Ekstrakcija
Ekstrakcija ķīmijā ir vielu atdalīšanas process, kas pamatojas uz vielas atdalīšanu no šķīduma vai cietu vielu maisījuma ar piemērota šķīdinātāja palīdzību.[1]
Metodi izmanto:
- lai sakoncentrētu vienu vai vairākas vielas,
- lai attīrītu vielu no piemaisījumiem.
Metodi izmanto ne tikai organisko vielu izdalīšanai un attīrīšanai, bet to plaši izmanto arī farmācijā, analītiskajā ķīmijā u.c. Ekstrakciju var veikt gan parastā, gan paaugstinātā temperatūrā, gan ar atsevišķām šķīdinātāja porcijām, gan nepārtrauktā procesā.Ekstrakcijas process notiek ne tikai ķīmijas laboratorijā, kur attīra dažādus organiskos savienojumus, bet arī ikdienas dzīvē, piemēram, kafijas automātos notiek ekstrakcija no cietas vielas paaugstinātā temperatūrā.[1]
Ekstrakcijas veidi
labot šo sadaļuEkstrakcija iedalās šķidruma ekstrakcijā un cietās fāzes ekstrakcijā. Šķidruma ekstrakcijā visbiežāk izmanto dalāmo piltuvi un tās tilpums var būt no 10 mL līdz 2 L. Lietojot dalāmo piltuvi, ekstrakcija jāveic atkārtoti vairākas reizes, parasti ekstrahē 3 reizes.[1]
Cietas vielas ekstrakcijā cietu vielu atkārtoti mazgā ar nelielām šķīdinātāja porcijām. Šajā ekstrakcijas veidā tiek izmantots Soksleta aparāts. Šajā aparātā tiek nodrošināta nepārtraukta vielas mazgāšana ar tīru karstu šķīdinātāju.[1]
Ekstrakcijas procesa sastāvdaļas
labot šo sadaļuEkstrakcijā bieži izmanto divus nesajaucamus šķīdumus, lai pārnestu izšķīdušās vielas no viena šķidruma otrā. Tipiska laboratorijas metode ir organisko savienojumu ekstrakcija no ūdens fāzes uz organisko fāzi, izmantojot dalāmo piltuvi.
Vielu no ekstrakta var iegūt sausā veidā, izmantojot rotācijas ietvaicētāju vai liofilizatoru.
Ekstrakcijas starp divām fāzēm teorija
labot šo sadaļuEkstrakcijā izmanto ūdens fāzi un organisko fāzi, jo abām fāzēm atšķiras polaritātes. Ūdens fāze ir polāra, bet daudzu organisko vielu fāze ir nepolāra, līdz ar to tādus šķidrumus var izmantot šķidruma ekstrakcijā, jo tie savā starpā nejaucas (nešķīst viens otrā). Vēl šajā ekstrakcijas metodē izmanto tādu parādību kā šķidrumu atšķirīgi blīvumi, jo blīvākais šķīdums paliek dalāmās piltuves apakšā, bet mazāk blīvākais šķīdums ir augšā.[2]
Ieteikumi
labot šo sadaļuIr divi svarīgi nosacījumi, kurus jāievēro ekstrakcijas procesā:
- Ekstrahējamais šķidrums nedrīkst jaukties ar šķīdinātāju, ar kuru ekstrahē ekstrahējamo šķīdumu,
- Attīrāmajai vielai šajā šķīdinātājā jāšķīst labāk nekā piemaisījumiem.
Lai sasniegtu labu rezultātu, vajag vairākas reizes atkārtot ekstrahējamā šķīduma mazgāšanu ar šķīdinātāju un katrā mazgāšanas reizē izmantot tīru šķīdinātāju. Vielas pilnīgāku ekstrakciju var panākt, veicot dalāmās piltuves kratīšanu (ar vienu roku pieturot šķirpiltuves krānu, ar otru piltuves aizbāzni). Pēc 2...3 min ilgas kratīšanas šķirpiltuvē no jauna ļauj izveidoties diviem slāņiem. Tad, noņemot korķi, atverot krānu, uzmanīgi izvada apakšējo slāni. Organisko šķīdinātāju (ekstrahentu) izvēlas ar tādu aprēķinu, lai tajā pārietu attīrāmā viela, bet nepārietu piemaisījumi vai arī otrādi.[3] Daži savienojumi vairāk šķīst organiskajā slānī un daži savienojumi vairāk šķīst ūdens slānī.[4]
Ir daži svarīgi ekstrakcijā izmantojamo šķīdinātāju izvēles nosacījumi:
- Attīrāmai vielai ekstrakcijā izmantojamajā šķīdinātajā jāšķīst labāk nekā piemaisījumiem;
- Šķīdinātāji pēc iespējas mazāk šķīst viens otrā — šķīdinātājiem vajag būt ar atšķirīgiem blīvumiem;
- Izdalāmajai vielai jāšķīst abos šķīdinātājos, bet šķīdībai jābūt lielākai tai šķīdinātajā, kurā grib vielu sakoncentrēt.
