آشنایی با استخراج به وسیله دستگاه سوکسله

[Astraea 25,351]

تعريف کلي استخراج:

استخراج روشي است براي جداسازي كه مستلزم انتقال جسمي از يك فاز به فاز ديگر ميباشد. در بعضي مواقع لازم است براي بازيابي يك جسم آلي از محلول آبي از راههايي غير از تقطير استفاده شود. يكي از اين راهها تماس دادن محلول آبي با يك حلال غير قابل امتزاج با آب است. اگر حلال خاصيت جداسازي را داشته باشد بيشتر مواد آلي از لايه آبي به حلال آلي (حلال غير قابل امتزاج با آب) انتقال پيدا ميكند. روش استخراج مايع – مايع در جدا كردن تركيبهاي آلي از مخلوط مصرف بسيار زيادي دارد. يكي از خواص حلال كه براي استخراج به كار برده ميشود اين است كه قابليت حل شدن آن در آب و يا هرماده ديگري كه جسم آلي را در خود حل كرده كم باشد و يا بهتر از آن اينكه اصلا حل نشود. همچنين بايد فرار باشد تا براحتي بتوان آنرا از تركيب يا تركيبات آلي استخراج شده، تقطير نمود. با توجه به مطالب فوق جسم استخراج شونده بايد در حلال استخراج كننده به خوبي حل شود و قابليت انحلال در اين حلال خيلي بيشتر از آب باشد. ضمنا حلال استخراج كننده هيچ نوع واكنشي با آب يا مواد قابل استخراج نبايد بدهد. مهمترين حلالي كه در استخراج به كار گرفته ميشود دي اتيل اتر است كه توانائي حل كردن تعداد زيادي از تركيبات را در خود دارد. دي اتيل اتر نسبت به اكثر تركيبات بي اثر بوده و به راحتي به وسيله يك تقطير ساده از مخلوط بازيابي ميشود. اما اشكال مهم آن اين است كه آتشگير بوده و خيلي زود در هوا محترق ميشود.

بنابراين اساس استخراج بر پخش نامساوي يك ذره در بين دو حلال بنا شده است.

از نظر كمي پخش يك جسم بين دو حلال غير قابل امتزاج را بر حسب ضريب پخش (ضريب تفكيك) K بيان ميكنند:

K= غلظت A در حلال S/ غلظت A در حلال S

 

بديهي است براي اين كه A در يكي از دو مايع غير قابل اختلاط كاملا حل شود و عمل استخراج به خوبي انجام شود، بايد مقدار K بينهايت يا صفر باشد. عملا هيچ يك از اين دومقدار به دست نمي آيد. با اين حال تا زماني كه مقدار K بزرگتر از 1 و حجم حلال S برابر يا بزرگتر از حلال S باشد مقدارجسم در حلال S بيشتر خواهد بود.

يكي ديگر از نتايج قانون پخش (معادله بالا) اين است كه چنانچه براي جدا كردن جسم از محلول آن در S ، بخواهيم جمعاً حجم معيني از حلال S به كار ببريم، انجام چند استخراج متوالي با قسمتهايي از آن حجم، بهتر از يك استخراج با تمام آن حجم است. زيرا در اين صورت غلظت A در محلول S بيشتر خواهد بود و درنتيجه ميزان K افزايش مي يابد. انجام چند استخراج با ضريب K بيشتر، در كل منتهي به يك استخراج بهتر مي شود. مثلا در استخراج محلول آبي بوتيريك اسيد، مقدار اسيدي كه به كمك دو استخراج متوالي با قسمتهاي 50 ميلي ليتري اتر به دست مي آيد، بيشتر از اسيدي است كه به كمك يك استخراج با 100 ميلي ليتر اتر خارج ميشود. با اين حال سه استخراج متوالي با قسمتهاي 33 ميلي ليتري بهتر خواهد بود. البته حدي وجود دارد كه بعد از آن ديگر استخراج اضافي بازده قابل ملاحظه اي نداد. ضمنا واضح است هرچه ضريب پخش بزرگتر باشد تعداد استخراج مكرري كه براي جدا كردن كامل جسم لازم است كمتر ميشود.

 

 

استخراج ناپيوسته، استخراجي است كه تنها از يك يا جند بار استخراج ساده براي جداسازي استفاده مي شود. اما يكي از مشكلات تجربي كه غالبا" با آن برخورد مي شود، مربوط به تفكيك مخلوطي است كه يك جزء آن فقط به مقدار كمي در حلال استخراجي حل ميگردد و اجزاي ديگر آن كاملاً نامحلول هستند. در اين حالت، براي اينكه تفكيك تنها با يك يا دو استخراج صورت گيرد، بايد مقدار زيادي از حلال مصرف كرد و در اين صورت ممكن است نقل و انتقال چنين مقداري بسيار دشوار شود. از طرف ديگر انجام تعداد زيادي استخراج با مقادير كمتري از حلال خسته كننده خواهد بود. براي حل اين مشكل مي توان از روش استخراج مداوم استفاده کرد.

استخراج مداوم يا پيوسته : در اين روش حجم نسبتاً كمي از حلال به كار مي رود. در اين روش محلولي از حلال استخراجي و جسم به وسيله ي دستگاه مخصوصي دائماً از مخلوطي كه بايد استخراج شود، جدا شده و به داخل يك ظرف در حال جوشش مي ريزد. اين محلول به طور مداوم تقطير مي شود و محلول متراكم شده ي آن به صورت يك حلال استخراجي تازه به ظرف استخراج برمي گردد و دوباره مصرف مي شود. در اين عمل جسم استخراج شده در ظرف جوشش جمع مي شود و غلظت محلول آن مرتباً افزايش مي يابد. علت اين ازدياد غلظت ان است كه محلول رقيقي از جسم دائماً بداخل ظرف مي ريزد، درحاليكه در همان زمان حلال در اثر تقطير خارج مي شود. در استخراج مداوم مايع –مايع، حلال (بصورتيكه از مبرد متراكم ميشود) با توجه به دانسيته نسبي به طرف بالا و يا پايين محلولي كه محتوي تركيب مورد نظر است، جريان مي يابد.

براي تفكيك اجزاء يك مخلوط جامد به روش استخراج مداوم جامد-مايع، دستگاه استخراج سوكسله مناسب است.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

:icon_gol: