Disolventes y cristalización

Universidad de Costa Rica



Escuela de Química

Sección de Química Orgánica






“Disolventes y cristalización”


2014




Introducción

La cristalización es una técnica utilizada hoy en día principalmente para la purificación de compuestos sólidos. Como objetivo del presente informe se pretende dar a conocer los conceptos básicos relacionados con la técnica decristalización y sus componentes elementales, como lo son los disolventes que se utilizan en el proceso; ya que como parte esencial del curso de laboratorio de Química Orgánica es menester dejar claro las propiedades necesarias en los disolventes para realizar una cristalización con buenos resultados y elaborar apropiadamente la técnica de cristalización durante el laboratorio asignado; así de estamanera la teoría se arraiga con la práctica de temas elementales como el presente, dando luz sobre áreas desconocidas en el estudiantado matriculado y así cumpliendo con lo designado en el curso de laboratorio.

Para adentrarse en el tema se procede a describir algunos conceptos básicos y fundamentos, de esta manera se permite conocer poco a poco la técnica y sus componentes. La solubilidadconsiste en la propiedad de una sustancia para disolverse en otra; la sustancia que se disuelve recibe el nombre de soluto, y la sustancia en la que se disuelve recibe el nombre de disolución, la cual normalmente se le menciona como el componente de una disolución en mayor cantidad.

La técnica de cristalización es un proceso de disolución de los compuestos sólidos donde se elimina en una grancantidad las impurezas presentes en ellos; consiste de cinco etapas bien definidas que se detallarán más adelante y la utilización de un disolvente adecuado para el sólido a purificar; he aquí donde encontramos el primer requisito para una efectiva cristalización y de ser necesario se procede a realizar una segunda cristalización llamada re-cristalización para obtener mejores resultados.

Se debeconocer bien las características de solubilidad que debe reunir un disolvente para utilizarse en un proceso de cristalización al igual que las características del solido a ser purificado, para así obtener el mejor grado de pureza posible de un sólido en su estructura.

El disolvente debe presentar ciertas características claves en co-relación del sólido a purificar para poder realizarse lacristalización; esas son: que no reaccione con el compuesto a purificar, que hierva a temperatura por debajo del punto de fusión del compuesto, que disuelva en gran cantidad al compuesto cuando está caliente y en poca cantidad cuando esta frio, que sea moderadamente volátil haciendo el secado de los cristales mas fácil y por último que no sea toxico o inflamable y que permita que las impurezaspuedan ser separadas en la etapa de filtración. A veces un disolvente no contiene las propiedades necesarias por lo que se opta por hacer una mezcla de disolventes hasta encontrar los parámetros requisitos.

El fundamento detrás de la cristalización como técnica de purificación reside en un equilibrio entre las moléculas en disolución y las moléculas que se incorporan en las redes cristalinas deun sólido. Dado que la estructura cristalina de los sólidos es altamente ordenada, las moléculas diferentes, que serían las impurezas, no se incluyen en la estructura de cristalina y vuelven a la disolución. La disolución donde quedan las impurezas se suele llamar aguas madres. El éxito en la cristalización ocurre cuando se realiza lentamente permitiendo que los cristales se formen con lentitud yopere el equilibrio que excluye las moléculas impuras.
Un precipitado es cuando se forma de manera muy rápida un material sólido de una disolución, y no presenta la misma efectividad o purificación que el proceso de cristalización. Los compuestos cristalinos como los sólidos presentan una ventaja y es que su pureza e identidad se puede determinar fácilmente por su punto de fusión debido a su...