Pika e shkrirjes së një lënde quhet temperatura në të cilën faza e tij e ngurtë është në ekuilibër me shkrirjen e tij.

Temperatura e shkrirjes është karakteristika më e rëndësishme e një përbërjeje. Për nga vlera e temperaturës së shkrirjes, është e mundur të identifikohet përbërësi, pasi kjo konstante jepet gjithmonë në librat e referencës mbi vetitë e përbërjeve, për shembull, /2, 4/.

Për të identifikuar substancat, të ashtuquajturat. "test i përzier i shkrirjes". Për ta bërë këtë, përzieni me kujdes sasi të barabarta të substancës që identifikohet dhe me vetëdije substancë e njohur. Nëse pika e shkrirjes së përzierjes mbetet e pandryshuar, atëherë arrihet një përfundim se të dy substancat janë identike. Nëse pika e shkrirjes së mostrës është më e ulët se pika e shkrirjes së substancave fillestare, atëherë, prandaj, këto substanca janë të ndryshme. Kjo metodë bazohet në faktin e vendosur që substancat e pastra kanë një pikë shkrirjeje të përcaktuar qartë ("të mprehtë") (me një saktësi prej 0,01 ° C). Prania e papastërtive në përgjithësi ul pikën e shkrirjes. Përveç kësaj, substancat që përmbajnë ndonjë papastërti shkrihen në shkallë temperature, d.m.th., ato nuk kanë një pikë shkrirjeje të përcaktuar qartë. Kështu, përcaktimi i pikës së shkrirjes mund të sigurojë informacion cilësor për shkallën e pastërtisë së një substance.

Përcaktimi i pikës së shkrirjes bën të mundur edhe nxjerrjen e përfundimeve indirekte për strukturën e mundshme molekulare të një lënde. Për shembull, është zbuluar se izomerët me molekula simetrike shkrihen më shumë temperaturë të lartë se sa substanca më pak simetrike. Temperatura e shkrirjes rritet gjithashtu me rritjen e shkallës së lidhjes molekulare (për shembull, për shkak të lidhjeve ndërmolekulare të hidrogjenit).

Përafërsisht vlerësim Pika e shkrirjes së një substance mund të matet duke përdorur një termometër të zakonshëm laboratorik. Disa kristale të përbërjes së provës vendosen me kujdes direkt në llambën e merkurit të termometrit. Më pas, termometri me kristale vendoset me kujdes mbi sipërfaqen e një pllake të nxehtë të parangrohur me një spirale të mbyllur. Duke rregulluar lartësinë e termometrit mbi sipërfaqen e nxehtë, shkalla e rritjes së temperaturës vendoset afërsisht. Duke vëzhguar me kujdes në mënyrë alternative gjendjen e kristaleve dhe vlerën e temperaturës, vini re Filloni shkrirja e substancës (shfaqja e pikave të para të fazës së lëngët). Ky proces mund të përsëritet disa herë, duke arritur përcaktimin më të saktë të fillimit të procesit të shkrirjes. Sigurisht, kjo metodë jep vetëm një ide të përafërt të temperaturës së shkrirjes, por ju lejon të thjeshtoni ndjeshëm eksperimentin e mëtejshëm për të përcaktuar me saktësi këtë konstante.

Për të përcaktuar me saktësi pikën e shkrirjes, ekzistojnë disa pajisje strukturore të ndryshme me shkallë të ndryshme kompleksiteti dhe lehtësie përdorimi, por parimi i funksionimit të tyre është i njëjtë. Përbërja e provës vendoset në një kapilar xhami (diametri 1 mm, gjatësia 40–50 mm) të mbyllur në njërin skaj. Më parë, substanca bluhet në një llaç në një pluhur të imët. Për të mbushur kapilarin, fundi i tij i hapur zhytet në pluhur, ndërsa një pjesë e substancës hyn në pjesën e sipërme të kapilarit. Më tej (për të zhvendosur substancën në pjesën e poshtme të kapilarit dhe për të ngjeshur shtresën), kapilari hidhet me fundin e mbyllur poshtë në një tub qelqi të gjatë, të ngushtë, vertikalisht (diametri
10 mm, gjatësia 40 - 50 cm). Duke e përsëritur këtë teknikë disa herë, fitohet një shtresë e dendur e substancës në kapilar 3-5 mm të lartë.

