Экстракция это в химии кратко

Обновлено: 04.07.2024

Экстракцией – называется процесс разделения жидких и твёрдых смесей путем избирательного растворения одного или нескольких компонентов в жидкостях, называемых экстрагентами.

1. в органическом синтезе

2. переработка нефти

3. поглощения ядерного горючего

4. получение чистых веществ различной природы и т.д.

Движущей силой экстракции, как и других массообменных процессов, является разность концентраций в обеих средах. При разделении жидкой смеси исходная жидкость обрабатывается экстрагентом, и в результате образуется экстракт – раствор извлечённого из смеси компонента в экстрагенте и рафинат – жидкость, обеднённая извлекаемым компонентом.

В общем случае к экстрагентам предъявляются следующие требования.

1. избирательность (способность растворять целевые компоненты)

2. химическая индифферентность

3. возможно низкая растворимость в жидкой смеси

4. доступность и низкая стоимость и т.д.

В технологическом отношении процесс экстракции состоит из 3-х последовательных операций

1. перемешивание исходной смеси с экстрагентом

2. механическое разделение экстрагента и рафината

3. регенерация экстрагента (ректификация, высаливание)

Рассмотрим схему экстракции.

I – обрабатываемая смесь

В процессе эктракции осуществляется непрерывный переход компонентов из одной жидкости в другую.

Скорость перехода компонентов из I в II равна

K – коэффициент распределения

Процесс экстракции близок к процессу абсорбции, протекает по тем же стадиям:

1. Диффузия II компонента из объема I к поверхности раздела фаз.

β_I – коэффициент скорости переноса в обрабатываемой жидкости.

2. Переход через границу раздела фаз – это быстрая стадия. Здесь осуществляется равновесие.

3. Диффузия от границы в объем экстрагента

β_II – коэффициент скорости переноса в объеме экстрагента.

При совместном решении уравнений устанавливается решение

– коэффициент скорости экстракции

Скорость экстракции зависит от

1. (KC_I–C_II), то есть от отдаленности от равновесия

2. поверхности раздела фаз

3. от температуры: при повышении температуры, повышается коэффициент диффузии и уменьшается η средн.

4. от перемешивания.

Рассмотрим 2 случая экстракции

I. Вещество плохо экстрагируется.

т.е. скорость экстракции будет определяться скоростью диффузии вещества в экстрагенте

II. Вещество хорошо экстрагируется.

т.е. скорость экстракции определяется скоростью диффузии вещества в растворе.

Процесс экстракции осуществляется в аппаратах – экстракторах. Эффективность экстракторов зависит от совершенства контактирования исходной смеси и экстрагента, а также от чёткости разделения полученной смеси на экстракт и рафинат.

Большая поверхность контакта достигается диспергированием одной из жидких фаз, а чёткость разделения – обособленными гравитационными отстойниками.

По характеру изменения состава жидких фаз экстракционные аппараты делят на II группы:

Контактные экстракторы (в них характер изменения состава фаз близок к непрерывному):

Распылительные

Представляет собой полую колонну, заполненную одной из жидкостей – сплошной (дисперсионной) фазой (на рисунке – тяжёлая жидкость). Для создания большей поверхности контакта фаз другая жидкость (дисперсная фаза) распыляется при помощи распределительного устройства в сплошной фазе. На определённом уровне капли дисперсной фазы сливаются образуют слой, отдельный от сплошной фазы поверхностью раздела. Сверху и снизу колонна расширена, что способствует лучшему отстаиванию фаз. Данные колонны обладают высокой производительностью, но мало эффективны.

По устройству не отличаются от насадочных абсорберов. Насадка, беспорядочно засыпанная на опорную решётку, выполняет роль перегородок: она способствует многократному дроблению и слиянию и слиянию капель дисперсной фазы и сводит к минимуму обратное перемешивание. По простоте устройства данные аппараты приближаются к распылительным экстракторам, но предельная производительность их ниже, так как некоторая часть сечения колонны занята насадкой. Эффективность разделения в насадочных экстракторах невысокая.

