ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Извлечение из "Техника лабораторной работы в органической химии Издание 3" Для очистки вещества от примесей или для разделения смеси веществ часто применяют извлечение (экстрагирование). Этот способ основан на различной растворимости подвергаемых обработке веществ в каком-либо подходящем растворителе или же в двух несмешивающихся растворителях. В случае смеси твердых тел эффективность извлечения в основном зависит от различной растворимости компонентов исследуемой смеси в выбранном растворителе, от степени измельчения твердой смеси и продолжительности повторной обработки смеси свежим растворителем. Сложнее обстоит дело с извлечением веществ из жидкой фазы, так как при этом необходимо учитывать и распределение извлекаемого вещества между двумя несмешивающимися жидкостями, определяемое величиной коэффициента распределения. [c.121] Коэффициентом распределения называется отношение концентраций растворенного вещества в двух жидких фазах после достижения полного равновесия в трехкомпонентной системе при данных условиях. Эта величина приблизительно соответствует отношению растворимостей вещества в обоих растворителях. Различие между коэффициентом распределения и отношением растворимостей вещества в обоих растворителях определяется главным образом известной взаимной растворимостью обоих растворителей друг в друге. Коэффициент распределения (отношение концентраций третьего компонента в двух равновесных жидкостях) для каждой данной температуры есть величина постоянная и независящая от концентрации распределяемого вещества. Однако в некоторых системах наблюдаются ассоциация, сольватация или диссоциация, степень которых зависит от концентрации распределяемого вещества в результате этого изменяется число частиц в одном или обоих растворителях, а следовательно меняется соотношение их мольных концентраций в растворах. К таким системам неприменим закон распределения. [c.121] Практически вещества, плохо растворимые в воде, следует извлекать из водного раствора петролейным эфиром или бензином, вещества лучше растворимые — этиловым эфиром или бензолом, а вещества, хорошо растворимые в воде, — этилацетатом или другим подобным ему растворителем. Так, для извлечения щавелевой кислоты из водного раствора применение этилового эфира весьма мало эффективно, тогда как при помощи этилацетата можно быстро добиться желаемого результата. [c.122] Во многих случаях при извлечении из водной фазы рекомендуется предварительно насытить водный раствор какой-либо солью. В результате этого коэффициент расиределения вещества, как правило, изменяется так, что облегчается разделение слоев и уменьшается потеря растворителя за счет растворения его в воде. [c.122] Зная коэффициент распределения вещества между обоими растворителями, можно, пользуясь приведенной формулой, легко определить, сколько раз целесообразно в данных условиях проводить извлечение. Очевидно, что наилучшего эффекта можно достигнуть при непрерывном извлечении. [c.122] Нередко приходится встречаться с необходимостью последовательного, или ступенчатого, извлечения, особенно тогда, когда имеется смесь веществ, причем одни из них препятствуют извлечению других. Например, при обработке растительного материала часто следует сначала извлечь одним растворите.тем жиры, а зател другими — алкалоиды, глюкозиды и т. п. [c.122] Для того чтобы избежать извлечения органического соединения кислого или основного характера из водного раствора его соли, необходимо, как правило, применять избыток неорганического солеобразующего агента (щелочи или кислоты). [c.123] При извлечении из жидкостей, особенно из водных растворов, нередко наблюдается образование трудноразделяющейся эмульсии вблизи границы раздела фаз. Возникновение таких эмульсий обуславливается разными причинами наличием ничтожного количества легкого осадка, собирающегося на границе раздела фаз малым поверхностным натяжением на поверхности раздела двух жидкостей или же недостаточным различием в их удельных весах. [c.123] Известно, что в кислой среде расслоение протекает легче, чем в щелочной по-видимому, при щелочной реакции в жидкости может образоваться едва заметный, стабилизирующий эмульсию хлопьевидный осадок гидратов окисей некоторых металлов, попадающих в вещество или в раствор в виде ничтожных загрязнений. [c.123] Для уничтожения эмульсии пользуются различными приемами в зависимости от причин возникновения эмульсии конечно, при условии, что эти причины ясны для экспериментатора. Часто удается разделить эмульсию путем фильтрования с отсасыванием, в результате чего отделяется осадок, препятствовавший разделению слоев. Иногда той же цели можно достигнуть осторожным подки-слением, если только это допустимо по условиям опыта. Широко распространенным приемом уничтожения эмульсии является введение нескольких капель спирта (этилового, бутилового или октилового). Нередко удается разрушить эмульсию осторожным созданием вакуума в делительной воронке или слабым нагреванием. [c.123] Для увеличения удельного веса водного слоя, при извлечении его легким растворителем, полезно прибавить какую-либо неорганическую соль в количестве, достаточном для насыщения. Почти всегда удается разделить эмульсию при центрифугировании ее в центрифуге пробирочного или стаканного типа. [c.123] В общем следует помнить, что при извлечении чаще всего нет никакой необходимости в энергичном и продолжительном взбалтывании содержимого делительной воронки. Такое взбалтывание является одной из весьма существенных причин, способствующих образованию устойчивых эмульсий. В большинстве случаев для достижения равновесия вполне достаточно быстро перевернуть делительную воронку вниз и вверх пробкой 3—4 раза. Так можно избежать образования эмульсии, даже при наличии щелочной реакции среды. [c.123] Как уже указывалось выше, наиболее существенную роль в процессе извлечения из жидкости играет коэффициент распределения извлекаемого вещества между двумя жидкими фазами. Практически для успешного извлечения из водного раствора хорошо растворимого в воде вещества следует выбирать такой растворитель, который ближе других к воде по своей растворяющей способности. Однако при применении такого растворителя обычно увеличивается и растворимость его в воде, что неизбежно связано с потерями растворителя. Особенно большие потери в этом случае наблюдаются при обратном процессе — промывании водой раствора вещества в органическом растворителе. [c.124] В табл. 46 приводятся данные о растворимости наиболее употребительных растворителей в воде при температуре, близкой к комнатной. [c.124] Можно значительно уменьшить растворимость органических растворителей в воде путем насыщения последней неорганическими солями. Так, из смеси этанола и воды прибавлением поташа удается выделить более 90% спирта. Метиловый спирт в этих условиях не отделяется. Растворимость этилового эфира в воде, составляющая примерно 7% при 20 °С, падает почти до нуля, если вместо воды применять насыщенный водный раствор хлористого натрия. Поэтому для уменьшения потерь эфира при извлечении очень рекомендуется, если только это допустимо по другим соображениям, насытить водный раствор поваренной солью. [c.124] Обычно для извлечения из жидкости пользуются делительными воронками, причем наиболее удобными являются воронки конической формы (рис. 65), которые, несомненно, следует предпочесть обычным цилиндрическим или шарообразным делительным воронкам. [c.124] Вернуться к основной статье