Экстракция (химия)

Отделение желаемого вещества от других веществ в пробе

Схема делительной воронки , показывающая две несмешивающиеся жидкости, где 1 — любая фаза менее плотная, чем 2. Фаза 1 обычно представляет собой органический растворитель , а 2 — водную фазу.

Лабораторная жидкостно-жидкостная экстракция. Фотография делительной воронки при экстракции в лабораторном масштабе двух несмешивающихся жидкостей: жидкости представляют собой верхнюю фазу диэтилового эфира и нижнюю водную фазу.

Экстрактор Сокслета

Экстракция в химии — это процесс разделения , заключающийся в отделении вещества от матрицы . Распределение растворенного вещества между двумя фазами является состоянием равновесия, описываемым теорией распределения. Это основано на том, как именно аналит перемещается из исходного растворителя в экстрагирующий растворитель. Термин «промывка» также может использоваться для обозначения экстракции, при которой примеси экстрагируются из растворителя, содержащего желаемое соединение .

Виды добычи

• Жидкостно-жидкостная экстракция
  • Кислотно-щелочная экстракция
  • Сверхкритическая флюидная экстракция
• Твердо-жидкостная экстракция
  • Твердофазная экстракция
  • Мацерация
  • Экстракция с помощью ультразвука
  • Экстракция с помощью микроволновой печи
  • Тепловая рециркуляционная экстракция
  • Мгновенное извлечение контролируемого перепада давления (Détente Instantanée contrôlée)
• Перстракция

Лабораторные применения и примеры

Для жидкостно-жидкостной экстракции в лаборатории обычно используют делительную воронку , в которой две несмешивающиеся фазы объединяются для отделения растворенного вещества из одной фазы в другую в зависимости от относительной растворимости в каждой из фаз. Обычно это будет заключаться в экстракции органических соединений из водной фазы в органическую фазу, но может также включать экстракцию водорастворимых примесей из органической фазы в водную фазу. ^{[1] [2]}

Обычные экстрагенты можно расположить в порядке возрастания полярности в соответствии с параметром растворимости Хильдебранда :

этилацетат < ацетон < этанол < метанол < ацетон: вода (7:3) < этанол: вода (8:2) < метанол: вода (8:2) < вода

Для твердожидкостной экстракции в лабораторных масштабах можно использовать экстракторы Сокслета . Твердую пробу, содержащую искомое соединение вместе с примесями, помещают в гильзу. Выбирается экстрагирующий растворитель, в котором примеси нерастворимы, а желаемое соединение имеет, по крайней мере, ограниченную растворимость. Растворитель кипятят с обратным холодильником, и конденсированный растворитель попадает в насадку и растворяет желаемое соединение, которое затем возвращается через фильтр в колбу. После завершения экстракции растворитель можно удалить и собрать желаемый продукт.

Повседневные приложения и примеры

При кипячении чайных листьев в воде дубильные вещества, теобромин и кофеин извлекаются из листьев и попадают в воду, что является примером твердожидкостной экстракции.

Декофеинизация чая и кофе также является примером экстракции, при которой молекулы кофеина удаляются из чайных листьев или кофейных зерен, часто с использованием сверхкритической жидкостной экстракции с CO ₂ или стандартных методов твердожидкостной экстракции. ^[3]

Смотрите также

• Пробоподготовка (аналитическая химия)
• Растворитель
• Смолы, пропитанные растворителем
• Извлечение тонкого слоя
• Выщелачивание (химия)

Рекомендации

1. «4: Извлечение». Химия LibreTexts . 05.10.2017 . Проверено 10 ноября 2019 г.
2. Зубрик, Джеймс В. (2014). Руководство по выживанию в лаборатории органической химии: руководство для студентов по методам (Девятое изд.). Хобокен: Джон Уайли и сыновья. стр. 127–144. ISBN 9781118083390. ОСЛК  798220947.
3. Рамалакшми, К.; Рагхаван, Б. (1999). «Кофеин в кофе: его удаление. Почему и как?». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 39 (5): 441–456. дои : 10.1080/10408699991279231. ISSN  1040-8398. ПМИД  10516914.

дальнейшее чтение

• Основы аналитической химии (8-е изд.).
• Гунт Гамбург, 2014 г., Тепловые процессы: жидкостно-жидкостная экстракция и твердожидкостная экстракция, см. [1], по состоянию на 12 мая 2014 г.
• Колин Пул и Майкл Кук, 2000, Извлечение, в Энциклопедии науки о разделении, 10 томов, ISBN 9780122267703 , по состоянию на 12 мая 2014 г. 
• Стивенс, ГВ; Ло, Тэ К.; Бэрд, Малкольм Х.И. (2007). «Экстракция жидкость-жидкость». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера (1-е изд.). Уайли. дои : 10.1002/0471238961.120917211215.a01.pub2. ISBN 978-0-471-48494-3. Проверено 12 мая 2014 г.
• Воесте, Т.; Вебер, К.; Хиски, Б.; Бруннер, Г. (2006). «Жидкостно-твердая экстракция». Энциклопедия промышленной химии Ульмана (1-е изд.). Уайли. дои : 10.1002/14356007.b03_07.pub2. ISBN 978-3-527-30385-4. дои : 10.1002/14356007.b03_07.pub2 . Проверено 12 мая 2014 г.
• Р. Дж. Уэйкман, 2000, «Экстракция жидкость-твердое вещество», в Энциклопедии химической технологии Кирка-Отмера, номер документа : 10.1002/0471238961.1209172123011105.a01, по состоянию на 12 мая 2014 г.
• MJM Wells, 2000, «Основные руководства по разработке методов твердофазной экстракции», в Encyclepedia of Separation Science , Vol. 10 (И. Д. Уилсон, Э. Р. Адлард, М. Кук и К. Ф. Пул, ред.), Лондон: Academic Press, Лондон, 2000, стр. 4636–4643. ISBN 978-0122267703 

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с экстракцией (химией), на Викискладе?