Mühazirə 11 Ekstraksiyanın aparılma üsulları. Ekstraksiyanın praktiki istifadə olunması

Mühazirə 11
Ekstraksiyanın aparılma üsulları. Ekstraksiyanın praktiki istifadə olunması.
Paylanma əmsalının kifayət qədər yüksək qiymətində birqat ekstraksiya maddəni miqdari olaraq üzvi fazaya keçirməyə imkan verir. Birqat ekstraksiyanın effektivliyini ayrılma dərəcəsi ilə xarakterizə etmək olar:

,

Əgər birqat ekstraksiya kifayət qədər ayrılma dərəcəsini təmin etmirsə, onda ayrılma dərəcəsini üzvi fazanın həcmini artırmaq hesabına və ya çoxqatlı (dövri) ekstraksiya hesabına artırmaq olar. Dövri ekstraksiya ekstragentin ayrıca hissəsi ilə sulu fazadan maddənin ekstraksiyası kimi özünü göstərir.

Birqat, yəni birinci ekstraksiyadan sonra sulu fazada maddənin qalan hissəsi aşağıdakı tənliklə hesablanır

.

İstənilən n-qat ekstraksiyadan sonra maddənin sulu fazada qalan hissəsini aşağıdakı formulla hesablamaq olar:

.

Beləliklə, n-qat ekstraksiyadan sonra ayrılma dərəcəsi aşağıdakı ifadə ilə hesablanılır.

.
Ekstraksiyanın sayından asılı olaraq maddənin paylanmasının hesablanması göstərir ki, maksimum ekstraksiya dərəcəsinə çatmaq üçün ardıcıl ekstraksiyaların sayı 5  6-dan çox olmur (şəkil 1).



Nümunə. Su  benzol sistemində əvəz olunmuş fenolun paylanma əmsalı (D) doqquza bərabərdir. Maddənin ekstraksiya olunduğu sulu fazanın həcmi 25 ml-dir. Ayrılma dərəcələrini müqayisə edin:

a) 25 ml benzolla birqat ekstraksiyanın;

b) 100 ml benzolla birqat ekstraksiyanın;

c) benzolun 25 ml porsiyaları ilə 4-qat ekstraksiyanın.

a) ;

b) ;

c) .

Dövri ekstraksiya əsasən ayırıcı qıfda aparılır. Ayırıcı qıfa tərkibində ekstraksiya olunan birləşmə saxlayan sulu məhlul və su faza ilə qarışmayan üzvi həlledici daxil edilir. Sonra fazaların yaxşı əlaqəsini təmin etmək üçün qıf möhkəm (güclü) silkələnir. Silkələnmədən sonra fazaları ayırırlar.

Fasiləsiz ekstraksiya hər iki fazanın fasiləsiz və nisbətən qarışdırılması ilə həyata keçirilir; fazalardan biri, adətən su faza hərəkətsiz saxlanılır.

Əksaxınlı ekstraksiya. Əksaxınlı paylanmada əməliyyatların ardıcıllığı onunla fərqlənir ki, yuxarı, bir qayda olaraq üzvi faza ardıcıl olaraq seriyalarla ekstraksiya trubkasından keçirilir və onların hər biri tarazlıq yaranana qədər aşağıya doğru hərəkət edən maye fazanın yeni porsiyaları ilə əlaqədə olur. Beləliklə, hər bir mərhələdə maddənin hər iki fazanın yeni porsiyaları arasında paylanması baş verir. Tarazlığın yaranması və keçid prosesləri n dəfə təkrar edilir.

Əksaxınlı ekstraksiya metodunun effektivliyi yüksəkdir. Hətta ayrılacaq maddələrin paylanma əmsallarının qiymətlərində az fərq olduqda belə keçidlərin və tarazlıqların sayını artırmaq yolu ilə onların miqdari ayrılmasına və çıxarılmasına nail olmaq olar.

Məsələn, D=2,0 və D=0,1 olan iki maddənin miqdari ayrılması cəmi on mərhələyə başa çatır. Daha effektiv ayrılma paylanma əmsallarının nə çox kiçik, nə də çox böyük olmadığı şəraitdə baş verir. Əgər ayrılan maddələrin paylanma əmsalları kiçikdirsə, onda ayrılma effektiv olmur. Belə ki, hər mərhələdə hər bir maddənin kiçik miqdarı üzvi fazaya keçəcək. Paylanma əmsalının böyük qiymətlərində mərhələlərin sayının çox olması tələb olunur. Belə ki, maddə sulu fazada pis tutulur.

Əksaxınlı ekstraksiya mürəkkəb qarışıqların ayrılması üçün, həmçinin böyük həcmli başlanğıc materialdan komponentlərin kiçik miqdarının çıxarılması üçün tətbiq olunur. Məsələn, 40 trubkadan ibarət olan cihazın köməyi ilə 4 ton mal və donuz qara ciyərindən protogen ayrılmışdır.

Ekstraksiya sisteminin bir sıra təsnifatı vardır. Əsas məsələ analiz olunan birləşmənin sulu fazadan üzvi fazaya keçməsidir ki, bu da ekstragentin təbiətindən asılıdır. Ümumiyyətlə seçilmiş ekstragentlərin turşu və ya əsasi xassəyə malik olması əsas məsələlərdən biridir.