Извлечение

Экстракция — это метод отделения компонентов от смеси. Вы уже знакомы с экстракцией. Каждый раз, когда вы завариваете чай, вы извлекаете водорастворимые соединения, такие как кофеин и ароматизаторы, из чайных листьев в горячую воду. Это пример твердо-жидкой экстракции.

Жидкостно-жидкостная экстракция — это еще один вид экстракции, при котором смесь растворяется в двух несмешивающихся жидких фазах. Растворители должны быть несмешивающимися, то есть они не смешиваются и представляют собой отдельные фазы. Жидкостно-жидкая экстракция выполняется в разделительной воронке таким образом, чтобы более плотный растворитель оседал на дно, а менее плотный растворитель сидел сверху. Затем каждое растворенное соединение перейдет в фазу, в которой оно наиболее растворимо. Поэтому важно выбирать растворители с разной полярностью.

В общем случае, неполярные растворенные вещества будут разделяться на органическую фазу, а полярные растворенные вещества будут делиться на водную фазу. Коэффициент распределения, К, представляет собой отношение концентрации растворенного вещества в органической фазе к концентрации в водной фазе. После того, как растворенные вещества разделились, собираются две разные фазы. Имейте в виду, что вполне вероятно, что в обеих фазах будет остаток каждого компонента.

Кислотно-щелочная экстракция — это особый тип жидкостно-жидкостной экстракции, при котором кислотные и основные соединения разделяются на основе разницы в растворимости. Напомним, что кислота — это соединение, которое отдает протон при растворении в воде, а основание — это соединение, которое принимает протон.

Для отделения кислотных соединений в смесь добавляют основание. Основание будет принимать протон из кислотного соединения, делая его ионным. И наоборот, добавление кислоты приведет к переносу протона в основное соединение. В обоих случаях ионное соединение перейдет в водную фазу, а нейтральные соединения перейдут в органическую фазу. Ионное соединение собирают, а затем либо депротонируют, либо репротонируют, чтобы превратить его обратно в исходное соединение.

В этой лаборатории вы отделите смесь целлюлозы, бензойной кислоты и кофеина. Во-первых, вы будете использовать экстракцию и фильтрацию для выделения целлюлозы. Затем вы проведете кислотно-щелочную экстракцию для отделения бензойной кислоты и кофеина.