Përcaktimi i drejtpërdrejtë i temperaturës së shkrirjes kryhet në një pajisje të veçantë xhami (Figura 5), ​​e përbërë nga një balonë me fund të rrumbullakët (1) me një ftohës me valë të lartë, një provëz (2) dhe një termometër (3). Kapilari (4) me substancën e provës është i lidhur me termometrin me një unazë gome (5) në mënyrë që kolona e substancës të jetë në nivelin e mesit të topit të merkurit. Pajisja nxehet në një banjë ajri (ngrohës manteli, sobë elektrike) në fillim shpejt, dhe 15-20 ° të fundit nën pikën e shkrirjes së pritur, temperatura rritet me një shpejtësi jo më shumë se 2 deg min -1. Pika e shkrirjes është temperatura në momentin e shkrirjes së plotë të substancës.

Zakonisht, një substancë shkrihet në një interval të temperaturës, dhe ky interval është sa më i vogël, aq më i pastër është substanca. Fillimi i shkrirjes konsiderohet momenti i shfaqjes së rënies së parë në kapilar, dhe fundi është zhdukja e kristaleve të fundit të substancës.

Pika e shkrirjes ( T pl) i ngurtë substancë kristaloreështë temperatura në të cilën fillon të ndryshojë gjendje e lëngët në presioni atmosferik. Një substancë individuale absolutisht e pastër ka një të përcaktuar rreptësisht T sq. Sidoqoftë, në praktikën e zakonshme, rrallë është e mundur që një substancë të arrihet pastërtia afër 100%, prandaj, shndërrimi i plotë i një kampioni të ngurtë në një lëng ndodh në një interval të caktuar të temperaturës D. T pl = T te - T n, ku T te dhe T n - respektivisht, temperatura e fillimit dhe mbarimit të shkrirjes. Këto temperatura zakonisht tregohen kur karakterizohet pastërtia e substancës së përftuar (duke përfshirë mjaft shpesh në librat e referencës; për shembull, në Manualin e Kimikës, vëll. II, për P-aminoacetanilid T pl 161 - 162 ° C, për vanilinë 81 - 83 ° C, etj.). Sa më e pastër të jetë substanca, aq më pak D T pl. Një substancë pothuajse e pastër ka D T pl jo më shumë se 0,5 ° C. Diferenca midis fillimit dhe fundit të shkrirjes në 1 ° C tregon cilësi të mirë produkti i marrë. Është e gabuar të merret vlera mesatare si pikë e shkrirjes ( T n + T j)/2.

Përzierja e çdo lënde tjetër që është plotësisht ose pjesërisht e përzier me përbërjen e provës ul pikën e saj të shkrirjes dhe, si rregull, zgjeron diapazonin e temperaturës D T sq. vlera D T pl rezulton të jetë i mbivlerësuar edhe për shkak të ngrohjes së gabuar, shumë të shpejtë, të mostrës.

Meqenëse substanca është plotësisht e thatë, gota mund të nxehet pak përpara se të vendoset kampioni mbi të dhe të mbajë substancën e grimcuar në një sipërfaqe të ngrohtë për ca kohë (~ 10 minuta). Fundi i hapur i kapilarit preket në "kodrën" e substancës së grimcuar dhe kristalet që kanë hyrë brenda shtyhen poshtë kapilarit, duke e hedhur disa herë me fundin e mbyllur poshtë në një tub 60-70 cm të gjatë dhe rreth 1. cm në diametër, të vendosur vertikalisht në një sipërfaqe metalike, qelqi ose qeramike. Ngjeshja e mostrës në kapilar ndodh kur ajo godet një sipërfaqe të fortë. Në këtë rast, për shkak të deformimit elastik të xhamit, kapilari kërcen disa herë brenda tubit. Lartësia e kolonës së substancës në kapilar duhet të jetë 4-5 mm (jo më shumë). Sa më mirë të kompaktohet substanca në kapilar, aq më saktë mund të përcaktohet pika e shkrirjes.

Kapilari është i lidhur me termometrin, siç u përmend më lart, dhe pajisja fillon të nxehet.

Nëse pika e shkrirjes do të matet për të përcaktuar pastërtinë e një produkti të njohur, aparati fillimisht nxehet me shpejtësi në një temperaturë afërsisht 10°C më të ulët se sa njihet nga manuali. T m substancë e pastër. Pas kësaj, djegësi lihet mënjanë për një kohë të shkurtër, por termometri ende vazhdon të rritet për shkak të inercisë termike. Më pas, duke dozuar me kujdes furnizimin me nxehtësi duke vendosur flakën e djegësit nën rrjetë, ngrini shumë ngadalë temperaturën (1 - 2 ° C në 1 minutë). Sa më ngadalë të ngrihet kolona e merkurit në termometër, aq më saktë mund të matet pika e shkrirjes.

Gjatë ngrohjes monitorohet gjendja e substancës në kapilar. Temperatura në të cilën kolona e substancës fillon të shembet si rezultat i shfaqjes së fazës së lëngshme, duke u zvogëluar në vëllim (“tkurret”), merret si fillimi i shkrirjes. Në këtë pikë, vini re leximin e termometrit ( T n). Shpejtësia e ngrohjes ngadalësohet edhe më shumë dhe ata presin deri në momentin kur substanca në kapilar shndërrohet plotësisht në lëng. Ky është fundi i shkrirjes. Ajo korrespondon me termometrin T te.

Nëse është e nevojshme të përcaktohet pika e shkrirjes së një lënde të panjohur, atëherë, para së gjithash, duhet të sigurohet që ajo përgjithësisht të jetë në gjendje të shkrihet në një temperaturë që shtrihet brenda intervalit të zakonshëm të vlerave. T pl komponimet organike (<300° C). Это можно сделать, нагревая небольшое количество продукта на стеклянной палочке над пламенем горелки. Только убедившись в том, что неизвестное вещество плавится на нагретой стеклянной палочке, можно приступить к определению его температуры плавления в капилляре. В этом случае обычно проводят не менее двух испытаний. В первом опыте T pl përcaktohet afërsisht me një shpejtësi relativisht të shpejtë të ngrohjes. Për eksperimentin e dytë, duhet të përdorni një kapilar të sapo mbushur dhe të përcaktoni T pl më me kujdes me një rritje të ngadaltë të temperaturës, siç përshkruhet më sipër.

Në pajisjen e treguar në Fig. 3 e mbushur me acid sulfurik të koncentruar, është e ndaluar të përcaktohen pikat e shkrirjes së substancave që shkrihen mbi 200 ° C.

Duhet të theksohen gjithashtu masa të tjera paraprake që duhen marrë kur përdorni një instrument të pikës së shkrirjes të mbushur me acid sulfurik të koncentruar. Përkufizimi i lartë T pl (180 - 200 ° C) duhet të kryhet në syze ose të vëzhgoni shkrirjen përmes një ekrani mbrojtës. Dalja (5) e enës (Fig. 3) gjatë ngrohjes duhet të drejtohet në anën ku nuk ka njerëz. Nëse kapilari ka rënë në fund të enës së brendshme, mos u përpiqni ta hiqni atë me një shufër xhami dhe në asnjë rast mos e ktheni pajisjen me kokë poshtë! Mos e ftohni me forcë një pajisje të nxehtë me ujë të ftohtë; përpara se të ripërcaktohet pika e shkrirjes, aparati duhet të lihet të ftohet gradualisht në ajër.

pyetjet e testit

1. Cilat janë ndryshimet në vetitë e një lënde dhe papastërtitë e saj bazuar në metodën e pastrimit të një lënde të fortë me rikristalizimin?

2. Si ndryshon zakonisht tretshmëria e substancave organike me temperaturën?

3. Çfarë veti duhet të ketë një tretës që të jetë i përshtatshëm për rikristalizimin e një lënde?

