоты надо
очень тщательно смыть водой с мылом. Если синильная кислота или цианиды попали в
желудок, то в качестве рвотного немедленно дают выпить раствор поваренной соли
(1 столовая ложка на стакан воды) или суспензию 10г окиси магния и 2г сульфата
железа (II) в 100мл воды. Находящимся без сознания ничего не вливать! Во всех
случаях немедленно вызвать врача.
Уничтожение отходов. К
слабощелочному раствору прибавляют 20% раствор сульфата железа (II) и оставляют
на длительное время.
Скелетный никель (никель Ренея), катализатор
[Adkins H. et al., Org. Syntheses. Coll.
Vol. III, 1955, p.180].
Получение щелочного высокоактивного
скелетного никеля (по Урушибара). В по возможности большой сосуд (5л или
больше) помещают 50г порошкообразного никельалюминиевого сплава (с содержанием
никеля от 30 до 50%) и 500мл воды. Прибавляют твердый едкий натр без охлаждения
и с такой скоростью, с какой позволяет образующаяся пена. [Осторожно!
Бурно протекающая реакция начинается после индукционного периода (0.5-1мин)].
Смесь начинает бурно кипеть. Когда новые порции едкого натра уже не вызывают
заметной реакции (для этого требуется израсходовать ~80г едкого натра),
оставляют стоять 10мин, затем выдерживают 30мин на водяной бане при 70°C. Никель
осаждается в виде шлама на дно, водный слои декатируют, катализатор 2-3 раза
промывают водой декантацией, затем таким же путем 2-3 раза используемым при
гидрировании растворителем. Если этот растворитель не смешивается с водой, то
после воды промежуточно используют другую подходящую жидкость, обеспечивающую
смешивание.
Катализатор можно хранить некоторое время под слоем растворителя,
однако при этом происходит существенное падение активности. Поэтому лучше
готовить катализатор каждый раз заново, непосредственно перед
применением.
Нейтральный скелетный никель получают тщательной
промывкой описанного выше катализатора. При этом сильно падает активность:
получается катализатор сорта W2.
Дальнейшая дезактивация катализатора
происходит при промывке его 0.1% раствором уксусной кислоты. Приготовленный
таким путем катализатор позволяет проводить гидрирование, не затрагивая
карбонильных групп.
Осторожно! Сухой катализатор самовозгорается.
Поэтому фильтры со скелетным никелем нельзя бросать в корзину для бумаг!
Для
уничтожения остатков их сжигают на фильтровальной бумаге, окись никеля
собирают для переработки.
Смазка Капсенберга
Эта смазка не содержит жира, устойчива к
эфиру.
Получение. В нагретый до 160°C глицерин вносят растворимый
крахмал до достижения желаемой консистенции (которую определяют, охлаждая каплю
смеси).
Соляная кислота
Насыщенная при 15°C соляная кислота содержит
42.7% хлористого водорода, продажная концентрированная соляная кислота имеет
плотность 1.184 и содержит 37% хлористого водорода. Азеотропная смесь с
водой кипит при 110°C и содержит 20.24% хлористого водорода, что отвечает 6.1М
раствору.
Осторожно! Концентрированная соляная кислота действует
разъедающе, особенно на глаза и слизистые оболочки.
Первая помощь при
поражении глаз: промывка струёй воды в течение ~15мин.
Спирты
Сушка: ср. "Метанол" и
"Этанол". Для
сушки высших спиртов используют раствор метилата магния; его готовят из магния
при 2-3-часовом кипячении (обратный холодильник) с 10-кратным количеством
метанола (содержание воды<!%), содержащего немного четыреххлористого
углерода. 50мл полученного раствора прибавляют к 1л подлежащего сушке спирта,
кипятят 2-3ч, а затем перегоняют.
Высушенный таким образом спирт содержит
метанол. Для реакций, в которых метанол может помешать, спирты следует сушить
специальными методами.
Стеарат кобальта
Получение. 6г стеариновой кислоты растворяют при 60°C в 20мл абсолютного спирта и нейтрализуют 2н. NaOH (не содержащим карбоната) по фенолфталеину. Полученный гель нагревают, образовавшийся раствор медленно, при энергичном перемешивании прибавляют к горячему раствору 2.8г CoCl2*6H2O в 20мл 50% спирта. Полученный продукт промывают тщательно водой, затем спиртом и ацетоном. Отжимают, сушат при 100°C, измельчают в порошок.
