3.5 C: Charcoal

actieve kool wordt soms gebruikt om kleine hoeveelheden gekleurde onzuiverheden uit de oplossing te verwijderen. De geactiveerde houtskool heeft een hoge affiniteit voor geconjugeerde samenstellingen, waarvan de vlakke structuren zich goed tussen de grafeenbladen wiggen. De gebruikte hoeveelheid moet worden beperkt, aangezien houtskool tot op zekere hoogte alle verbindingen adsorbeert en tot een lager herstel van de gewenste verbinding kan leiden. Houtskool mag natuurlijk niet gebruikt worden als het product zelf gekleurd is.

Ontkleuringskool (Norit) wordt toegevoegd nadat een vaste stof is opgelost in de minimale hoeveelheid heet oplosmiddel. Eerst moet een kleine portie worden gebruikt; net zoveel dat op de punt van een spatel past (ter grootte van een halve erwt, zie figuur 3.39 b). Bij het toevoegen van houtskool, is het raadzaam om de oplossing tijdelijk te verwijderen uit de warmtebron of het hoge oppervlak van de houtskool kan leiden tot oververhitte gebieden om onmiddellijk te koken. De oververhitte gebieden zijn gebieden waar de temperatuur boven het kookpunt van het oplosmiddel is, maar missen een kernplaats om een bel te creëren en de faseverandering te initiëren. Als houtskool direct wordt toegevoegd aan een bijna kokende oplossing, kan de oplossing overkoken.

figuur 3.39: a) oplossing vóór toevoeging van houtskool, B) een passende hoeveelheid houtskool om mee te beginnen (punt van de spatel), C) oplossing na werveling met houtskool.

voor vrij gekleurde oplossingen is het eerste deel houtskool waarschijnlijk alles wat nodig is, en de resulterende oplossing moet een lichtgrijze oplossing zijn (figuur 3.39 c). Extra houtskool kan worden toegevoegd als de kleur blijft (figuur 3.40 c). Houtskooldeeltjes zijn zo fijn dat hete filtratie nodig is om ze te verwijderen voor kristallisatie.

figuur 3.40: gebruik van houtskool met een sterk gekleurde onzuiverheid (acetanilide besmet met methylrood): a) toevoeging van houtskool aan de waterige oplossing, B) pre-werveling, c) na werveling (kleur blijft), d) toevoeging van een ander klein schepje houtskool om volledig ontkleuren.

houtskool hoeft niet te worden gebruikt met elke gekleurde oplossing, zelfs niet als de gewenste verbinding wit is. Gekleurde onzuiverheden kunnen achterblijven in de moedervloeistof na filtratie. Bijvoorbeeld, de volgorde in Figuur 3.41 toont de zuivering van acetanilide (een witte vaste stof) die is verontreinigd met verschillende druppels methylrode oplossing om een oranje vaste stof te produceren (figuur 3.41 a). De vaste stof werd gekristalliseerd uit heet water zonder het gebruik van houtskool, en hoewel de moederlikeur geel was (figuur 3.41 b), was de gekristalliseerde vaste stof nog steeds een zuiver witte kleur (figuur 3.41 c). De methylrode “onzuiverheid” bleef in de moederlikeur en werd duidelijk niet opgenomen in het kristalrooster van acetanilide.

figuur 3.41: a) ruwe vaste stof van acetanilide gemengd met verschillende druppels methylrood, b) kristallisatie, waarbij de moedervloeistof is zeer gekleurd, c) gekristalliseerde vaste stof zonder duidelijke kleur.

ter vergelijking werd dezelfde vaste stof ontkleurd met houtskool, gefilterd en gekristalliseerd, zoals weergegeven in Figuur 3.42. De houtskool verwijderde de methylrode kleur, en de moedervloeistof was kleurloos (zoals aangegeven met een pijl in Figuur 3.42 b), maar er was geen duidelijke verbetering van de kleur in de resulterende gekristalliseerde vaste stof (figuur 3.42 c). Bovendien was er een verlies van opbrengst bij het gebruik van houtskool. Wanneer houtskool niet werd gebruikt, was het herstel \(63\%\), wat consistent was met diverse andere proeven van acetanilide. Echter, toen houtskool werd gebruikt, was het herstel \(53\%\). Het verlies van opbrengst kan aan de absorptie van de houtskool van de doelsamenstelling samen met de gekleurde onzuiverheid, evenals verlies van samenstelling op het filtreerpapier tijdens de hete filtratie worden toegeschreven. Om deze reden, houtskool mag alleen worden gebruikt als gespecificeerd in een procedure, of als eerdere kristallisatie proeven niet in geslaagd om gekleurde onzuiverheden te verwijderen.

figuur 3.42: A) ruwe vaste stof, b) hete filtratie van de oplossing na toevoeging van ontkleurende houtskool (moedervloeistof is kleurloos, zoals aangegeven door de pijl), c) gekristalliseerde vaste stof zonder duidelijke kleur.

Bijdrager

  • Lisa Nichols (Butte Community College). Organic Chemistry Laboratory Techniques is gelicenseerd onder een Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International Licentie. Volledige tekst is online beschikbaar.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Previous post hoe vermijd je gewichtstoename als je opgesloten zit
Next post toon menu