گزارش کار تبلور مجدد

تبلور مجدد

تبلور مجدد یکی از بهترین روش های خالص سازی برای خالص کردن یک جامد است.در این روش اختلاف در حلالیت سبب جدا شدن اجسام از یک دیگر و یا سبب جدا شدن ناخالصی از یک جسم میشود.در تبلور مجدد مولکول ها به تدریج از محلول جدا شده و در ردیف های منظمی به یکدیگر متصل می گردند که به عنوان شبکه شناخته می شوند. در این روش ساختمان بلورین جسم جامد را با انحلال در حلال مناسب بطور کامل از بین می برند و سپس اجازه می دهند تا بلورهای جسم به صورت یک شبکه بلوری مجددا تشکیل شوند.نا خالصی ها معمولا در محلول باقی می مانند.

تبلور مجدد شامل چندین مرحله می باشد:

۱)انتخاب حلال مناسب

۲)انحلال جسم مورد تخلیص در نقطه جوش یا نزدیک آن

۳)صاف کردن محلول داغ برای جدا نمودن ناخالصی های نامحلول

۴)تبلور از محلولی که در حال سرد شدن است

۵)جدا کردن بلورها از محلولی که در آن شناور هستند

۶)شستشوی بلورها برای خارج کردن محلولی که به آنها آغشته است

۷)خشک کردن بلورها

حلال مورد نیاز برای تبلور مجدد باید دارای چندین خصوصیت باشد:

۱)مهمترین ویژگی حلال این است که جسم جامد مورد نظر را در دمای آزمایشگاه در خود حل نکند و در نقطه جوش در خود حل کند

۲)در دمای بالا ناخالصی را در خود حل نکند ا در دمای پایین در خود حل کند

۳)نقطه جوش خیلی پایینی نداشته باشد

۴)بهتر است نقطه جوش حلال کمتر از نقطه ذوب جسم باشد

۵)حلال یا جسم مورد نظر واکنش شیمیایی ندهد

۶)حلال از درجه سمی بودن پایینی برخوردار بوده و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد.مثلا از آب,الکل و کلروفرم که همگی شرایط لازم برای تبلور را دارند استفاده کنند

اگر نیاز به انتخاب حلال مناسب برای تبلور مجدد داریم به روش زیر عمل می کنیم:

ابتدا چند لوله آزمایش را بر می داریم و مقداری (حدود چند بلور شکر ) از جسم جامد را درون آن می ریزیم.سپس یک میلی لیتر از حلال هایی را که در اختیار داریم در هر کدام از لوله ها می ریزیم و آنها را شدیدا تکان می دهیم آنگاه می بینیم که آیا جسم در حلال حل شده است یا خیر؟ در مرحله بعد لوله ها را تا رسیدن به نقطه جوش حرارت می دهیم و باز نگاه می کنیم که آیا جسم در حلال حل شده است یا خیر؟ و نتایج را ثبت می کنیم.ما دنبال حلالی می گردیم که در دمای آزمایشگاه جسم را در خود حل نکند و در دمای جوش بتواند جسم را در خود حل کند.معمولا از آب به عنوان یک حلال مناسب استفاده می کنند.در صورتی که آب به عنوان حلال مناسب برای تبلور مجدد باشد می توان عمل انحلال را در یک بشر و در فضای باز انجام داد در غیر این صورت برای اجتناب از استنشاق گازهای سمی عمل انحلال باید در یک بالن و یا با استفاده از یک مبرد و به صورت رفلاکس انجام گیرد.

شرح آزمایش:

یک بشر برداشته و حدود یک گرم استانیلید ناخالص را درون آن می ریزیم و به آن حدود ۲۰ میلی لیتر آب اضافه میکنیم و حرارت ککیدهیم تا به جوش آید.در صورتی که جسم به صورت کامل حل نشد هر بار به آن ۱۰ میلی لیتر آب اضافه نموده ومجددا حرارت می دهیم تا به جوش آید.مدت زمان جوشیدن نبایستی طولانی شود چون حلال اضافه شده تبخیر می گردد.افزایش حلال را تا زمانی که تمام جسم در دمای جوش حل شود ادامه می دهیم البته پس از هر بار افزودن حلال اگر اجسامی که به نظر می آید ناخالص باشند (موادی پرز مانند ) در دمای جوش حل نشدند حدود ۱۰ میلی لیتر حلال اضافه تر می ریزیم و آن را به صورت داغ روی یک کاغذ صافی معمولی صاف می کنیم در این مرحله نبایستی صاف کردن با استفاده از مکش انجام گیرد چون جریان هوا باعث سرد شدن حلال گردیده و کریستالها نا به هنگام تشکیل میگردند.افزایش حلال اضافه به منظور جلوگیری از تبلور نا به هنگام در این مرحله می باشد.بهتر است در این مرحله در حین صاف کردن بشر را مرتبا به طور ملایم حرارت دهیم . افزایش حلال خیلی بیش از مقدار مورد نیاز ممکن است که مانع تشکیل رسوب گردد.