Наиболее распространённым аппаратом этого типа является роторно-дисковый экстрактор. По оси колонны вращается ротор-вал, на который насажены плоские диски 2, перемешивающие жидкость. Колонна делится на секции кольцевыми перегородками 3, укреплёнными на стенках аппарата, причём диски находятся на середине высоты каждой секции. Движущиеся противотоком жидкие фазы смешиваются в каждой секции и в некоторой степени разделяются при обтекании неподвижных кольцевых перегородок, ограничивающих секции. Производительность и эффективность зависит от числа оборотов ротора, соотношения размеров дисков и кольцевых перегородок и расстояния между ними, а также, как и в других экстракторах, от соотношения расходов фаз. Достоинством роторно-дисковых экстракторов является сочетание довольно значительной производительности с высокой интенсивностью процесса массопередачи.

Ступенчатые экстракторы (в них изменение состава фаз происходит скачкообразно (ступенчато), в каждой ступени осуществляется смешение и разделение (сепарация) фаз):

Тарельчатые

В экстракторах с ситчатыми тарелками дисперсная фаза многократно раздробляется при прохождении сквозь отверстия ситчатых тарелок (диаметр отверстий 2-9 мм). Струйки дисперсной фазы распадаются при этом на мелкие капли, которые образуют слои над тарелками, если диспергируется лёгкая жидкость. Диспергирование происходит, когда гидростатическое давление слоя жидкости становится достаточным для её прохождения сквозь отверстия. Для стока сплошной фазы на тарелках имеются сливные патрубки. Расстояние между тарелками составляет 0,15-0,6 м.

Горизонтальный экстрактор такого типа представляет собой цилиндрический аппарат, разделённый перегородками на отсеки. Каждый отсек состоит из камеры смешения (труба с внутренним погруженным насосом) и отстойной камеры. Исходный раствор, подаваемый в экстрактор, поступает по переливной трубе 1, в первую по ходу раствора камеру смешения. В эту же камеру по трубе 2 поступает из предыдущей ступени экстрагент, обогащённый извлекаемым веществом. В камере смешения фазы при помощи насоса перемешиваются, и смесь подаётся через патрубок 3 на разделение в отстойную камеру. Отсюда экстракт отводится из аппарата через воронку 4, а обеднённый раствор (рафинат) по переливной трубе направляется в следующую камеру смешения, где снова смешивается с экстрактом, поступающим из предыдущей ступени, а затем смесь направляется в следующую отстойную камеру. Смешение и разделение фаз повторяется многократно, вплоть до последней ступени, где раствор смешивается со свежим экстрагентом, поступающим через штуцер 5. Из этой ступени удаляется конечный рафинат.

В вертикальных экстракторах прямоугольные отстойные камеры установлены непосредственно одна над другой, для смешения фаз служат насосы, смонтированные на боковых стенках отстойных камер. Колонна разделяется по высоте на чередующиеся смесительные и отстойные секции, причём отстойные секции (каждая высотой 0,3 м и более) заполнены специальной насадкой. В смесительных зонах перемешивание производится четырёхлопастными мешалками, вращающимися на общем вертикальном валу, который проходит по оси колонны. Такие аппараты занимают значительно меньшую площадь, чем горизонтальные смесительно-отстойные экстракторы. Кроме того, благодаря прямоугольной форме отстойных камер удаётся уменьшить отношение высоты камер к их сечению, что способствует ускорению отстаивания и приводит к большей компактности аппарата.

1. в органическом синтезе

2. переработка нефти

3. поглощения ядерного горючего

4. получение чистых веществ различной природы и т.д.

В общем случае к экстрагентам предъявляются следующие требования.

1. избирательность (способность растворять целевые компоненты)

2. химическая индифферентность

3. возможно низкая растворимость в жидкой смеси

4. доступность и низкая стоимость и т.д.

