相关知识
升 华

1.基本原理


升华是纯化固体有机化合物的一种方法。在前几部分已经介绍过,液体的蒸气压随温度升高而升高,其实固体的蒸气压与温度也有类似的关系,其中蒸气压较高的固体可不经液相直接变为气相,这一过程称为升华,然后蒸气又可直接冷凝为固体,称为凝华。利用这种升华-凝华的循环可以实现固体的提纯。


由于升华是由固体直接气化,因此并不是所有固体物质都能用升华方法来纯化。只有那些在其熔点温度以下具有相当高蒸气压(高于2.67 kPa)的固态物质,才可用升华来提纯。利用升华方法可除去不挥发性杂质,或分离不同挥发度的固体混合物。其优点是纯化后的物质纯度比较高,但操作时间长,损失较大。实验室里一般只用于较少量化合物的纯化。


    对有机化合物的提纯来说,我们关注的是使物质蒸气不经过液态而直接转变成固态,因此,在实验操作中,不管物质蒸气是由固态直接气化,还是由液态蒸发而产生的,只要是物质从蒸气不经过液态而直接转变成固态的过程也都称之为升华。一般说来,对称性较高的固态物质,具有较高的熔点,且在熔点温度以下具有较高的蒸气压,易于用升华来提纯。


2.实验操作


最简单的常压升华装置如图1所示。在蒸发皿中放置粗产物,上面覆盖一张刺有许多小孔的滤纸。然后将大小合适的玻璃漏斗倒盖在上面,漏斗的颈部塞有玻璃毛或脱脂棉,以减少蒸气逸出。在石棉网上渐渐加热蒸发皿(最好能用砂浴或其它热浴),小心调节火焰,控制浴温低于被升华物质的熔点,使其慢慢升华。蒸气通过滤纸小孔上升,冷却后凝结在滤纸上或漏斗壁上。必要时外壁可用湿布冷却。