再結晶についての疑問:なぜPを溶かすと不純物も析出するのか?

このQ&Aのポイント
  • 再結晶についての疑問があります。固体目的物Pの純度を上げるためには再結晶が行われますが、再結晶の際にはPの融点よりも温度を低くする必要があります。なぜならPの融点より高い温度で再結晶を行うと、Pが溶けてしまい不純物も析出してしまうからです。
  • 再結晶によって固体目的物Pの純度を上げるためには、温度管理が重要です。再結晶時にはPの融点よりも低い温度を設定する必要があります。もし融点を超える高温で再結晶を行ってしまうと、Pは溶けてしまい、冷やす際には不純物も一緒に析出してしまうため、純度が上がらないのです。
  • 再結晶時にはPの融点よりも低い温度を設定する必要があります。なぜなら、融点以上の高温で再結晶を行うと、Pが完全に溶けてしまい、冷やすときには不純物も一緒に析出してしまいます。その結果、固体Pの純度が上がらないため、純度を上げるためには必ず融点より低い温度で再結晶を行う必要があります。
回答を見る
  • ベストアンサー

再結晶について

再結晶についてよく分からないことがあります。 固体目的物Pの純度を上げるために何かの溶媒、例えばエタノールで再結晶を行うとします。それでエタノールにPを加えて温度をあげ、冷やすわけですが、その温度についてなのです。 「その上げる温度は必ずPの融点よりも低くしなければならない。なぜならPの融点より高くしてしまうとPは溶けてしまう。溶けてしまうと冷やしたときに固体Pとともに不純物も析出してきてしまい、純度があがらない。」 らしいのですがこの理由が自分にはよく分かりません。なぜPを溶かしてしまうと不純物も一緒に析出してくるのか・・・。 どなたかお分かりになる方、お教えいただけないでしょうか?よろしくお願いいたします。

  • Phis
  • お礼率92% (71/77)
  • 化学
  • 回答数3
  • ありがとう数3

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#62864
noname#62864
回答No.3

補足です。 そういう事情でしたら、おそらく、加熱した時に液層が2層に分かれないようにしなさいという風に理解すれば良いでしょう。 つまり、液体のPとエタノールに分離しなければ良いということです。 その状態であれば、Pが溶けきっていないということになります。固体のPが溶け残るかわりに、融点を超えたために液体となったPが溶け残ったと考えれば良いでしょう。 そのようになったとすれば、エタノールが少なすぎるということですので、均一の溶液になるまでエタノールを追加すれば良いことになります。 ただし、不純物が原因で分離している場合もあり得ますので、その場合にはエタノールを加え過ぎないような注意も必要でしょう。

Phis
質問者

お礼

質問を締め切っていたと勘違いし、ずっとそのままになっていました。申し訳ありませんでした。また、お答えいただきありがとうございました。

その他の回答 (2)

  • jamf0421
  • ベストアンサー率63% (448/702)
回答No.2

No1さんのご指摘の通りです。ご質問の「」内の文章は意味不明です。溶ける(dissolve;溶解)と融ける(melt;融解)の区別がついていないのでは、と思います。 再結晶は溶媒に精製したい物質Pを溶媒にいれ、温度を上げることによって”溶かし”ます。温度を上げても溶けなかったタイプの不純物をろ過して除きます。その得られた濾液の温度を今度は下げて、Pを析出させ、Pよりも溶媒に良く溶けるものを溶解させたままろ過して析出した沈殿を取る、というやり方で物質を精製するものです。

