Η εκχύλιση με διαλύτη είναι μια μέθοδος για τον διαχωρισμό μιας ουσίας από μία ή περισσότερες άλλες με τη χρήση ενός διαλύτη. Βασίζεται σε διακυμάνσεις στις διαλυτότητες διαφορετικών ενώσεων σε διαφορετικές ουσίες. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η προς εκχύλιση ουσία, η οποία μπορεί να είναι στερεό, υγρό ή αέριο, διαλύεται σε ένα υγρό, μαζί με άλλες ουσίες, και χρησιμοποιείται ένας υγρός διαλύτης για την εκχύλιση — αυτό μερικές φορές ονομάζεται υγρό-υγρό εξαγωγή. Η τεχνική μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε στερεά υλικά που περιέχουν ενώσεις που πρέπει να εκχυλιστούν. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία και στο εργαστήριο για τον καθαρισμό, την απομόνωση και τον καθαρισμό μιας ποικιλίας χρήσιμων ενώσεων.
Μέθοδος
Θα επιλεγεί ένας διαλύτης που δεν αναμειγνύεται με την ένωση στην οποία είναι επί του παρόντος διαλυμένη η ουσία που μας ενδιαφέρει, έτσι ώστε, όταν αφεθούν αδιατάρακτα, να σχηματίσουν δύο ξεχωριστές στρώσεις, όπως με το λάδι και το νερό. Είναι επίσης σημαντικό η προς εκχύλιση ένωση να έχει μεγαλύτερη διαλυτότητα στον διαλύτη που έχει προστεθεί και αυτό να μην διαλύει τυχόν ανεπιθύμητες ουσίες στο αρχικό μείγμα. Μόλις προστεθούν, τα δύο υγρά μπορούν να ανακινηθούν μαζί για λίγο και μετά να αφεθούν για λίγο, ώστε να χωριστούν. Η επιλογή του διαλύτη που θα χρησιμοποιηθεί θα εξαρτηθεί από τις χημικές και φυσικές ιδιότητες όλων των ουσιών του μείγματος. Η διαδικασία μπορεί να χρειαστεί να πραγματοποιηθεί σε διάφορα στάδια, χρησιμοποιώντας διαφορετικούς διαλύτες.
Τύποι Διαλυτών
Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι. Στους πολικούς διαλύτες, τα μόρια έχουν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο στο ένα άκρο και θετικό φορτίο στο άλλο. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα από τα άτομα τείνει να έλκει αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια προς το μέρος του, αφήνοντας το υπόλοιπο μόριο με θετικό φορτίο. Το οξυγόνο τείνει να το κάνει αυτό, ειδικά όταν συνδέεται με το υδρογόνο, έτσι πολλά υγρά με δεσμούς οξυγόνου-υδρογόνου, όπως το νερό, είναι πολικοί διαλύτες. Άλλα παραδείγματα είναι οι αλκοόλες, όπως η μεθανόλη και η αιθανόλη, και η ακετόνη.
Σε έναν μη πολικό διαλύτη, υπάρχει σχετικά μικρή ηλεκτρική πολικότητα στο μόριο. Παραδείγματα είναι οι υδρογονάνθρακες, όπως το πεντάνιο, το εξάνιο, το βενζόλιο και το τολουόλιο, που έχουν μόνο δεσμούς άνθρακα-υδρογόνου, όπου κανένα άτομο δεν τείνει να τραβήξει ηλεκτρόνια μακριά από το άλλο. Το χλωροφόρμιο είναι ένα άλλο ευρέως χρησιμοποιούμενο παράδειγμα. Είναι ένας γενικός κανόνας ότι οι πολικοί διαλύτες είναι καλοί στη διάλυση πολικών και ιοντικών ενώσεων, αλλά όχι μη πολικών ουσιών, ενώ το αντίστροφο ισχύει για τους μη πολικούς διαλύτες. Υπάρχει, ωστόσο, μεγάλη ποικιλία σε αυτές τις κατηγορίες και ορισμένοι διαλύτες είναι πιο πολικοί από άλλους.
μπορείτε να χρησιμοποιήσετε
Μία από τις πιο διαδεδομένες βιομηχανικές χρήσεις αυτής της τεχνικής είναι στη βιομηχανία διύλισης πετροχημικών. Καθώς τα προϊόντα πετρελαίου υποβάλλονται σε επεξεργασία, οι ακαθαρσίες παραμένουν στα ακατέργαστα προϊόντα. Χρησιμοποιώντας κατάλληλους διαλύτες, το χρήσιμο υλικό μπορεί να διαχωριστεί από τις ανεπιθύμητες ουσίες και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί περαιτέρω εκχύλιση για να διαχωριστούν οι διαφορετικές ποιότητες υδρογονανθράκων ανάλογα με τις χρήσεις τους, οι οποίες μπορεί να είναι ως καύσιμα, λιπαντικά ή ως πρώτες ύλες για τη χημική ουσία. βιομηχανία. Η εξόρυξη με διαλύτη χρησιμοποιείται επίσης στον εξευγενισμό ουρανίου για πυρηνικούς αντιδραστήρες.
Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή αιθέριων ελαίων, τα οποία χρησιμοποιούνται σε αρώματα, αρωματοθεραπεία και ως αρωματικά, από φυτικά υλικά. Η τεχνική προτιμάται συχνά όπου η απόσταξη δεν είναι κατάλληλη. Όταν το έδαφος έχει μολυνθεί από ρύπους, μπορεί να χρησιμοποιηθεί εκχύλιση με διαλύτες για την απομάκρυνση ορισμένων από αυτούς ως μέρος ενός έργου περιβαλλοντικής αποκατάστασης. Αυτή μπορεί να είναι μια αποτελεσματική μέθοδος όπου οι ρυπαντές είναι οι ίδιοι διαλύτες. Στο εργαστήριο, η τεχνική χρησιμοποιείται πολύ στην ανάλυση δειγμάτων για να προσδιοριστεί ποιες ουσίες υπάρχουν και σε ποιες ποσότητες.