Uutto
Uutto ( lat. extraho - I extract ) on aineen uuttamista liuoksesta tai kuivaseoksesta liuottimen ( uuttoaineen) avulla, joka ei käytännössä sekoitu alkuperäisen seoksen kanssa.
Uutto voi olla yksittäinen (yksi tai useita) tai jatkuva ( perkolaatio ).
Yksinkertaisin menetelmä liuoksesta uuttamiseen on yksi- tai moninkertainen pesu uuttoaineella erotussuppilossa. Erotussuppilo on astia, jossa on tulppa ja hana alemman nestekerroksen tyhjentämiseksi. Jatkuvaan uuttoon käytetään erityisiä laitteita - uuttimia tai perkolaattoreita.
Yksittäisen aineen tai tietyn seoksen ( uutteen ) uuttamiseen kuivista tuotteista laboratorioissa käytetään laajalti jatkuvaa Soxhlet- uuttoa .
Kemiallisen synteesin laboratoriokäytännössä uuttamista voidaan käyttää puhtaan aineen eristämiseen reaktioseoksesta tai jonkin reaktiotuotteen jatkuvaan poistamiseen reaktioseoksesta synteesin aikana.
Uutta käytetään kemian-, öljynjalostus-, elintarvike-, metallurgiassa, lääketeollisuudessa ja muilla aloilla, analyyttisessä kemiassa ja kemiallisessa synteesissä .
Nesteuutto
Periaate
Nesteuutto on prosessi, jossa yksi tai useampi liuennut aine siirretään nestefaasista toiseen ( uuttoaine ), joka on käytännössä liukenematon tai osittain liukeneva ensimmäiseen, mutta liuottaa nämä aineet. Alkuperäinen vesiliuos, joka sisältää siihen liuenneena jakautuneen aineen, on suorassa kosketuksessa uuttoaineen kanssa. Vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu kaksi faasia: uute - erotettu orgaaninen faasi, joka on rikastettu jakautuneella aineella, ja raffinaatti - vesifaasi, joka ei käytännössä sisällä jakautunutta ainetta.
Uuttoaine on yleensä reagenssin liuos laimentimessa. Reagenssi on aine, joka on vuorovaikutuksessa jakautuneen aineen kanssa ja määrittää uuttoprosessin. Laimennusaine - inertti orgaaninen liuotin, joka parantaa uuttoaineen fysikaalisia tai uutto-ominaisuuksia. Joissakin tapauksissa käytetään uuttamista inerteillä liuottimilla, esimerkiksi koordinatiivisesti solvatoitumattomien yhdisteiden uuttamisessa.
Uuttoprosessien luokitus
Liuotinuuttomenetelmien luokittelussa on useita lähestymistapoja, jotka perustuvat sekä menetelmän toteutusmenetelmään että käytetyn uuttoaineen tyyppiin.
Luokitus L. M. Gindin- Uuttaminen fysikaalisen jakautumisen mekanismilla, kun taas uutetun yhdisteen koostumus ei muutu.
- Kationinvaihtouutto. Käytetään happamia uuttoaineita, kuten karboksyylihappoja , metalli-ioneja uutetaan kationeina, kuten aminokomplekseja tai vesikomplekseja .
- anioninvaihtouutto. Käytetään perusuuttoaineita, esim. kvaternäärisiä ammoniumsuoloja , metalli-ioneja uutetaan anioneina.
- koordinaation poistaminen. Metalli-ionien uuttaminen suoritetaan intrakompleksisten yhdisteiden muodossa .
- Heteropolyyhdisteiden uuttaminen.
Luokittelu perustuu uutettavan aineen dissosioitumisen luonteeseen vesi- ja orgaanisessa faasissa:
- Vesifaasissa oleva elektrolyytti on orgaanisen faasin ei-elektrolyytti.
- Vesifaasissa oleva elektrolyytti on orgaanisen faasin elektrolyytti. Tässä tapauksessa orgaanisella faasilla tulisi olla korkea dielektrisyysvakio.
- Ei-elektrolyytti vesifaasissa - ei-elektrolyytti orgaanisessa faasissa.
1. Ionisoimattomien yhdisteiden uuttaminen:
- Koordinatiivisesti solvatoitumattomien molekyylihalogenidien (I 2 , SnI 4 , SeBr 4 ) uuttaminen inerteillä liuottimilla (bentseeni, hiilitetrakloridi).
- Intrakompleksisten yhdisteiden ( kelaattien ) uuttaminen happamilla uuttoaineilla.
- Koordinatiivisesti solvatoituneiden neutraalien kompleksien uuttaminen. Uuttoaine on tässä tapauksessa osa uutettua yhdistettä.
2. Ionisoitujen yhdisteiden uuttaminen:
- Monimutkaisten metallihappojen (esim. H[FeCl 4 ]) uuttaminen.
- Koordinatiivisesti solvatoimattomien suolojen uuttaminen tilavien kationien ja anionien kanssa.
- Vahvojen happojen uuttaminen.
- Heteropolyyhdisteiden uuttaminen.
Nesteuuton sovellukset
Analyyttisessä kemiassa nesteuuttoa käytetään mikroepäpuhtauksien konsentroimiseen ja orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden eristämiseen niiden kvantitatiivista määritystä varten eri menetelmillä (spektrofotometrinen, kromatografinen ja muut). Nesteuuttoa käytetään laajasti ympäristötutkimuksissa ja eri tuotteiden laboratoriolaadun valvonnassa.
Teollisuudessa nesteuuttoa käytetään menetelmänä orgaanisen synteesin kohdetuotteiden eristämiseksi reaktiomassasta sekä ei-rautametallien ja harvinaisten maametallien saamiseksi luonnonraaka-aineista.
Nesteuutto on myös tutkimusmenetelmä. Sitä käytetään metalli-ionien monimutkaisten yhdisteiden koostumuksen, stabiilisuuden ja muiden ominaisuuksien tutkimiseen liuoksissa.
Nernst-yhtälö
Uuttaminen perustuu erotuslakiin: aineen poistaminen liuoksesta on sitä täydellisempää, mitä enemmän sen jakautumiskerroin eroaa yksiköstä.
, jossa a1 ja a2 ovat liuenneen aineen aktiivisuudet ensimmäisessä ja toisessa liuoksessa. Tätä yhtälöä kutsutaan Nernstin jakautumislakiksi ja se on uuttomenetelmän perusta: kolmannen komponentin tasapainoaktiivisuuksien suhde kahdessa keskenään liukenemattomassa nesteessä on vakio vakiolämpötilassa ja sitä kutsutaan termodynaamiseksi jakautumisvakioksi .
Kirjallisuus
- Tuturin N. N.,. Puraus, uutto // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : 86 osana (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
- Uutto kokeellisessa orgaanisessa kemiassa
| Kemialliset erotusmenetelmät | |
|---|---|