4. Si zgjidhet praktikisht një tretës i përshtatshëm për rikristalizimin e një lënde?

5. Si të përgatitet siç duhet një tretësirë ​​e nxehtë e ngopur e një lënde: a) në ujë; b) në një tretës të ndezshëm shumë të avullueshëm?

6. Si bëhet largimi i papastërtive të produkteve të rrëshirës që u japin substancave ngjyrë kafe-verdhë?

7. Pse dhe si kryhet filtrimi “i nxehtë”?

8. Çfarë masash duhet të merren kur shtohet qymyr aktiv në tretësirë?

9. Si dhe pse përcaktohet pika e shkrirjes së një lënde?

Temperatura e shkrirjes dhe e kristalizimit është temperatura në të cilën një trup i ngurtë kristalor kalon në një gjendje të lëngshme dhe anasjelltas. Në pikën e shkrirjes, një substancë mund të jetë në gjendje të lëngshme dhe të ngurtë. Kur shtohet nxehtësi shtesë, substanca do të shkojë në një gjendje të lëngshme dhe temperatura nuk do të ndryshojë deri në fund substancë nuk shkrihet në sistemin në shqyrtim. Kur hiqni nxehtësinë e tepërt (ftohje) substancë do të kalojë në gjendje të ngurtë (ngurtësohet) dhe derisa të ngurtësohet plotësisht, temperatura Nuk do të ndryshojë.

Temperatura e shkrirjes/ngurtësimit dhe temperatura e vlimit/kondensimit konsiderohen veti të rëndësishme fizike substancave. Temperatura e ngurtësimit përkon me pikën e shkrirjes vetëm për një substancë të pastër. Bazuar në këtë pronë, të veçantë kalibrat termometra për temperatura të larta. Meqenëse pika e derdhjes së një lënde të pastër, siç është kallaji, është e qëndrueshme, mjafton të shkrihet dhe të pritet derisa shkrirja të fillojë të kristalizohet. Në këtë kohë, në kushtet e izolimit të mirë termik, temperatura e shufrës ngurtësuese nuk ndryshon dhe saktësisht përkon me referencë temperatura e treguar në manuale.

Përzierjet e substancave nuk kanë fare një temperaturë shkrirje / ngurtësimi dhe bëjnë një kalim në një interval të caktuar të temperaturës (temperatura në të cilën shfaqet faza e lëngshme quhet pika solidus, temperatura e pikës së shkrirjes së plotë likuidus). Meqenëse është e pamundur të matet me saktësi pika e shkrirjes së substancave të tilla, përdoren metoda speciale ( GOST 20287 dhe ASTM D 97). Por disa përzierje eutektik përbërje) kanë një pikë të caktuar shkrirjeje, si substanca të pastra.

Substancat amorfe (jo kristalore), si rregull, nuk kanë një pikë të qartë shkrirjeje. Me rritjen e temperaturës viskozitetit e substancave të tilla zvogëlohet dhe materiali bëhet më i lëngshëm.

Ekziston një keqkuptim i zakonshëm që xhamat e dritareve ngadalë "rrëshqasin" poshtë nën ndikimin e gravitetit. Si shembull jepen dritaret mesjetare me njolla, xhami i të cilave ishte më i trashë në fund. Arsyeja e vërtetë për trashësinë e pabarabartë lidhet me teknologjinë e vjetër për prodhimin e xhamit të dritares. Fryrësi i xhamit do të frynte një flluskë të madhe nga xhami i zbutur dhe do ta rrafshonte atë. Xhami i ngushtë për dritaret me njolla u pre nga disku që rezulton nga qendra në skajet. Xhamat e tillë ishin më të trashë nga ana që i përgjigjet skajit të diskut dhe kur vendoseshin në lidhëse vendoseshin me pjesën e trashë poshtë.

ku r s (\displaystyle r_(s))është rrezja mesatare e qelizave elementare, θ (\displaystyle \theta) - Debye temperatura, dhe parametri x m (\displaystyle x_(m)) për shumicën e materialeve varion në intervalin 0,15-0,3.

Pikat e shkrirjes së disa substancave