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再結晶化するには、混合物をどのように分離できますか?

再結晶は、混合物から固体化合物を精製するために使用される強力な手法です。これがどのように機能しますか:

原則:

再結晶は、選択した溶媒の所望の化合物の溶解度と不純物の違いに依存しています。 基本的なアイデアは次のとおりです。

* 溶解度: ほとんどの固形物は、より高い温度でより容易に溶解します。

* 結晶化: 溶液が冷えると、目的の化合物の溶解度が低下し、溶液から結晶化し、不純物が残ります。

プロセス:

1。溶解: 不純な固体混合物は、熱い溶媒(通常、完全な溶解に必要な最小量)に溶解します。 溶媒の選択が重要です - それは次のようにする必要があります

*熱いときは、目的の化合物をよく溶解します。

*暑い場合でも、不純物を貧弱であるか、まったく溶かします。

2。フィルタリングホット: 熱い間、溶液をフィルター処理して不溶性の不純物を除去します。これは、早期の結晶化を防ぐために迅速に行われます。

3。冷却と結晶化: 溶液はゆっくりと冷却され、溶解度が低下するにつれて希望の化合物が結晶化することができます。

4。フィルタリングコールド: 冷却されると、結晶をろ過して、残りの溶液(溶存不純物を含む)から分離します。

5。洗浄と乾燥: 結晶を少量の冷たい溶媒で洗浄して残りの不純物を除去し、乾燥させて残留溶媒を除去します。

キーポイント:

* 溶媒の選択: 再結晶の成功の鍵は、高温および低温での希望の化合物の溶解度に大きな違いがある溶媒を選択することです。

* ゆっくりした冷却: ゆっくりと冷却することで、より大きく、より純粋な結晶の形成が可能になります。

* 不純物: 溶媒に容易に溶解する不純物は溶液中に残っていますが、不溶性のものは最初の熱いろ過中に除去されます。

* 複数の再結晶: 時には、単一の再結晶で高い純度を達成するのに十分ではない場合があります。複数の再結晶ステップにより、純度がさらに向上する可能性があります。

例:

塩(NaCl)と砂糖(C12H22O11)の混合物があるとしましょう。再結晶を使用してそれらを分離できます。

* 溶媒: 水は良い選択です。塩は、熱と寒さの両方で、水に非常に溶けます。砂糖は冷水よりもお湯にはるかに溶けます。

* 溶解: 混合物をお湯に溶かします。

* フィルタリングホット: 不溶性の不純物を削除します(存在する場合)。

* 冷却: 溶液が冷えると、砂糖が結晶化し、塩を水に溶かします。

* coldのフィルタリング: 砂糖の結晶を集め、冷水で洗って残っている塩を取り除きます。

アプリケーション:

再結晶は、化学および関連分野で広く使用されている技術です。

* 化合物の精製: 有機化合物、医薬品、およびその他の化学物質を精製するためには不可欠です。

* 純粋な結晶の取得: 再結晶によって得られた結晶は、研究、材料科学、およびその他の分野でよく使用されます。

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