В технологическом отношении процесс экстракции состоит из 3-х последовательных операций

1. перемешивание исходной смеси с экстрагентом

2. механическое разделение экстрагента и рафината

3. регенерация экстрагента (ректификация, высаливание)

Рассмотрим схему экстракции.

I – обрабатываемая смесь

В процессе эктракции осуществляется непрерывный переход компонентов из одной жидкости в другую.

Скорость перехода компонентов из I в II равна

K – коэффициент распределения

Процесс экстракции близок к процессу абсорбции, протекает по тем же стадиям:

1. Диффузия II компонента из объема I к поверхности раздела фаз.

β_I – коэффициент скорости переноса в обрабатываемой жидкости.

2. Переход через границу раздела фаз – это быстрая стадия. Здесь осуществляется равновесие.

3. Диффузия от границы в объем экстрагента

β_II – коэффициент скорости переноса в объеме экстрагента.

При совместном решении уравнений устанавливается решение

– коэффициент скорости экстракции

Скорость экстракции зависит от

1. (KC_I–C_II), то есть от отдаленности от равновесия

2. поверхности раздела фаз

3. от температуры: при повышении температуры, повышается коэффициент диффузии и уменьшается η средн.

4. от перемешивания.

Рассмотрим 2 случая экстракции

I. Вещество плохо экстрагируется.

т.е. скорость экстракции будет определяться скоростью диффузии вещества в экстрагенте

II. Вещество хорошо экстрагируется.

т.е. скорость экстракции определяется скоростью диффузии вещества в растворе.

По характеру изменения состава жидких фаз экстракционные аппараты делят на II группы:

Контактные экстракторы (в них характер изменения состава фаз близок к непрерывному):

Распылительные

Ступенчатые экстракторы (в них изменение состава фаз происходит скачкообразно (ступенчато), в каждой ступени осуществляется смешение и разделение (сепарация) фаз):

Тарельчатые

экстрагирование, процесс разделения смеси жидких или твёрдых веществ с помощью избирательных (селективных) растворителей (экстрагентов).

Процесс Э. включает 3 последовательные стадии: смешение исходной смеси веществ с экстрагентом; механическое разделение (расслаивание) двух образующихся фаз; удаление экстрагента из обеих фаз и его регенерацию с целью повторного использования. После механического разделения получают раствор извлекаемого вещества в экстрагенте (экстракт) и остаток исходного раствора (рафинат) или твёрдого вещества. Выделение экстрагированного вещества из экстракта и одновременно регенерация экстрагента производится дистилляцией (См. Дистилляция), Выпариванием, кристаллизацией (См. Кристаллизация), Высаливанием и т. п.

Достоинствами Э. являются низкие рабочие температуры, рентабельность извлечения веществ из разбавленных растворов, возможность разделения смесей, состоящих из близкокипящих компонентов, и азеотропных смесей, возможность сочетания с другими технологическими процессами (ректификацией, кристаллизацией), простота аппаратуры и доступность её автоматизации. Недостатком Э. в ряде случаев является трудность полного удаления экстрагента из экстрагируемых веществ.

Э. подчиняется законам диффузии (См. Диффузия) и равновесного распределения. При Э. из жидкостей после смешения исходного раствора с экстрагентом и расслоения образовавшейся смеси концентрация у экстрагируемого вещества (В) в фазе экстракта больше его концентрации х в фазе рафината. При взаимной нерастворимости экстрагента (С) и растворителя (Л) исходного раствора зависимость у от х для равновесной системы (для которой у обозначается как у_р) изображается в диаграмме у — х (рис. 1, а). Если раствор разбавлен, а вещество В в экстракте находится в неассоциированном и недиссоциированном состояниях, отношение

Вследствие кратковременности и несовершенства акта смешения экстрагента и исходного раствора действительная (рабочая) концентрация у всегда меньше равновесной у_р. Степень приближения у к у_р характеризует эффективность Э., а разность y_p—y является его движущей силой.

