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 [v.Braun J.,Lieb. Ann. Chem. 1931, 490, 125]. Суспензию из равных по массе количеств азида натрия и воды (теплая) помещают в трехгорлую колбу, снабженную капельной воронкой, мешалкой и газоотводной трубкой. На каждые 0.1моль азида натрия прибавляют 40мл бензола, охлаждают смесь до 0°C и при перемешивании прибавляют по каплям эквивалентное количество серной кислоты. Температура при этом не должна подниматься выше 10°C. Затем реакционную смесь снова охлаждают до нуля, отделяют бензольный слой и сушат его сульфатом натрия.
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; n²⁰_D=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; n²⁰_D=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; n²⁰_D=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; n²⁰_D=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 [Houben-Weyl. Bd. V/4. 1960. S.181]: В двухгорлую колбу прибора, изображенного на рисунке, помещают высушенный (над сульфатом натрия) и перегнанный тетралин и немного железных опилок, из капельной воронки прибавляют бром. Вначале колбу приходится охлаждать водой; когда реакция замедляется, колбу, наоборот, нагревают на водяной бане до 30-40°C. Выделяющийся бромистый водород проходит через промывалку с тетралином, где задерживаются пары брома. В ловушке, охлаждаемой до -60°C, удерживаются вода, тетралин и остатки брома.
Усовершенствованная аппаратура для получения бромистого водорода: см. Hudlicky═M., Chem. Listy, 1962, 56, 1442.
Если необходимы большие количества бромистого водорода, то следует предпочесть метод получения из брома и красного фосфора: Houben-Weyl, Bd.V/4. 1960. S. 18.
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 [Ziegler К. u. a. Lieb. Ann. Chem. 1942, 551, 109.]: 1.62моль (160г) сукцинимида растворяют в смеси 1.60моль (64г) NaOH, 300г измельченного льда и 400мл воды. К этому раствору за один прием прибавляют при энергичном перемешивании и наружном охлаждении 85мл брома. Перемешивание продолжают 1-2 мин, после этого отфильтровывают образовавшийся осадок и отмывают его ледяной водой до отрицательной реакции на бромиды. Осадок сушат 8ч над пятиокисью фосфора в вакуум эксикаторе при 0.5mmHg или в "пистолете" при 40°C и 10-20mmHg. Выход 75-81%. Чистота ~97%.

трет-Бутилат алюминия [(СН₃)₃СO]₃Аl

[Schmidt F., Bayer Е. in: Houben-Weyl. Bd. VI/2. 1963. S. 1-70.]
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; n²⁰_D=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; n²⁰_D=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. Пр

www.pirotek.info - самодельная пиротехника и изготовление взрывчатых веществ, гексоген и детонация