Ποια είναι τα κριτήρια της οργανικής ένωσης καθαρότητας;
1. Χημική καθαρότητα:
* απουσία ακαθαρσιών: Αυτό αναφέρεται στην παρουσία άλλων μορίων που δεν είναι η επιθυμητή οργανική ένωση.
* Παραδείγματα ακαθαρσιών: Απεργία υλικά εκκίνησης, υποπροϊόντα από τη σύνθεση, τους διαλύτες, τα αντιδραστήρια, τα προϊόντα αποικοδόμησης.
* Δομική καθαρότητα: Εξασφαλίζοντας ότι όλα τα μόρια στο δείγμα έχουν την ίδια ακριβή δομή.
* Παραδείγματα: Τα ισομερή (διαφορετικές ρυθμίσεις ατόμων με τον ίδιο μοριακό τύπο) μπορούν να θεωρηθούν ακαθαρσίες, ακόμη και αν είναι χημικά παρόμοια.
* Stoichiometric Purity: Έχοντας τη σωστή αναλογία όλων των στοιχείων στο μόριο.
* Παράδειγμα: Ένα δείγμα γλυκόζης (C6H12O6) πρέπει να έχει αναλογία ατόμων άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου.
2. Φυσική καθαρότητα:
* Ομογένεια: Το δείγμα θα πρέπει να έχει ομοιόμορφη εμφάνιση και σύνθεση σε όλη την έκταση.
* σημείο τήξης (για στερεά): Μια καθαρή ένωση έχει ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό της ένωσης και την αξιολόγηση της καθαρότητας της. Οι ακαθαρσίες τείνουν να μειώνουν το σημείο τήξης και να διευρύνουν το εύρος σημείων τήξης.
* σημείο βρασμού (για υγρά): Μια καθαρή ένωση βράζει σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Οι ακαθαρσίες επηρεάζουν το σημείο βρασμού, καθιστώντας το λιγότερο ακριβές και διευρύνοντας το εύρος βρασμού.
* Κρυστάλλωση: Η ανακρυστάλλωση είναι μια κοινή τεχνική καθαρισμού που βασίζεται στις διαφορές στη διαλυτότητα μεταξύ της επιθυμητής ένωσης και των ακαθαρσιών.
3. Φασματοσκοπική καθαρότητα:
* Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (NMR): Αυτή η τεχνική παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τη δομή και την καθαρότητα μιας ένωσης με την ανάλυση της αλληλεπίδρασης των πυρήνων του μορίου με μαγνητικό πεδίο.
* φασματοσκοπία υπερύθρων (IR): Αυτή η τεχνική αναλύει τις δονήσεις των μορίων, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό λειτουργικών ομάδων και την ανίχνευση ακαθαρσιών.
* φασματομετρία μάζας (MS): Αυτή η τεχνική μετρά τον λόγο μάζας προς φόρτιση των ιόντων, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του μοριακού βάρους της ένωσης και την ανίχνευση ακαθαρσιών.
4. Αναλυτική καθαρότητα:
* χρωματογραφικές μέθοδοι (π.χ., χρωματογραφία αερίου (GC), υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC)): Αυτές οι τεχνικές διαχωρίζουν διαφορετικά συστατικά ενός μείγματος με βάση τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες. Αυτό επιτρέπει την ταυτοποίηση και την ποσοτικοποίηση των ακαθαρσιών.
* στοιχειακή ανάλυση: Αυτή η μέθοδος καθορίζει τη στοιχειακή σύνθεση μιας ένωσης. Οποιαδήποτε απόκλιση από την αναμενόμενη στοιχειακή σύνθεση υποδεικνύει την παρουσία ακαθαρσιών.
Προσδιορισμός της καθαρότητας:
* Ποσοτική καθαρότητα: Εκφράζει το ποσοστό της επιθυμητής ένωσης σε ένα δείγμα. Για παράδειγμα, ένα δείγμα που είναι 99,9% καθαρό περιέχει 0,1% ακαθαρσίες.
* ποιοτική καθαρότητα: Περιγράφει την παρουσία ή την απουσία συγκεκριμένων ακαθαρσιών, χωρίς να τις ποσοτικοποιεί.
Σημείωση: Το επίπεδο καθαρότητας που απαιτείται για μια συγκεκριμένη εφαρμογή ποικίλλει ανάλογα με την προβλεπόμενη χρήση της ένωσης. Για παράδειγμα, μια ένωση που χρησιμοποιείται στα φαρμακευτικά προϊόντα πρέπει να είναι πολύ καθαρότερη από μια ένωση που χρησιμοποιείται σε ένα εργαστηριακό πείραμα.