Тетраацетат свинца (CH3СО2)4 Pb
Получение. В двухлитровой трехгорлой
колбе с мешалкой и термометром нагревают до 40°C смесь 850мл ледяной уксусной
кислоты и 170мл уксусного ангидрида, при сильном перемешивании вносят 0.5моль
(343г) свинцового сурика Pb3O4. Температура при этом не
должна подниматься выше 65°C. Затем продолжают перемешивать при 60-65°C до
образования прозрачного раствора. При охлаждении выкристаллизовывается
тетраацетат свинца. Его отсасывают, перекристаллизовывают из ледяной уксусной
кислоты, сушат в вакуум-эксикаторе. Выход ~160г.
Тетраацетат свинца легко
гидролизуется с образованием двуокиси свинца и уксусной кислоты, поэтому при
кристаллизации и отсасывании его надо защищать от влаги воздуха.
Тетрагидрофуран
Т. кип. 65.4°C;
n20D=1.4070
Тетрагидрофуран
смешивается с водой. Азеотропная смесь с водой кипит при 63.2°C и содержит 94.6%
тетрагидрофурана.
Очистка. См. "Диоксан". После нагревания с соляной
кислотой разделения фаз не происходит, сразу добавляют едкий
кали.
Тетрагидрофуран надо хранить над твердым едким
кали.
Осторожно! По пожарной опасности относится к первой группе
(класс BI). Образование перекисей происходит существенно быстрее, чем у
диэтилового эфира (см. "Диэтиловый эфир"). Тетрагидрофуран, содержащий много перекисей, нельзя
обрабатывать едким кали (см. Org. Syntheses, 1966, 46, p.105).
Толуол С6Н5СН3
Т. кип. 110.8°C;
n20D=1.4969
Азеотропная смесь с
водой кипит при 84.1°C и содержит 81.4% толуола.
Сушка: см. "Бензол".
Осторожно! ЛВЖ, относится к классу AI. Взрывоопасны смеси с воздухом,
содержащие 1.27-7vol% толуола. По пожарной опасности относится ко второй группе.
Симптомы отравления: см. "Бензол".
Триэтиленгликоль
Т. кип. 287°C, 165°C при 14mmHg
См.
разд. "Диэтиленгликоль".
Трихлорэтилен ClCH=CCl2
Т. кип. 87.2°C;
n20D=1.4778;
d204=1.462
Азеотропная смесь с водой кипит при
73.6°C и содержит 94.6% трихлорэтилена.
Примеси. В результате
аутоокисления в трихлорэтилене накапливаются очень ядовитые вещества: хлористый
водород, окись углерода, фосген и др.
Очистка и сушка. Тщательно
встряхивают сначала с карбонатом калия, затем с водой, сушат над хлоридом
кальция и перегоняют на колонке.
Осторожно! По пожарной опасности
относится к первой группе. Пары могут вызывать наркотическое пристрастие. Другие
указания см. в разд. "Четыреххлористый углерод".
Трихлорэтилен нельзя сушить над натрием, существует
опасность взрыва!
Уксусная кислота (ледяная) СН3СООН
Т. кип. 118°C; т. пл. 16.6°C
Смешивается с водой во всех отношениях.
Примеси. Следы уксусного
альдегида.
Очистка и сушка. В большинстве случаев достаточно
выморозить уксусную кислоту. Не следует охлаждать слишком сильно, так как при
этом могут перейти в твердое состояние также вода и другие загрязнения.
Отсасывают на охлаждаемой воронке, хорошо отжимают. Промывать не следует! Более
тщательно очистку проводят кипячением (2-6ч) с 2-5% раствором перманганата
калия. Следы воды удаляют сушкой над пятиокисью фосфора.
Внимание!
Пожароопасная жидкость класса BII. Смеси с воздухом взрывчаты, начиная с 4vol%
уксусной кислоты. На коже вызывает пузырчатые ожоги.
Первая помощь.
Промыть большим количеством воды, при поражении глаз прополаскивать их водой ~15
мин.
