Studio della forma di riga del K3C60 - Dipartimento di Fisica e ...

44 3. Tecniche di Sintesi e di Caratterizzazione
3.2.2 Procedura di Reazione
Prima di descrivere la procedura sperimentale è necessario premettere che tutte le manipo-
lazioni di sostanze solide, prodotto o C60 di partenza, sono state effettuate in Glove Box che
garantisce di operare in atmosfera di Argon con una concentrazione di H2O e O2 inferiore al
ppm. Questo è necessario perchè, come visto nel paragrafo 2.2, i carbocationi sono specie
molto instabili e quindi soggette a reagire anche con H2O e O2. 200 mg di C60 (0,27 mmoli)
vengono finemente macinati al mortaio ed inseriti nella fiala di reazione nella quale viene
posto anche l’agitatore magnetico. La fiala viene agganciata all’apposita camera intermedia
del reattore a 3 stadi e vengono eseguiti 3 cicli vuoto/argon, dopo di chè la fiala viene aperta.
Contemporaneamente vengono agganciati al reattore la fiala contenente SO2 su CaH2 1 ed il
contenitore di stoccaggio di AsF5 ed anche per esse vengono fatti tre cicli vuoto/argon. La
fiala contenente il C60 viene immersa in N2 liquido e successivamente viene fatta condensare
sulla polvere di fullerene una quantità nota di SO2. Questo è possibile mettendo in comuni-
cazione le camere intermedie, alle quali sono agganciati i due recipienti, mediante lo stadio 3c
(figura 45) del reattore. Dopo aver trasferito SO2, si condensano 0,81 mmoli di AsF5 nella
fiala di reazione. Questa operazione si esegue in modo diverso dal “trasferimento”di SO2. In-
fatti quest’ultima viene condensata direttamente nella fiala di reazione, SO2 è il “solvente”di
reazione pertanto il suo dosaggio non richede particolare precisione, invece il trasferimento
di AsF5 richiede la massima precisione nel prelevare il gas dal recipiente di stoccaggio. Per-
ciò prima una quantità di gas viene fatta espandere dal recipiente di stoccaggio alla camera
intermedia, isolata dal resto del reattore, a cui è agganciato quest’ultimo e di cui si conosce
l’esatto volume. La conoscenza di quest’ultimo dato consente di calcolare la pressione di gas
necessaria per averne l’esatto numero di moli richiesto dalla reazione. Successivamente la
camera intermedia contenente l’esatto numero di moli di AsF5 viene messa in comunicazio-
ne con la camera intermedia a cui è agganciata la fiala di reazione aperta. Così facendo si
permette al gas di condensare completamente nella fiala di reazione. A questo punto viene
chiusa la fiala, la si porta a temperatura ambiente e si lascia reagire per 7 ore. Il C60 è
mantenuto in sospensione mediante agitazione magnetica. Dopo 7 ore i gas residui vengono
eliminati facendoli gorgogliare in una soluzione 1 M di NaOH ed il prodotto viene pompato
per 30 minuti circa a temperatura ambiente.
1 SO2 commerciale presenta un grado di purezza 99,9% tuttavia, data la sensibilità al H2O della specie
che si intende sintetizzare e consideranto l’attitudine di AsF5 all’idrolisi, è preferibile condensare SO2 su CaH2
per assicurarne l’assoluto carattere Dry.