Phis
質問者

お礼

お答えありがとうございます。 また、No.1さんのお礼と同じになってしまうことをお許しください。 実際は目的物Pというのは1,2-ジブロモ-1,2-ジフェニルエタンという化合物なのです。それで、この目的物をエタノールから再結晶しようとしていたのですが、このとき教官が再結晶の際Pの融点よりも温度を上げてしまうとPが融解してしまう。Pが融解してしまうとエタノールがPを溶かしているのと同様にPもエタノールを溶かし・・・と何か言っていたのですが、よく分からなくて質問した次第です。 説明がうまくできず申し訳ありません。

noname#62864
noname#62864
回答No.1

その説明は意味不明ですね。「とける」といっても、「溶媒に溶ける」と「融点よりも高温になって融ける」とでは意味が違います。 Pの融点を超えた場合で、Pの量がエタノールに対する溶解度に見合う量以下であれば「溶ける」ので、再結晶が可能だと思います。 それに対して、それ以上の量であれば、「融け」て、エタノールとPの液層に分れるはずです。そうなったら、そのPの液層に不純物が溶け込んで、純度を低下させることがあるかもしれません。 しかし、それでもある程度純度は上がるでしょうし、ご質問の文章はそういったことを想定しているようには読めません。そのために意味不明であり、個人的には無視しても良いことだと思います。

Phis
質問者

お礼

お答えありがとうございます。 実際は目的物Pというのは1,2-ジブロモ-1,2-ジフェニルエタンという化合物なのです。それで、この目的物をエタノールから再結晶しようとしていたのですが、このとき教官が再結晶の際Pの融点よりも温度を上げてしまうとPが融解してしまう。Pが融解してしまうとエタノールがPを溶かしているのと同様にPもエタノールを溶かし・・・と何か言っていたのですが、よく分からなくて質問した次第です。 説明がうまくできず申し訳ありません。

関連するQ&A

  • 再結晶

    p-ニトロアセトアニリドをメタノールで溶解し、析出したものをろ過して再結晶させ、その後再結晶したものをまた同様にして再結晶させる実験を行いました。 1.この操作と平行してメタノールで溶解した後に蒸留水を加えて濁ったら再びメタノールを入れて透明にし、ろ過して再結晶させました。(これも再結晶をさせた後、上記のように同じ操作を繰り返しました)この操作は何のために行ったのでしょうか? 2.二つの操作を行ったのですが水を入れたほうの精製物の重量は水を加えないものより大きかったのですが何故ですか?水を加えたことによりメタノールと反応できないp-ニトロアセトアニリドが増えたからですか? 3.この操作の後に融点を調べたところ全て融点が低かったのですが不純物が入ってたのは想像がつくのですがメタノール、水以外でありえる不純物は何でしょうか? また、水を加えた方は加えなかったものに比べ融点が低かったのですがそれはナゼですか? 友人の結果は私の融点の幅(解け始め~解け終わり) が小さいのですがそれは純度が高いからだそうですがその理由は何ですか? 4.再結晶溶媒を単一にする場合と混合溶媒を使う場合 があるらしいのですが違いは何ですか? これらを教えてください。またこれを解くヒントが乗ってるサイトがあればそちらも教えてください。

  • 再結晶の定義について・・

    再結晶の定義について・・ 学部の学生実験で、再結晶を行いました。 再結晶の定義を探っています。 「再結晶は目的物と不純物の溶解度の違いを利用したもので、 目的物が溶媒に溶けにくいものならば、それが濾過の際、固体として得ることができる・・」 ・・だと考えていますが、まずこれは合っていますか? お願いします。 あと、今回は溶媒にエタノールを用いました。 目的物はヒドロキシメチルベンゼンでした。 ですので、不純物が漏斗に残り、目的物が含まれるのは、下に出てくる溶液となります。 この場合でも、再結晶と言ってOKでしょうか? 結晶と名に付くだけあって、結晶が目的物でないと再結晶と言っていいのか分からないです。 2点、お詳しい方、お願いいたします。

  • 結晶

    ある錯体を濾過して、濾液にエタノールを加えると溶解度が下がり結晶が析出するのですが、この結晶と最初に取れた結晶は純度が違うのですか?純度が下がるような気がするのですが理由がわかりません。

  • 結晶が完全に乾燥していないときの融点は?