Уксусноэтиловый эфир (этилацетат) СН3СООС2Н5
T. кип. 77.1°C;
n25d=1.3701;
d204=0.901
Примеси. Продажный этилацетат
обычно содержит воду, спирт и уксусную кислоту.
Очистка и сушка.
Промывают равным объемом 5% раствора соды, сушат хлоридом кальция и перегоняют.
При необходимости более тщательной сушки несколько раз (порциями) добавляют
пятиокись фосфора, фильтруют и перегоняют, защищая от влаги.
Внимание!
ЛВЖ, относится к классу AI. Взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие
2.2-11.7vol% этилацетата.
Уксусный ангидрид (СН3СО)2O
T. кип. 139.6°C;
n20D=1.3904
Гидролизуется теплой
водой.
Примеси. Уксусная кислота.
Очистка. Кипячение с
безводным ацетатом натрия и далее перегонка.
Осторожно! Пожароопасная
жидкость класса All! Даже при кратковременном воздействии сильно поражает
кожу.
Фелингова жидкость
Получение. Готовят два раствора: один содержит 1.73г кристаллического сульфата меди в 25мл воды, другой -- 8.5г сегнетовой соли и 2.5г едкого натра также в 25мл воды. Перед употреблением смешивают равные объемы обоих растворов.
Формальдегид HCHO
Т. кип. -21°C
Водный раствор с
концентрацией 30-40% называют формалином, он содержит также 5-15%
метанола.
Получение сухого газообразного формальдегида.
Параформальдегид сушат несколько дней над пятиокисью фосфора в вакуум-эксикаторе
и затем деполимеризуют сухой перегонкой. Нагревают так, чтобы 30г разлагались
примерно за 20 мин.
При проведении синтезов по Гриньяру следует применять
примерно двойной избыток параформа, так как следы воды в переходах к
реакционному сосуду (эти переходы должны быть возможно короче и шире) вызывают
частичную полимеризацию.
Формальдегид разрушает резиновые
шланги.
Внимание! На коже формальдегид вызывает экзему; он также
поражает глаза и дыхательные пути.
Фосген COCl2
T. кип. 7.6°C
Фосген легко растворим в
бензоле и толуоле, мало растворим в холодной воде. Фосген имеет удушающий,
своеобразный запах (напоминает запах гниющего сена).
Осторожно! Фосген
один из наиболее ядовитых газов. Признаки отравления (насморк, затруднение
дыхания, кровавый кашель) появляются нередко лишь через много часов. После того
как исчезнут явления раздражения, может наступить кажущееся облегчение, во время
которого, однако, в течение нескольких часов развивается отек легких, который
часто приводит к смерти в результате нарушения сердечной деятельности и обмена
веществ.
Хлорированные углеводороды могут в результате пиролиза образовывать.
фосген: необходимо соблюдать осторожность при использовании огнетушителей с
четыреххлористым углеродом. Даже при легких отравлениях фосгеном необходимо
обратиться к врачу.
Для защиты следует использовать дыхательный фильтр В.
Первая помощь. Пострадавшего уложить и транспортировать только лежа.
Даже при легком отравлении необходим полный покой. Полезен свежий воздух, лучше
кислород, однако искусственного дыхания делать нельзя. Завернуть в. одеяло,
чтобы предотвратить переохлаждение.
Избыток фосгена поглощают 20%
раствором едкого натра.
Хлор Cl2
При 20°C 100г воды растворяют 1.85г хлора. Хлор
разрушает резину: шланги быстро становятся ломкими.
Сушка. С помощью
концентрированной серной кислоты.
Осторожно! Хлор очень сильно
раздражает легкие и слизистые оболочки. Симптомы отравления сходны с действием
фосгена. Следует защищаться с помощью дыхательного фильтра В.
Первая
помощь. См. "Фосген"; при легком поражении для уменьшения кашля и
раздражения вдыхают пары спирта или ромашкового чая.
Хлораль CCl3CHO
Т. кип. 98°C
Получение из
хлоралгидрата. Хлоралгидрат встряхивают с 4-кратным объемом теплой
концентрированной серной кислоты. Затем слой хлораля отделяют и
перегоняют.
Хлорид алюминия AlCl3
Возгоняется выше 180°C.
Очень чувствителен к
влаге.
Очистка. Хлорид алюминия должен возгоняться без остатка. Плохие
препараты можно очистить возгонкой в условиях защиты от
влаги.
