Очистка методом экстракции. Определение и все пояснения.

Определение. Экстракция — метод разделения и очистки веществ, основанный на различной растворимости компонентов смеси в двух несмешивающихся жидкостях (растворителях). Нужное вещество извлекают из смеси или раствора с помощью подходящего растворителя — экстрагента.

Условия подбора экстрагента:

1. Нужное вещество в нём растворяется хорошо, а примеси — плохо или совсем не растворяются.
2. Он не смешивается с исходным растворителем (например, с водой), поэтому образуются два слоя.
3. Он химически не реагирует с извлекаемым веществом.
4. Его легко потом удалить (отогнать), то есть он имеет невысокую температуру кипения.

Как проводят экстракцию:

1. Раствор со смесью (например, водный раствор иода) наливают в делительную воронку.
2. Добавляют экстрагент (например, гексан или четырёххлористый углерод) и встряхивают, чтобы вещества лучше контактировали.
3. Дают смеси отстояться: жидкости расслаиваются на два слоя. Верхний слой — менее плотная жидкость, нижний — более плотная.
4. Открывают кран воронки и сливают нижний слой в одну посуду, а верхний — в другую.
5. Из слоя с экстрагентом выделяют чистое вещество: экстрагент отгоняют (перегонкой) или выпаривают.

Пример. Иод плохо растворим в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях. К бурому водному раствору иода добавляют гексан и встряхивают. Иод переходит в верхний слой гексана, который окрашивается в фиолетовый цвет, а вода обесцвечивается. Слои разделяют делительной воронкой, гексан отгоняют, и остаётся иод.

Где применяют: получение лекарственных веществ и эфирных масел из растений, извлечение кофеина из кофе (декофеинизация), очистка нефтепродуктов, получение металлов и редких элементов, анализ веществ.

Особенности: процесс можно повторять несколько раз свежими порциями экстрагента — так вещество извлекается полнее. Метод мягкий, обычно не требует сильного нагрева, поэтому подходит для веществ, разлагающихся при нагревании.