هدف آزمایش: تشکیل بلوربنزوئیک اسید به روش تصعید
وسایل آزمایش:
استانیلید اسید بنزوئیک ، هم‌زن، شعله، کبریت، اسپاتول، گیره،لوله‌ی آزمایش
تئوری:
تبلور: یکی از مهم‌ترین
روش‌های خالص سازی اجسام جامد تبلور می‌باشد که این عمل بر دو طریق انجام می‌شود:
ذوب کردن کریستال‌ها،حل کردن در حلال
در
هر روش بعد از جدا نمودن ناخالصی‌ها به محلول فرصت تشکیل رسوب و خنک شدن می‌دهیم.
شرایط حلال مناسب:
حلال با جسمی که می‌خواهد خالص نمایید نباید با هم واکنش داده و محصول جدید تشکیل دهد.
جسمی که می‌خواهیم خالص‌سازی کنیم باید به طور قابل ملاحظه‌‌ای در حلال گرم حل شود و در حلال سرد حل نشود.
حلال نباید خیلی فرار یا کم فرار باشد که در حالت دوم مشکل خشک کردن داریم.
نقطه‌ی ذوب و جوش جسم خالص و حلال باید تقریبا نزدیک به هم باشند.(اختلاف 1-2درجه)
معرفی
جامد‌ها در آزمایش
اسید بنزوئیک
بنزوئیک اسید، (C۷H۶O۲ (C۶H۵COOH،
یک ترکیب بلوری بی‌رنگ (سفید دیده می‌شود) است. بنزوئیک اسید ساده‌ترین کربوکسیلیک
اسید آروماتیک نیز می‌باشد.
این ماده یک اسید ضعیف
محسوب می‌شود. از نمک‌های آن به عنوان نگهدارنده‌های غذایی استفاده می‌شود، همچنین
در ساخت بسیاری از ترکیبات آلی دیگر از بنزوئیک اسید استفاده می‌گردد.
بنزوئیک اسید در قرن
شانزدهم میلادی کشف شد. اولین بار شخصی به نام Nostradamus
از تقطیر خشک ماده‌ای
سنتی به نام gum benzoin بدست آورد.
در سال ۱۸۷۵ شخصی به
نام Salkowski نیز پی به خواص ضد قارچ بنزوئیک اسید برد.
تنها تولیدکننده
اسیدبنزوئیک در ایران، شرکت صنایع شیمیایی و سلولزی نگار آذر بوده که در سه حالت
پودر، پرک و مایع محصولات خود را با بهترین کیفیت (خلوص بالای 99/99% طبق گواهی آزمایشگاه مرکزی
دانشگاه تهران)به بازار عرضه می نماید.
بنزوئیک اسید و نمک‌هایش
به عنوان نگهدارندهٔ غذا مصرف دارند که به
نام‌های E212، E211، E210 و E213 شناخته
می‌شوند. هر کدام از این نمک‌ها از واکنش مستقیم یا واکنش با نمک‌های سدیم، پتاسیم
یا کلسیم تهیه می‌شوند.
در اصل بنزوئیک‌اسید از
رشد قارچها، مخمرها و بعضی باکتریها جلوگیری می‌کند. نحوهٔ اثر
بنزوئیک اسید اینگونه‌است که در ابتدا بنزوئیک اسید جذب سلول می‌شود، اگر pH درون
سلولی به ۵ یا کمتر تغییر کند، تخمیر ناهوازی گلوکز از طریق Phosphofructokinase
به میزان ۹۵٪ کاهش می‌یابد و این خود باعث نابودی آنها می‌شود.
مقدار معمول استفاده از بنزوئیک اسید و نمک‌هایش به عنوان نگه دارنده بین ٪۰٫۰۵-٪۰٫۱ می‌باشد.
البته در بعضی غذاها باید از سطوح بالاتری از بنزوئیک اسید استفاده شود که مقادیر
ماکسیمم آن در قوانین بین المللی غذا موجود است.
البته نگرانی‌هایی وجود
دارد مبنی بر اینکه بنزوئیک اسید با آسکوربیک اسید (ویتامین C) موجود در نوشابه‌ها واکنش داده و مقادیر بسیار
کم (ولی در دراز مدت خطرناک) بنزن تولید می‌شود.
