شیمیدان آلی باتجربه به ندرت واكنش هایی را می یابد كه فقط محصول (یا محصولات)مورد نظرش را تولید كند.علت این عمل آن است كه در مخلوط واكنش همراه با محصول مورد نظر مقادیر مختلفی از مواد اولیه تغییر نیافته و حلال ومحصول واكنشهای جانبی كه همزمان با واكنش اصلی انجام می شوند وجود دارد.
شیمیدان نیروی زیادی را صرف می كند تا محصول مورد نظر را از چنین ناخالصی هایی جدا كند.هدف از این تحقیق ارائه روشهای مهمی است كه شیمیدان امروزی جهت تفكیك و تخلیص تركیبات آلی به كار برد.
تقطیر
روشهای مختلفی برای جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول وجود دارد که یکی از این روشها فرایند تقطیر می‌باشد در روش تقطیر جداکردن اجزاء یک مخلوط ، از روی اختلاف نقطه جوش آنها انجام می‌گیردتقطیر ، در واقع ، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج می‌شود.. تقطیر در عمل به دو روش زیر انجام می‌گیرد. روش اول شامل تولید بخار از طریق جوشاندن یک مخلوط مایع ، سپس میعان بخار ، بدون اینکه هیچ مایعی مجددا به محفظه تقطیر بازگردد. در نتیجه هیچ مایع برگشتی وجود ندارد. در روش دوم قسمتی از بخار مایع شده به دستگاه تقطیر باز می‌گردد و به صورتی که این مایع برگشتی در مجاورت بخاری که به طرف مبرد می‌رود قرار می‌گیرد. هر کدام از این روشها می‌توانند پیوسته یا ناپیوسته باشند.
تقطیر، معمولترین روشی است که برای تخلیص مایعات به کار می رود. دراین عمل مایع را به کمک حرارت تبخیر می کنند و بخار مربوطه را در ظرف جداگانه ای متراکم می کنند و محصول تقطیر را بدست می آورند. چنانچه ناخالصیهای موجود در مایع اولیه فرار نباشند، در باقی مانده تقطیر به جا می مانند و تقطیر ساده جسم را خالص میکند. در صورتی که ناخالصیها فرار باشند، تقطیر جزء به جزء مورد احتیاج خواهد بود.
چنانچه ناخالصی های موجود در مایع اولیه فرار نباشد در باقیمانده تقطیر به جا می ماند و تقطیر ساده نمونه را خالص می كند.در صورتیكه فرار باشند تقطیر جز به جز مورد نیاز خواهد بود.اگر فقط یك ماده فرار بوده و اختلاف نقطه ی جوش این ماده با ناخالصی های موجود در آن زیاد باشد (حدود 30درجه)می توان برای جدا كردن این ماده از ناخالصی ها از تقطیر ساده استفاده نمود.از تقطیر ساده معمولا د جداسازی مخلوط مایعاتی استفاده می شود كه نقطه یجوشی در محدوده 40تا150درجه دارندزیرا در دمای بالاتر از 150درجه بسیاری از تركیبات آلی تجزیه می شوندودر دمای جوش كمتر از 40درجه مقدار زیادی از مایع در ضمن تقطیرهدر می رود.
در تقطیر مخلوطی ازدو یا چند جسم فشاربخار كل تابعی از فشار بخار هر یك از اجزا و كسر مولی آنه می باشد. بر اساس قانون رائول فشار بخار جزیی یك تركیب فرار در یك محلول ایده آل با حاصلضرب فشار بخار در كسر مولی آن برابر است.بنابراین در بخار موجود بر سطح دو یا چند جزمحلول فرار ذرات كلیه اجزا شركت كننده در محلول یافت می شود.رابطهی بین فشار بخار كل(Pt)با فشار جزیی (Pi)و كسر مولی اجزا(Xi)به صورت زیر است:
Pt=PaXa+PbXb+PcXc+……
نكته:اگر در محلولی شامل دو ماده شیمیایی فرار یك جز دارای فشار بخار بیشتری از جز دیگر باشد بخار حاصل از آن در مقایسه با مایع دارای درصد بیشتری از جسم فرارتر خواهد بود.
ظروف معمولی در خلل و شكاف های جدار خود دارای بسته ها ی هوای محبوس می باشند.با ریختن مایع در ظرف محفظه بسته ها از بخار پر می شود.وقتی كه دمای مایع افزایش می یابد بخار آنقدر به حالت متراكم باقی می ماند تا اینكه از فشار بخار روی مایع بیشتر شود.در این حالت بخار به دام افتاده افزایش حجم پیدا می كند و به صورت حباب هایی به سطح مایع رسیده و خارج می گردد. حالت به هم خوردگی حاصل از حباب ها (جوش)حباب های هوای بیشتری را به داخل مایع كشانده و فرایند با تشكیل بخار ادامه می یابد.
با حرارت دادن مایعات درظروف شیشه ای كه دارای سطوحی نسبتا صاف و یكنواخت می باشند حالت جوش ایجاد نمی شود و اگر درجه حرارت به اندازه كافی افزایش یابد به حالت انفجاری تبخیر می گردند.برای اجتناب از خطرات مربوط به جوشش ناگهانی (به صورت ضربه ای)منبعی برای دمیدن حباب ها به درون مایع قبل از حرارت دادن و عمل جوش لازم است. در شرایط معمولی (فشارجو)این منبع سنگ جوش می باشد.سنگ جوش دانه هایی حاوی خلل ریز در خود بوده كه در آن مولكولهای هوا حبس شده اند.با قرار گرفتن این دانه ها در حلول حباب ها از سطح آنها تشكیل شده واز جوشیدن انفجاری و تاخیر در جوش جلوگیری می نماید.