Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Экстракция - процесс извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых смесей с помощью выборочных растворителей (экстрагентов). Способ основан на различной растворимости веществ в растворителе или в двух различных растворителях, не смешиваются между собой.

 

Например, уксусная кислота хорошо растворяется в воде и в органических растворителях - бензоле, спирте. Для экстракции уксусной кислоты с ее водного раствора выбирают растворитель, который не смешивается с водой - бензол. Тогда при добавлении бензола к водному раствору CH3COOH кислота перейдет в бензольный слой. Повторяя эту операцию несколько раз, можно удалить из воды практически всю уксусную кислоту.

Из смеси нескольких веществ можно выделить одну из них, подобрав растворитель, который растворяет только это вещество и не растворяет другие.

Растворитель для экстрагирования (экстрагент) должен удовлетворять определенные требования:

- Экстрагент и раствор должны значительно отличаться по плотности;

- Растворимость вещества, удаляют в экстрагенте, должна быть значительно вы-ше, чем в растворе;

- Экстрагент должен иметь не очень высокую температуру кипения.

Как экстрагентов чаще применяют бензол, дихлорэтан, диэтиловый эфир, хлороформ, этилацетат и т.п..

Эффективность экстракции зависит от коэффициента распределения, который показывает соотношение концентраций (concentration) данного вещества в двух растворителях, не смешиваются между собой. Процесс экстракции описывается уравнением.

Анализ уравнения показывает, что количество вещества, которое останется в водном растворе, будет меньше, если проводить экстракцию несколько раз небольшими порциями растворителя, чем одну экстракцию - всем объемом растворителя.

Экстрагирование вещества осуществляют в толстостенных делительных воронках (рис. 3.6).

Процесс экстрагирования проводят в несколько стадий:

- Проверяют герметичность делительной воронки, для чего заполняется ют ее водой. Если кран воронки в закрытом состоянии пропускает воду, его смазывают глицерином;

- Закрепляют воронку вертикально и заполняют ее раствором и экстрагентом так, чтобы общий объем жидкости не превышал 2/3 объема воронки. Объем растворителя должен равняться примерно 1/5 объема раствора;

- Закрывают ее пробкой и, держа лейку в руках, осторожно перемешивают смесь, переворачивая вверх и вниз в течение 5 - 10 минут. Периодически открывают пробку (в ее верхнем положении) для выравнивания давления);

- Переворачивают воронку пробкой вниз и открывают кран выравнивания давления (выравнивание давления проводят до тех пор, пока давление в воронке не будет меняться);

- Воронку закрепляют вертикально, после расслоения жидкостей снимают-имеют из лейки пробку и выпускают нижний слой жидкости в коническую колбу или химический стакан через кран;

- Верхний слой выливают через тубус воронки;

- Если при экстракции образовалась эмульсия (emulsion), ее можно разрушить, добавляя амиловый спирт или натрия хлорид;

- Полученные после экстракции растворы высушивают дегидратирующего веществами, а затем отгоняют растворитель с помощью перегонки при атмосферном давлении.

Высушивание органических жидкостей и растворов

Во многих случаях органические растворители, применяемые в химических лабораториях, не должны содержать воду в заметных количествах, так как при нагревании это может привести к гидролизу веществ, перегоняются. Наличие воды в растворе при перегонке ведет к появлению новых фракций и, как следствие, к потерям основного продукта.

Широко методы высушивания органических жидкостей с помощью дегидратирующего веществ. Осушитель должен удовлетворять следующим требованиям:

- Не должен химически взаимодействовать как с растворителем, так и раствора нено веществом;

- Не должен каталитически способствовать самоокисненню, полимеризации и конденсации компонентов раствора;

- Не должен заметно растворяться в органической жидкости;

- Должен связывать воду быстро и эффективно;

- Должен быть доступным веществом.

Осушители обычно используют в виде плавленых или про-жареных гранул диаметром 5 - 10 мм.

Жидкость, которую нужно осушить, наливают в плоскодонную колбу и добавляют осушитель. Если в процессе сушки не выделяется газ, то стакан плотно закрывают пробкой с хлоркальциевою трубкой. Высушивание осуществляется в течение нескольких часов.

После окончания сушки жидкость фильтруют или сливают декантацией и перегоняют.



Загрузка...
Яндекс.Метрика