همچنین اسید بنزوئیک
جزئی از پماد Whitfield است که برای درمان بیماری‌های قارچی پوست و مو استفاده می‌شود. از
خطرات اسید بنزوئیک می‌توان به محرک پوست و چشم بودن آن اشاره داشت. بنابراین از تماس
این ماده با چشم و پوست خودداری کنید.
استانیلید
استانیلید (به انگلیسی: Acetanilide) با
فرمول شیمیاییC6H5NHCOCH3 یک
ترکیب شیمیایی است. که جرم مولی آن ۱۳۵٫۱۷ g/mol می‌باشد.
نفتالین
نفتالین که به نام‌های
«آلبوکربن»، «کافورقیر»، «قیرسفید» یا «نفتالن» نیز گفته می‌شود؛ یک هیدروکربن
آروماتیک است که به نمای گلوله‌های کوچک به بازار می‌آیند و حالت جامد و رنگ سفیدی
دارد. نفتالین به تندی فرازش(تصعید) می‌یابد و بخاری بسیار آتش‌زا دارد. مولکول
نفتالین از دو حلقهٔ جوش خوردهٔ بنزن ساخته شده است. که آن از زغال سنگ به دست
می‌آید و به فتالیک انیدرید برای ساخت پلاستیکها، رنگ‌ها و حل‌کننده‌ها به کار می‌رود.
نفتالین برای گندزدایی و حشره کشی(بیشتر حل شده در متانول) کاربرد فراوانی دارد. نفتالین را برای
جلوگیری از بید زدن فرش و پارچه‌های پشمی نیز به کار می‌برند.
تاریخچه
سال ۱۸۱۹ و ۱۸۲۰، دست
کم دو شیمیدان مادهٔ جامد سفیدی با بوی
زننده گزارش کردند که از تقطیر زغال سنگ به دست می‌آید. سال ۱۸۲۱، جان کید(John Kidd) بسیاری
از ویژگی‌های این ماده‌ها و روش‌های فرآوری آنها را پیدا کرد و نام نفتالین را
برای این ماده پیشنهاد کرد(چون این ماده از گونه‌ای نفتا -که نام گسترده‌ای که
برای آمیخته‌ای از هیدروکربن‌های فرار و آتش‌گیر که زغال سنگ را نیز دربرمی‌گیرند؛
می‌شود.- به دست آمده بود.) در ادامه فرمول شیمیایی آن توسط مایکل فارادی (Michael Faraday) در
سال 1826 کشف شد... ساختار مولکول آن نیز در سال 1866 توسط امیل ارلنمایر (Emil Erlenmeyer) کشف
و سه سال بعد توسط کارل گریب (Carl Gräbe) تایید شد.
معرفی حلال‌ها در انجام
این آزمایش:
استون
اَسِتون یک مادهٔ شیمیایی و یکی از لکه‌برها است. این ماده
فرار و به شدت آتش‌گیر است و مصرف بسیار زیادی در صنعت به عنوان حلال دارد. یکی از
ساده‌ترین روش‌های ساخت این ماده تقطیر استات کلسیم است.
استون با نام‌های دیگری
هم‌چون «دی متیل کتون» و «بتا-کتوپروپان» نیز خوانده می‌شود که فرمول شیمیایی آن CH3COCH3 است.
اتانول
اتانول یا الکل اتیلیک
یا اتیل الکل یا الکل میوه با فرمول C2H5OH ترکیب شیمیائی با بوی خاص و آتش‌گیری است که
در نوشیدنی‌های الکلی وجود دارد. این الکل همان ماده‌ای است که خاصیت مست کنندگی
دارد و در نوشیدنی‌های الکلی با درصدهای مختلف پیدا می‌شود. علاوه بر این در صنایع
مختلف کاربرد فراوان دارند. این کاربردها در عطرها و ادکلن‌ها و همچنین در وانیل و
همچنین به عنوان سوخت در برخی ماشین‌های جدید می‌باشد. برای استفاده از این الکل
در صنایع عطر سازی استفاده می‌کنند.
مخمر آبجو، قارچی است
که با جوانه‌زدن تکثیر می‌شود، اگر این قارچ در مجاور یک ماده قندی تخمیر شود،
موادی از خود خارج می‌کند که خاصیت آنزیمی داشته و موجب دگرگونی قند می‌شود. در
بین قندها، گلوکز به فرمول C6H12O6 است که در انگور وجود دارد که پس از تخمیر
باعث ایجاد الکل می‌شود.