محلول (صاف شده ) را در کناری قرار داده تا به مرور زمان سرد شده و بلور های جسم تشکیل گردند.هنگام سرد شدن محلول نبایستی آن را به هم زد چون باعث می شود که بلورهای ریزی به دست آید .پس از تشکیل کامل بلورها این مجموعه را روی کاغذ صافی معمولی یا روی قیف بوخنر صاف کرده تا جسم بر روی کاغذ صافی باقی بماند.ناخالصی هایی که در دمای بالا نا محلول هستند را با صاف کردن محلول های داغ و ناخالصی هایی که در دمای پایین محلول هستند را از طریق صاف کردن محلول سرد جداسازی می نماییم.

پس از صاف کردن بلورها معمولا می توان مقدار دیگری بلور به دست آورد . برای این کار میتوان محلول زیر صافی را در حمام آب یخ قرار داد یا ابتدا کمی آن را حرارت داده تا مقداری از حلال آن خارج شده و تغلیظ شود و سپس اجازه دهیم تا متبلور شود . بلورهایی که در این مرحله به دست می آید به اندازه مرحله اول خالص نیستند.

به منظور شستن بلورها می توان مقداری از حلال سرد ( در اینجا آب ) را روی کریستالهای جسم ریخته و اجازه داد تا حلال شستشو از بلورها خارج شود.

در صورت استفاده از خرطوم آبی می توان برای خشک کردن سریع تر بلورها چند دقیقه هوا را از درون بلورهای موجود در قیف عبور داد و سپس آنها را روی شیشه ساعت قرار داده و برای چند ساعت در هوا قرار داد. در صورت لزوم می توان از آون برای خشک کردن بلورها استفاده نمود و یا با گذاشتن این بلورها در دسیکاتور خلا سرعت خشک کردن آنها را تسریع نمود.

آشنایی با علم شیمی

شیمی چیست؟
انسان از دیرباز علاقه‌ی فراوانی در مطالعه‌ی اجزاء تشکیل دهنده‌ی ماده داشته است. شیمی شاخه ای از علوم تجربی است که بر ماده، اجزاء ماده و به وجود آمدن ماده جدید و تغییرات آن و مسائل پیرامون این را بررسی می کند. در گذشته انسان سعی داشت که با عملیاتی مناسب مس را به طلا تبدیل کند اما هرگز موفق نشد و دلیل این امر در شیمی نهفته است.
همواره تلاش انسان برای بیان ماهیت مواد و طریقه‌ی دگرگونی آن‌ها ناموفق بوده است. همچنین کیمیاگری نیز در این مورد ناتوان بوده است. به هرحال کیمیاگری به کمک انجام تحقیقات اولیه و ثبت نتیجه‌ها، پایه‌گذار شیمی مدرن عمیقی پیدا کرد.
 دانش شیمی علم مطالعه و بررسی اتم‌های مواد، پیوندها و مولکول‌های آن هاست. شیمی می‌تواند خواص ماده، چگونگی تغییرات و شیوه‌ی تولید آن‌ها را از کوچک ترین جزء ماده یعنی همان هسته اتم گرفته و تا کهکشان‌ها بررسی کند. علم شیمی از اجسام و خواص و ساختمان آن ها و واکنش هایی که آن ها را به اجسام دیگر تبدیل می نماید بحث  می کند. متخصصان علم شیمی با مطالعه و تحقیق و آزمایش، به ابداع و نوآوری پرداخته و یا فرآورده‌های شیمیایی را کنترل می‌کنند.

---

تاریخچه‌ی شیمی
در حقیقت نظریه‌ی اتمی بنیان علم شیمی را بنا نهاده است. در این نظریه تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. اصل بقای جرم یکی از اصول و قوانینی است که شیمی را به عنوان یک علم تأثیرگذار مطرح کرده است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی‌کند. ( امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می‌ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند ).

---

 شیمی چیست؟
این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده‌ هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان به طور دقیق ده‌ هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به ‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به ‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول(ترکیب) بررسی می‌کند. واژه شیمی خود داستان درازی دارد.
 ریشه این نام در واژه کیمیاست. خاستگاه واژه کیمیا از زبان فارسی باستان است و در گذشته فرقی بین شیمی و کیمیاگری قائل نبودند. این امر تا زمانی بود که که رابرت بویل در سال 1661 در کتاب شیمی‌دان شکاک میان شیمی و کیمیا تفاوت قائل شد. پس از آن شیمی با ارائه قانون پایستگی جرم، به یک دانش تکامل‌یافته تبدیل شد. دغدغه‌ی‌ هر دو دانش کیمیا و شیمی شناخت طبیعت مواد و چگونگی دگرگونی آن‌ها بود، اما تنها شیمی ازشیوه‌های علمی قوی بهره‌مند شد.
اولین واکنش شیمیایی که انسان توانست آن را کنترل و مهار کند، واکنش سوختن و آتش بود. در آن زمان آتش حکم یک نیروی عرفانی را داشت که ماده‌ای را به یک ماده دیگر تبدیل می کرد در حالی که همراه با نور و گرما نیز بود. ذوب فلزات، تهیه‌ی آجر و کشف شیشه مواردی هستند که به آتش وابسته بودند. در ایران، مصر و یونان موارد سفالگری‌های با ارزش حاصل از ترکیب سیلیس و مواد مختلف دیده شده است.

