ISSN:
1436-5073
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Description / Table of Contents:
Summary Over a period of eight years experiments have been carried out with the intention of studying systematically the possibilities of applying various micro-techniques to the widely used schemes of qualitative organic analysis byMulliken, and byShriner andFuson. This work is reviewed with emphasis on the parts which have not yet been published. The selection of the most suitable procedure for each step in the scheme is based on a number of requirements, such as the use of simple procedures, of compounds of commercial grade, of equipment easily to be cleaned, of techniques which allow a semiquantitative estimation within 5%, etc. The preliminary purification of the compound is treated together with the separation of mixtures into the single constituents and with the preparation of derivatives, a step often needed in the final identification of the unknown compound. Based on extensive experimental material, recommendations are made for apparatus and procedures, which include: balances, mechanical separation, microscopical investigation, grinding, mixing, evaporation, drying, influence of selected milligram to centigram procedures on the yield, measurement of temperature, distillation, extraction, sedimentation, separatory funnel, sublimation, purification through recrystallization, separation of solid and liquid phase at low, normal, and elevated temperatures, adsorption, general tools, and equipment of laboratory. Assuming a relatively pure compound, a (semi-quantitative) ignition test is carried out for preliminary information. Further steps towards the identification of the solid or liquid compound are taken by determining the physical constants, the most important of which are the micro-melting point (on the hot stage), the micro-boiling point (in the capillary), the specific gravity (in the micro-pipet), the refractive index (with the micro-refractometer), the optical rotation (in micro-polarimeter tubes), and the viscosity (in a capillary tube). Most of the methods allow recovery of the sample after the test. A further important step is the elementary analysis, for which a system of semi-quantitative estimation has been developed. The procedure is based on fusing with sodium metal, and estimating the length of precipitates in centrifuge cones with cylindrical ends. Nitrogen is precipitated as Prussian blue, sulfur as lead sulfide, halogens as silver halides, which can be differentiated by their solubilities, phosphorus as ammonium phosphormolybdate, etc. Another method of decomposition consists of treating the compound with nitric acid in sealed capillaries (micro-Carius), a procedure which is especially suitable for traces and volatile compounds. Reference is made to solubility tests and special reactions, as well as special color tests. The qualitative analysis of organic compounds can be carried out on the micro-scale with the same efficiency, if not with even greater efficiency than on the ordinary scale.
Abstract:
Résumé (W) Au cours des travaux qui se sont étendus sur un espace de 8 années, l'auteur a étudié systématiquement les possibilités d'utilisation de divers procédés microchimiques suivant le schéma de l'analyse qualitative deMulliken, ainsi que deShriner etFuson. Ces travaux ont été encore une fois mis au jour avec un soin particulier pour ce qui est de la partie non encore publiée. Le choix des procédés propres à chaque opération de ce schéma a été fait en tenant compte d'un ensemble d'exigences qui touchent aux diverses conditions suivantes: emploi de procédés simples, de réactifs du commerce à l'état de pureté suffisante, d'instruments pratiques à laver, dans le but de permettre une évaluation semiquantitative avec une précision de 5% au moins. La purification préalable de la combinaison est étudiée en même temps que la séparation des constituants du mélange et que la préparation des dérivés; c'est donc un progrès vers une identification de la combinaison inconnue. S'appuyant sur des expériences étendues, l'auteur donne un ensemble de conseils pratiques concernant les appareils et les procédés, et cela sur les points suivants: les balances, la séparation mécanique, l'examen microscopique, les poudres, les mélanges, l'évaporation, la dessiccation, l'influence relative du poids de la prise sur les résultats, la mesure des températures, la distillation, l'extraction, la sédimentation, les entonnoirs à séparation, la sublimation, la purification par recristallisation, la séparation des phases liquides et solides à basse température, haute température et température ordinaire, l'adsorption, les ustensiles ordinaires et l'équipement du laboratoire. On peut effectuer un essai de combustion (semiquantitatif) pour avoir une orientation préalable, en tenant compte relativement de la pureté de la substance. Des progrès ont été fait dans l'identification des combinaisons solides et liquides en déterminant des constantes physiques; de ces dernières, citons: la microdétermination du point de fusion, et du point d'ébullition (en tube capillaire), le poids spécifique mesuré au moyen de la micropipette, l'indice de réfraction (au moyen du microréfractomètre), le pouvoir optique (par le micropolarimètre) et la viscosité (en tube capillaire). La plupart de ces essais permettent une réutilisation des substances après usage. Un progrès important a encore été réalisé pour l'analyse élémentaire dans le cas d'une analyse systématique semiquantitative. Le procédé consiste en une fusion de la substance avec du sodium métallique, suivie d'une évaluation de la longueur du précipité rassemblé au fond d'un tube centrifugeur de forme cylindrique. L'azote est précipité comme ferrocyanure ferrique, le soufre comme sulfure de plomb, les halogènes comme halogénures d'argent (qui peuvent être distingués les uns des autres par leurs solubilités différentes), le phosphore comme phosphomolybdate.