تاریخچه
اتانول برای انسان از
دوران باستان شناخته شده بود، زیرا این ماده، جزء اصلی مشروبات الکلی است. جداسازی
آن بصورت اتانول نسبتا خالص احتمالا اولین بار توسط "جابر بن حیان" که
صنعت تقطیر را گسترش داد، انجام شده است. البته بیشتر گمان می‌رود که اتانول خالص توسط
"محمد زکریای رازی" دانشمند ایرانی تولید شده باشد.
اتانول به دلیل نقطه
ذوب پائین در صنعت ضدیخ‌سازی استفاده می‌شود. حلال بسیار خوبی است و در صنعت
عطرسازی، رنگ‌سازی و … استفاده می‌شود. محلول ٪۸۵ – ۷۰ آن بعنوان محلول ضدعفونی‌کننده کاربرد دارد.
اتانول با تغییر دادن پروتئین و حل کردن چربی، میکروارگانیسم‌های آنها را از بین
می‌برد. البته این عمل فقط در برابر باکتریها و ویروسها و قارچها موثر است، ولی
در مقابل هاگ باکتریها تاثیری ندارد. اتانول همچنین در صنایع مشروبات الکلی به
میزان گسترده ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فواید استفاده از الکل
در حد عادی (رنگ سبز در سمت راست تصویر و همچنین زیر تصویر) و مضرات استفاده بیش
از حد
مصرف بیش از حد مشروبات
الکلی، به دلیل وجود اتانول در ترکیب آنها باعث ایجاد عوارض بسیاری در سلامتی
انسان می‌شود که عبارتند از :
عوارض حاد: تهوع،
استفراغ، افسردگی، تنگی نفس.
عوارض مزمن: اعتیاد به
الکل (الکسیم)، سایروز کبدی، تاثیر در سلسله اعصاب مرکزی، تاثیر در حافظه در بلند
مدت.
آب
آب مایه حیات و فراوان‌ترین
ماده مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم.
بیش از ۷۵٪ جرم یک انسان از آب تشکیل شده‌است و نیز بیش از ۷۰٪ سطح کره زمین را آب
پوشانده است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع) با وجود این حجم
عظیم آب تنها 2 درصد از آب‌های کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت
محلول بودن انواع نمک‌ها خصوصاً نمک طعام غیر قابل استفاده است. از همین 2٪ آب
شیرین بیش از 90% به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده‌است. فرمول شیمیایی آب H2O است.
منبع:www.google.com
شرح آزمایش:
اول شیشه ساعت را بر روی کاغذ صافی می گذاریم و به اندازه و شکل ان کاغذ صافی را قیچی می کنیم.سپس در ظرف بنزوئیک اسید را باز کرده و به وسیله ی اسپاتول، به مقدار نصف اسپاتول بنزوئیک اسید ناخالص برداشته و بر روی شیشه ساعت (پیرکس) می ریزیم. کاغذ صافی را در دو جهت مخالف آن را تا می زنیم ودر وسط آن با مداد فشاری چند سوراخ ریز در وسط آن ایجاد می کنیم.
کاغذ صافی را طوری روی شیشه ساعت قرار می دهیم که سوراخهای کاغذ صافی دقیقا بالا بنزوئیک اسید باشد که بر روی شیشه ساعت ریخته ایم.
یک سر قیف آزمایشگاهی را با پنبه مسدود می کنیم و آن را به صورت وارون بر روی کاغذ صافی که بر روی شیشه ی ساعت قرار دارد می گذاریمو بالای آن تراز باشد.
آنگاه همه ی آنها را بر روی سه پایه قرار می دهیم و سپس شعله را روشن می کنیم و در زیر سه پایه قرار می دهیم.
صبر می کنیم تا بنزوئیک اسید ناخالص به طور کامل از حالت جامد مستقیماً و بدون گذشتن از حالت مایع به گاز تبدیل شودسپس شعله را خاموش می کنیم.
این بخارات بنزوئیک اسید به جداره ی سرد قیف آزمایشگاهی برخوردمی کنند و تشکیل بلورهای سوزنی شکلی را می دهند.