Conservare solventi anidri (Etere, THF ecc..)

Addentrandomi sempre di più nella chimica organica "fine", sono giunto al punto in cui mi serve poter conservare per tempi indefiniti i solventi organici anidri. In particolare per gli eteri (al momento THF e Et2O, in futuro forse anche diossano), non solo è necessario conservarli privi di acqua e ossigeno in quanto questi possono inibire certe reazioni, ma anche perchè loro stessi si degradano nel tempo formando i temutissimi perossidi. A dire il vero, al momento, per ciò che devo fare il problema che prevale è proprio il secondo. 

Commercialmente sono stati sviluppati diversi packaging che hanno in comune tra loro la presenza di un qualche setto polimerico che va perforato con l'ago di una siringa. Lo svantaggio di questo sistema è che prima o poi, alcune volte prima che sia stato consumato tutto il reagente, il setto è ridotto a un colabrodo e non tiene più. Mi sono quindi ispirato a un tipo di packaging che sinceramente non so se venga ancora usato. Si tratta di quello mostrato in questo video, che nel caso specifico contiene trimetilalluminio. Si tratta di un contenitore (nel video di acciaio nel mio caso di vetro) che alla sommità ha un raccordo a T. Dall'uscita superiore si preleva il liquido mediante ago e siringa, da quella laterale si fa flussare un gas inerte come azoto o argon.

Per costruire un apparecchio del genere sono partito da una bottiglia di vetro autoclavabile con il tappo in polipropilene. La mia è di vetro bianco ma sarebbe meglio usare quelle ambrate. Dopo aver praticato un foro al centro del tappo, ho inserito un connettore filettato. Ad esso poi ho avvitato una T su cui si possono montare due rubinetti a sfera da un quarto di pollice. Volendo sul rubinetto del gas inerte si può aggiungere un portagomma, ma non è indispensabile. Su tutti i filetti è importante mettere del nastro di teflon. Dopo aver riempito la bottiglia con il solvente anidrificato, per prelevare il liquido, prima si collega al rubinetto del gas un palloncino pieno di azoto o argon (o un tubo collegato a una linea Shlenk). Poi si apre il rubinetto laterale per avere una pressione positiva. Quando serve del solvente basta aprire il rubinetto superiore e inserire l’ago della siringa, il flusso di gas inerte che esce dalla sommità tiene fuori l’acqua e l’ossigeno. Una volta estratto il liquido si chiude prima il rubinetto superiore, poi quello inferiore. A questo punto si può riporre la bottiglia.

Ultima nota sulla sicurezza

Questo modo di conservare i solventi non l'ho ancora testato estensivamente e quindi mi riservo il diritto di poter rielaborare quello che ho scritto in futuro. Le giunzioni devono essere a tenuta stagna, e nel mio caso lo sono, nonostante ciò consiglio di conservare la bottiglia sempre in verticale. Anche se teoricamente non si dovrebbero formare perossidi, la presenza di rubinetti rende molto pericoloso il prelievo di liquidi nel caso in cui questi dovessero formarsi (frizione + perossidi =   ). Per questo motivo, come per tutti i potenziali formatori di perossidi, è importante controllare frequentemente (almeno una volta ogni sei mesi, io lo faccio trimestralmente) le bottiglie facendo soprattutto analisi qualitative come descritto nel post sulla purificazione dei composti organici. Inoltre, anche se è scontato, non vanno conservati in questi recipienti sostanze che possono corrodere il metallo.

Buona l'idea ma ho solo un dubbio: come fai con l'ago della siringa ad arrivare a pescare il liquido all'interno della bottiglia? tra il raccordo metallico e la distanza tra la sommità del tappo e la superficie del liquido c'è parecchia strada da fare... esistono aghi così lunghi? A bottiglia semivuota poi ancora peggio.

Non è che la confezione mostrata nel video ha all'interno un pescante che arriva fino in fondo al contenitore? In questo modo mi tornerebbe perché allora il gas inerte oltre a mantenere l'ambiente inerte appunto, spingerebbe su con la sua pressione il reagente fino al tappo di prelievo agevolando quest'ultimo.

Non ho mai visto questo tipo di contenitori quindi magari sto dicendo una cavolata però così ad occhio qualcosa non torna...

Ultima cosa, attenzione alla tenuta sulla superficie tra raccordo metallico e il tappo: giusto il teflon ma quello potrebbe essere un punto debole. Magari una volta montato il tutto fai una prova di tenuta: mandi in pressione (senza esagerare), chiudi i rubinetti e immergi in un secchio d'acqua: se non vedi bollicine è tutto ok.

Un saluto

Luigi

luigi_67 ha scritto:

Buona l'idea ma ho solo un dubbio: come fai con l'ago della siringa ad arrivare a pescare il liquido all'interno della bottiglia? tra il raccordo metallico e la distanza tra la sommità del tappo e la superficie del liquido c'è parecchia strada da fare... esistono aghi così lunghi? A bottiglia semivuota poi ancora peggio.

Si esistono aghi così lunghi (in gergo chiamati cannule) utilizzati proprio per il trasferimento di resgenti sensibili in atmosfera inerte.

Confermo. Esistono sia le cannule che sono a tutti gli effetti dei sottili tubi di acciaio inox o materiale polimerico. Io però uso dei veri e propri aghi da siringa lunghi, anche se per noi chimici amatoriali sono difficili da trovare. La questione del tappo è assolutamente vera. Infatti monitorerò sul lungo periodo sia il livello che la presenza di perossidi. Il test l'ho fatto con circa 2 atmosfere di pressione e sembra tenere. Quello che mi preoccupa e che la plastica si indebolisca col tempo, ma, appunto, vedrò come si evolve la questione nei prossimi mesi.

Grazie fosgene della spiegazione, effettivamente quei dispositivi non li avevo presi in considerazione.

Bene, ora resta solo da testare nel tempo la funzionalità del sistema

Un saluto,

Luigi

Bel progetto! Complimenti Edo per l'idea e l'ingegno nel replicarla, appena avrò un po' di tempo provero a fare qualcosa di simile essendomi da poco arrivato del dietiletere che nella bottiglia originale mi sta dando qualche problemino (il tappo non sembra tenere granchè  )!

Ancora bravo bravo bravo!