---

 در یونان باستان فیلسوفان تلاش می‌کردند تا بدانند چرا مواد مختلف خاصیت‌های متفاوت (رنگ، بو و غلظت) و حالت‌های متفاوت (جامد، مایع و گاز) دارند و با شیوه‌های متفاوت با یکدیگر واکنش می‌دهند. در آن زمان ارسطو از(عناصر چهارگانه) سخن گفت و اعتقاد داشت که جهان از چهار عنصر آب، هوا، خاک و آتش ساخته‌شده‌است. از این جهت یونانیان قرن پنجم که همواره در صدد پی بردن به رموز و اسرار طبیعت بودند آب را که مایه حیات سایر موجودات است، عنصری ساده می پنداشتند حال آنکه آب ترکیبی از دو عنصر ساده اکسیژن و هیدروژن است.

---

 کیمیا گری و شیمی
از دیرباز انسان ها بسیار مشتاق بودند که بتوانند فلزهایی ارزان و کم ارزش را به فلزی گران بها همچون طلا تبدیل کنند. به اعتقاد آنان سنگ فلاسفه ماده‌ای بود که می‌توانست چنین کاری را انجام دهد. این موضوع سبب شد که علمی به نام کیمیا پدید آید. در کیمیا تنها بحث تبدیل فلزهای ارزان به فلزهای گران بها نبود. آن زمان این امید وجود داشت که کیمیا بتواند کمکی کند تا دارویی ساخته‌شود که منجر به بهبودی مردم شود.

---

 شیمی چیست؟
مردم امیدوار بودند که کیمیاگران بتوانند ماده‌ای به نام آب حیات یا اکسیر زندگیبه وجود بیاورند تا به کمک آن مرگ انسان‌ها را به تأخیر بیندازند اما هرگز سنگ جادو و آب حیات به وجود نیامد. در قرن هشتم میلادی جابر بن حیان که از شاگردان امام ششم شیعیان بود تحولی در علم شیمی به وجود آورد و توانست اسیدها و بازها را تفکیک کند و او را پدر علم شیمی نامیده‌اند. دانشمندان دیگر نیز همچون ابن سینا نظریه‌های کیمیا از جمله داستان سنگ فلاسفه را رد کردند.

---

شیمی و زندگی
شیمی علمی است که 115 عنصر طبیعت را همراه نام خود دارد و بدون عناصر حیات مفهومی نخواهد داشت. شیمی همواره در زندگی انسان دخالت کامل داشته و به اندازه‌ای که تمدن کنونی بیشتر شود دخالت آن در قسمت‌های مختلف زندگی نیز زیادتر خواهد شد. ما در دنیایی زندگی می کنیم که پر از مواد شیمیایی گوناگون است.

---

 بعضی از این مواد مانند آب کاملاً برایمان آشنا است اما بسیاری مواد دیگر وجود دارند که چندان آشنا نیستند. به عنوان مثال چرخه‌ی آب در طبیعت یک فعالیت کاملا شیمیایی است. واقعیت آن است که ما از هر لحاظ با مواد شیمیایی روبرو هستیم. لباسی که می پوشیم، غذایی که مصرف می کنیم، کاغذی که مطالب را روی آن می خوانیم همگی مواد شیمیایی به شمار می روند. 

---

 دانش شیمی به عنوان یکی از علوم پایه، زیربنای علوم مختلفی همچون بیولوژی، بیوتکنولوژی، پزشکی، دندان پزشکی، داروسازی و رشته‌های متعدد مهندسی است. دیگر کاربرد آن صنایع شیمیایی است. صنایع شیمیایی عبارت است از صنایعی که در آن ها واکنش شیمیایی انجام می‌گیرد یعنی اقسام مواد اولیه تبدیل به محصولات جدید می‌گردد که خواص این محصولات تا حدودی با مواد اولیه متفاوت است.

---

شیمی با سایر علوم چگونه ارتباط دارد؟
شیمی از یک سو با زیست شناسی، فیزیک و زمین شناسی و از سوی دیگر با سایر حوزه های مختلف مانند پزشکی، دارو یا صنایع گوناگون همچون نفت، پتروشیمی، صنایع معدنی و شیمیایی ارتباط تنگاتنگی دارد، به همین دلیل در اغلب رشته های تحصیلی صنایع مختلف، گرایش علم شیمی وجود دارد.
 علاوه بر این ها می تواند در صنایع پزشکی و دارویی نیز کاربرد داشته باشد، به عنوان مثال امروزه از آلیاژها و ترکیبات شیمیایی در دندانپزشکی برای پر کردن دندان استفاده می شود. در فرآوری مواد معدنی شیمی مهم ترین نقش را ایفا می کند تا بتوانیم فلز مورد نظر را از داخل کانی‌های موجود در سنگ استخراج کنیم.