Внимание! Хлорид алюминия раздражает кожу. Сухой препарат
реагирует с водой со взрывом!
Хлористый водород HCl
Получение. В приборе, собранном в
соответствии с рисунком, к смеси тонкоизмельченной поваренной соли и
концентрированной соляной кислоты постепенно приливают концентрированную серную
кислоту. Кончик капельной воронки целесообразно вытянуть в капилляр. Хлористый
водород отбирают через боковой отвод, сушат концентрированной серной
кислотой. Ток хлористого водорода регулируют скоростью подачи серной кислоты.
Осторожно! Хлористый водород поражает легкие и слизистые
оболочки.
0.05% хлористого водорода в воздухе могут быть смертельны. Для
защиты следует применять дыхательный фильтр В.
Первая помощь.
Пострадавшего переносят на свежий воздух и оставляют спокойно лежать.
См.
также "Соляная кислота".
Хлористый тионил SOCl2
Т. кип. 79°C
Очень легко
гидролизуется.
Очистка. Продажный хлористый тионил после перегонки
обычно достаточно чист для большинства операций. Очень чистый, бесцветный
продукт получают перегонкой над хинолином и льняным маслом.
Осторожно! Хлористый тионил раздражает кожу и слизистые оболочки,
пары имеют удушающий запах.
Хлорная кислота
Получение 0.1н. раствора хлорной кислоты. При
охлаждении льдом и хорошем перемешивании к расчетному количеству уксусного
ангидрида постепенно. прибавляют столько 70% водной хлорной кислоты, чтобы
ангидрид полностью связал воду с образованием уксусной кислоты.
Охлажденную
смесь разбавляют чистой ледяной уксусной кислотой до получения 0.1н. раствора.
Раствор не должен содержать избыток уксусного ангидрида.
Проба на
присутствие уксусного ангидрида. К аликвотной части раствора при
перемешивании прибавляют каплю воды и следят за температурой. Если наблюдается
повышение температуры, то воду добавляют по каплям до тех пор, пока подъем
температуры прекратится. Исходя из израсходованного количества воды, вычисляют,
сколько воды надо добавить ко всему раствору.
Если капля воды не вызывает
повышения температуры, то точно таким же образом следует провести пробу на
присутствие в растворе воды, добавляя по каплям уксусный ангидрид.
Установка титра. Титрование раствором безводной (высушенной при
300°C) соды в ледяной уксусной кислоте. Индикатор -- 0.1% раствор
кристаллического фиолетового в ледяной уксусной кислоте или alpha-нафтолбензеина
в бензоле. После установления титра проводится разбавление чистой ледяной
уксусной кислотой до концентрации 0.1н.
Хлороформ CHCl3
Т. кип. 61.2°C;
n20D=1.4455;
d4=1.4985
Азеотропная смесь (хлороформ-вода-этанол)
содержит 3.5% воды и 4% спирта, она кипит при 55.5°C. Продажный хлороформ
содержит спирт в качестве стабилизатора, связывающего образующийся при
разложении фосген.
Очистка. Встряхивают с концентрированной серной
кислотой, промывают водой, сушат над хлоридом кальция и перегоняют. Удаление
значительной примеси фосгена см. разд. "Фосген".
Внимание! Вследствие опасности взрыва хлороформ нельзя приводить в
соприкосновение с натрием.
Опасные свойства четыреххлористого углерода
присущи и хлороформу, однако последний существенно менее ядовит.
Хлорсульфоновая кислота ClSO3H
Т. кип. 152°C
Очень легко
гидролизуется.
Очистка. Перегонка в приборе на шлифах с обязательной
защитой от влаги воздуха.
Осторожно! С водой хлорсульфоновая кислота
реагирует взрывоподобно. На кожу и одежду она действует даже сильнее, чем
олеум.
Церийаммонийнитрат (NH4)2[Ce(NO3)6]
Получение: 1г церийаммонийнитрата растворяют в 2.5мл 2н. азотной кислоты. Растворение можно ускорить, слегка подогревая раствор. После охлаждения реагент готов к применению.
Цианид калия KCN
Почти во всех случаях цианид калия можно
заменить более дешевым цианидом натрия (см. ниже).
Внимание!
Опасности, первая помощь и уничтожение отходов: см. "Синильная кислота".