Notes:
Zusammenfassung Während eines Zeitraumes von 8 Jahren wurden Versuche mit dem Zweck ausgeführt, in systematischer Weise die Möglichkeiten der Anwendung verschiedener Mikroverfahren auf das oft benutzte Schema der qualitativen Analyse nachMulliken sowieShriner undFuson zu studieren. Diese Arbeiten wurden mit besonderer Berücksichtigung der noch nicht publizierten Teile nochmals durchgesehen. Die Auswahl der geeignetsten Verfahren für jeden Schritt dieses Schemas gründete sich auf eine Anzahl von Erfordernissen wie: Anwendung einfacher Verfahren sowie von Verbindungen von im Handel erhältlichem Reinheitsgrad, von leicht zu reinigenden Geräten und von Arbeitsmethoden, die eine halbquantitative Abschätzung innerhalb 5% Genauigkeit ermöglichen. Die vorausgehende Reinigung der Verbindungen wird gleichzeitig mit der Trennung der Gemische in die einzelnen Bestandteile sowie mit der Darstellung von Derivaten behandelt, welch letztere Maßnahme zur endgültigen Identifizierung der unbekannten Verbindung beiträgt. Gestützt auf ausgedehnte experimentelle Erfahrung werden Ratschläge hinsichtlich der Apparaturen und Verfahren angegeben, und zwar betreffend: Waagen, mechanische Trennung, mikroskopische Untersuchung, Pulvern, Mischen, Eindampfen, Trocknen, Einfluß ausgewählter Milligramm-(Zentigramm-) Verfahren auf das Ergebnis, Temperaturmessungen, Destillation, Extraktion, Sedimentation, Scheidetrichter, Sublimation, Reinigung durch Umkristallisieren, Trennung von flüssiger und fester Phase bei niedrigen, gewöhnlichen und erhöhten Temperaturen, Adsorption, allgemeine Geräte und Ausstattung des Laboratoriums. Unter Annahme einer verhältnismäßig reinen Verbindung wird eine (halbquantitative) Verbrennungsprobe zur vorläufigen Orientierung ausgeführt. Weitere Schritte zur Identifizierung der festen oder flüssigen Verbindung werden durch Bestimmungen der physikalischen Konstanten unternommen, von denen die wichtigsten die Ermittlung des Mikroschmelzpunktes, des Mikrosiedepunktes (in der Capillare), des spezifischen Gewichtes (in der Mikropipette), des Brechungsindex (mit dem Mikrorefraktometer), der optischen Drehung (in Mikropolarimeterröhren) und der Viskosität (in einem Capillarrohr) betreffen. Die meisten Proben gestatten die Wiederverwendung der Substanz nach der Prüfung. Ein weiterer wichtiger Schritt ist die Elementaranalyse, für die ein System halbquantitativer Bestimmung entwickelt wurde. Das Verfahren beruht auf Schmelzung mit Natriummetall und Abschätzung der Länge der Niederschlagsmenge in Zentrifugenröhrchen mit zylindrischen Enden. Stickstoff wird als Berlinerblau gefällt, Schwefel als Bleisulfid, Halogene als Silberhalogenide (die nach ihren Löslichkeiten unterschieden werden können), Phosphor als Phosphorammoniummolybdat usw. Eine andere Methode der Zersetzung besteht in der Behandlung des Niederschlages mit Salpetersäure in zugeschmolzenen Kapillarröhren (Mikro-Carius-Methode). Dieser Vorgang ist besonders geeignet zur Untersuchung von Spuren und flüchtigen Substanzen. Es werden auch Hinweise auf Löslichkeitsproben und Spezialreaktionen sowie auf besondere Farbreaktionen gegeben. Die qualitative Analyse organischer Substanzen kann im Mikromaßstab mit dem gleichen Erfolg, wenn nicht sogar mit größerer Wirksamkeit ausgeführt werden als im gewöhnlichen Makromaßstab.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01413931
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