Determinarea punctului de topire al acidului salicilic
Experimentul Determinarea punctului de topire al acidului salicilic utilizeaza tubul Thiele pentru a determina punctul de topire al acidului salicilic. Punctul de topire, impreuna cu punctul de fierbere, este o proprietate caracteristica a fiecarei substante. Aparatul de determinare a punctului de topire este umplut cu parafina si este echipat cu un termometru. Un tub de punct de topire este umplut cu substanta care trebuie analizata. Tubul este inserat cu partea deschisa in dispozitiv intr-un mod in care este pozitionat in apropierea termometrului. Punctul de topire este determinat prin incalzire lenta intr-un baie de apa.
Scopurile Experimentului:
- Determinarea temperaturii de topire a unui solid.
- Caracterizarea solidelor prin punctul lor de topire.
Principii:
Punctul de topire este definit ca temperatura la care o substanta trece de la starea solida la starea lichida la 1013 hPa. Pentru a topi o substanta, aceasta trebuie furnizata cu energie termica, ceea ce creste energia de vibratie a particulelor. La punctul de topire, energia particulelor este suficient de mare pentru ca acestea sa paraseasca siturile retelei solide si sa treaca la o stare mai dezordonata – substanta se lichefiaza. Nu toate substantele pure au un punct de topire la o temperatura definita: Substantele amorfice (cum ar fi sticla) se topesc intr-un interval de topire, in timp ce alte substante (de exemplu, multe materiale plastice) se schimba (se descompun) chimic chiar inainte de a atinge starea lichida, astfel incat sa nu existe un punct de topire specificat.
Ca o cantitate caracteristica a substantelor pure, punctul de topire este o proprietate materiala importanta. Cu ajutorul sau, substantele pot fi identificate si testate pentru puritate: Daca se presupune ca o substanta initial necunoscuta este substanta A, punctul sau de topire determinat poate fi comparat cu valorile inregistrate in tabele. De asemenea, substanta poate fi amestecata cu o mostra care este demonstrabil A, iar punctul de topire poate fi determinat din nou. Daca materialele sunt identice, se va gasi punctul de topire al A pur; daca punctul de topire este diferit, atunci aceasta nu este A. In mod similar, se poate determina daca o substanta este contaminata: Daca punctul de topire se abate de la cel al substantei pure, atunci substanta este contaminata.
Pentru multe solide, punctul de topire poate fi determinat folosind aparatul Thiele. In acest scop, acesta este umplut cu un fluid de incalzire, care este incalzit extern fie cu ajutorul unui arzator, fie intr-o baie de incalzire. Designul aparatului asigura distributia caldurii prin convectie. Un termometru este introdus in deschizatura centrala a aparatului. Substanta de testat este plasata intr-un tub de detectare a punctului de topire si este introdusa suficient de adanc prin una dintre cele doua brate laterale ale aparatului pentru ca substanta sa fie la nivel cu rezervorul de lichid al termometrului. Apoi, aparatul este incalzit si se determina temperaturile la care substanta incepe sa se topeasca si la care s-a topit complet (intervalul de topire). Substantele pure au un interval de topire de maxim 1 °C. Pentru a obtine valori precise, cresterea temperaturii in fluidul de incalzire in zona punctului de topire nu ar trebui sa depaseasca aproximativ 1 pana la 2 °C pe minut. In acest experiment, punctul de topire al acidului salicilic este determinat in acest mod.