Цианид натрия NaCN
Осторожно! При работе с цианидом натрия часто может выделяться синильная кислота. Опасности, первая помощь, уничтожение отходов: см. "Синильная кислота".
Цианид цинка Zn(CN)2
В противоположность цианидам щелочных металлов
цианид цинка трудно растворим в воде.
Получение. 1моль цианида натрия,
не содержащего примеси карбоната, растворяют в 60мл воды, прибавляют насыщенный
раствор 0.55моль хлорида цинка в 50% спирте. Выпавший цианид цинка отсасывают,
промывают ледяной водой, спиртом, эфиром, сушат в
эксикаторе.
Внимание! Опасности, первая помощь и уничтожение отходов:
см. "Синильная кислота".
Четыреххлористый углерод CCl4
Т. кип. 76.8°C;
n20D=1.4603
Азеотропная смесь с
водой кипит при 66°C и содержит 95.9% четыреххлористого углерода. Тройная
азеотропная смесь с водой (4.3%) и этанолом (9.7%) кипит при
61.8°C.
Очистка и сушка. Обычно достаточно перегонки. Вода при этом
удаляется в виде азеотропной смеси (первые части дистиллята отбрасывают). Если к
сушке и очистке предъявляются высокие требования, то кипятят с обратным
холодильником 18ч с пятиокисью фосфора, перегоняют на
колонке.
Осторожно! По опасности относится к первой группе.
Четыреххлористый углерод обладает наркотическим действием, вызывает головную
боль, судороги и экзему. Эти симптомы более или менее сильно проявляются при
всех отравлениях хлорированными углеводородами. В особенности следует помнить,
что эти соединения поражают печень и почки.
Четыреххлористый углерод нельзя
сушить натрием (опасность взрыва!)
Этанол C2H5OH
Т. кип. 78.33°C;
n20D=1.3616;
d204=0.789
Этанол смешивается с водой, эфиром,
хлороформом, бензолом в любых отношениях. Азеотропная смесь с водой кипит при
78.17°C и содержит 96% этанола. Тройная азеотропная смесь с водой (7.4%) и
бензолом (74.1%) кипит при 64.85°C.
Примеси. Синтетический спирт
загрязнен уксусным альдегидом и ацетоном, этиловый спирт, полученный при
брожении,-- высшими спиртами (сивушными маслами). Для денатурации добавляют
пиридин, метанол и бензин.
Сушка. В 1л продажного "абсолютного" спирта
растворяют 7г натрия,. прибавляют 27.5г диэтилового эфира фталевой кислоты,
кипятят 1ч с обратным холодильником, затем перегоняют с небольшой колонкой.
Переходящий спирт содержит менее 0.05% воды. Из продажного "абсолютного" спирта
следы воды можно удалить и другим способом, 5г магния 2-3ч кипятят с 50мл
"абсолютного" спирта, к которому добавлен 1мл четыреххлористого углерода,. затем
прибавляют 950мл "абсолютного" спирта, кипятят еще 5ч с обратным. холодильником.
В заключение перегоняют.
Обнаружение воды. Спирт, содержащий более
0.05% воды, осаждает объемистый белый осадок из бензольного раствора триэтилата
алюминия.
Внимание! Горючая жидкость класса BI. Взрывоопасны смеси с
воздухом,. содержащие 2.6-18.9vol% этанола.
Этиленгликоль (гликоль) (CH2OH)2
Т. кип. 92°C при 10mmHg;
n20D=1.3406
Примеси.
Дигликоль, тригликоль, пропиленгликоль, вода.
Очистка и сушка.
Перегонка в вакууме; основную фракцию длительное время сушат сульфатом
натрия и перегоняют в вакууме на хорошей колонке.
Внимание! Ядовитость
гликолей обычно недооценивают: они вызывают тошноту и рвоту.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Свойства и очистка органических растворителей
Bunge W., in: Houben-Weyl, Bd.I/2,
1959, S.765-868.
Органические растворители. Ред. А. Вайсбергер. Пер. с
англ.-М.: ИЛ 1958, с.519.
Несчастные случаи при работах в химических
лабораториях.
Первая помощь.
Справочник химика. Ред. Б. П. Никольский. Т.3.-Л.: Химия, 1968, с.507.