    最近、有機化学実験で、合成した生成物の再結晶を行い、融点測定によって純度を確かめるという操作を繰り返していて疑問に思ったことです。 融点測定には、「十分」乾燥させた結晶を用いると書かれていたのですが、再結晶に用いた溶媒が結晶中に含まれていると融点はどのように変化するのでしょうか?結晶より溶媒の方が融点が低い場合、溶媒が融けることが引き金となって、実際の融点より低い温度で結晶も融けてしまう…こんなイメージしかもてず、融点が下がってしまうだけなのか、範囲が広くなるのかわかりません。 フェンブフェンの合成で結晶溶媒にメタノールを用いるより塩化メチレンを用いたほうが高い融点が得られると聞き、これが本当なら文献値に近い融点を得るためには結晶溶媒の選択も重要なのかと考えたんですが。融点測定は、カバーグラスに結晶をはさみヒーター上にのせて加熱する装置を用いています。

  • 再結晶で綿状のものが

    4-エトキシ-3-メトキシベンジルアルコール(室温で白色個体。融点54-59℃)を 酢酸エチル/ヘキサンの有機溶媒を用いて再結晶を行いました。 温度は60℃から室温まで一晩かけてゆっくりと下げて冷却したのですが 翌朝見てみると再結晶溶媒の水面らへんがかすかに白く濁ってるだけで結晶は析出していませんでした。 そこで軽く振って衝撃を与えたところ、溶媒全体が白く濁り綿状の試料が得られました。 容器の底には個体の試料も得られたのですが、なぜこのように溶媒全体に綿状になって試料が 析出するという現象が起きたのかわかりません。 溶媒を多く入れすぎて失敗したと思うのですが、失敗したことより なぜ試料が綿状になって溶媒全体が白く濁ったのかを教えてください。

  • 再結晶について

    こんにちは。 現在ある混合物の中から純度良く純物質(仮にAとします)を得ようとしています。 そこでこの物質に関しては再結晶を数回行うと純度良く得られると聞いていたので、沸点近くのエタノールに混合物を飽和するまで溶かしました。 次に室温まで放冷して、Aを得ました。 ここで疑問に思ったのが、この再結晶操作は室温状態で混合物にエタノールを加えて不純物を抽出する操作と何か違う点があるのかということです。 要は室温で、Aと不純物のエタノールへの溶解度の差を利用して精製するのであれば、両者とも同じ操作ではないのでしょうか?

  • 再結晶でエタノールを加える

    有機化合物の再結晶の過程で固体が溶けにくい時にエタノールを使うのですがエタノールを加えて溶解度が大きくなる理由はなんですか?また、エタノールを加えることで結晶化が遅くなるのはなぜですか?

  • ガラスの結晶化温度と融点について

    ガラスのガラス転移点は理解できるのですが、結晶化温度と融点の違いが分かりません。 融液を冷すと、結晶性物質は融点(凝固点)で結晶化しますが、ガラスの場合は粘性が大きくなる過冷却の状態となります。ガラス転移点を過ぎると非結晶質の固体となります。 上のように理解していますが、結晶化温度と融点は同じにならないのでしょうか。 どなたかご教授よろしくお願いいたします。

  • 再結晶について

    再結晶で不純物が含まれる固体が精製される理由について、熱力学的な観点から説明してほしいです。

  • 食塩の析出 結晶水 水和物

    食塩水はフライパンで沸騰させることで食塩を析出させることができますが、これにより析出した結晶はNaClでよろしいのでしょうか? 結晶水を持つ構造の物質は同様の方法で析出させると、水和物の形で残り、結晶水を取り去るには真空引きしながら200℃、300℃と温度を上げことになるかと思うのですが・・・。 また、結晶水を持つ、持たないは何に起因するのでしょうか? 物質固有の性質を固体のまま評価したいのでなるべく結晶水を含まないようにしたいのですが、良いでしょうか?