В результате однократной Э. возможна сравнительно небольшая степень извлечения вещества В из исходного раствора, поэтому прибегают к многократному повторению актов смешения и последующего расслаивания взаимодействующих фаз при их встречном движении (рис. 1, б). Если в исходном растворе концентрация вещества В уменьшается от x₁ до x₂, то его концентрация в фазе экстракта возрастает от 0 до y₁. Из уравнения материального баланса Э.:

(где D и W — соответственно расходы чистого экстрагента и чистого растворителя) можно определить расход экстрагента:

Уравнение (а) описывает прямую (см. рис. 1, а), проходящую через точки с координатами (x₁,0) и (x₁, y₁). В приведённых выражениях x₁ и y₁— концентрации относительно чистого растворителя А и чистого экстрагента С. Очевидно, что при прочих равных условиях расход экстрагента растет по мере уменьшения концентрации (x₂) вещества В в рафинате и уменьшения его концентрации y₁ в экстракте.

Кинетика Э. описывается общим уравнением Массообмена. M = KΔcFτ, где М — количество экстрагированного вещества, К — коэффициент массопередачи, Δс — средняя разность концентраций экстрагируемого вещества в обеих фазах, F — величина межфазной поверхности, τ — время.

Величина Δс однозначно определяется заданными концентрациями х, у и у_р, поэтому для достижения больших значений М стремятся увеличить К путём турбулизации потоков взаимодействующих фаз и F — путём диспергирования одной из фаз (экстрагента или исходного раствора) на мелкие капельки. Точное значение К пока не может быть рассчитано теоретическим путём, поэтому эффективность процесса Э. выражают, как и при ректификации или абсорбции, числом ступеней равновесия (идеальных тарелок). Графическое определение числа ступеней равновесия показано на рис. 1, а. В случае частичной растворимости растворителя А и экстрагента С равновесие системы изображается в плоскости равностороннего треугольника (рис. 1, в). Каждой точке внутри треугольника соответствует тройная смесь, в которой концентрации компонентов А, В, С измеряются длинами перпендикуляров, опущенных на противолежащие стороны. Под кривой EG (бинодальной кривой) расположена область гетерогенных смесей, а над кривой — гомогенных растворов. Процессы Э., поскольку в них чередуются акты смешения и расслаивания фаз, протекают только в гетерогенной области. Смешав исходный раствор с некоторым количеством экстрагента, получим тройную гетерогенную смесь Р, которая расслаивается на экстракт Q и рафинат R с концентрацией экстрагируемого вещества В. Если теперь смешать рафинат со свежей порцией экстрагента, получим новую гетерогенную смесь P₁, которая расслоится на экстракт Q₁ и рафинат R₁ с более низкой концентрацией Q₁. Положение прямых QR и Q₁R₁, называется конодами, определяется для каждой системы экспериментальным путём. Продолжая акты смешения и расслаивания, можно добиваться дальнейшего понижения концентрации компонента В в рафинате, т. е. повышения степени Э. Совершенно очевидно, что число построенных конод (их может быть сколько угодно) равно числу ступеней равновесия. В приведённом примере периодической Э. после каждого акта смешения и расслаивания падает концентрация В как в рафинате, так и в экстракте. Для повышения концентрации вещества В в экстракте и большего его исчерпывания из рафината во многих случаях прибегают к Э. с так называемой обратной флегмой. Сущность этого процесса сводится к частичному отделению экстрагента от экстракта и исходного растворителя от рафината и обратному возвращению долей этих фракций в аппарат навстречу уходящим потокам.

Для экстракционного разделения двух компонентов (B₁ и B₂), особенно с близкой растворимостью в исходном растворителе, часто используют два экстрагента с различной селективностью. Исходный раствор поступает в среднюю часть экстрактора, один из экстрагентов — в верхнюю часть, другой — в нижнюю. В результате компонент B₁ переходит в фазу одного экстрагента, компонент B₂ — в фазу другого (рис. 2).

Наиболее эффективна непрерывная Э., осуществляемая в многоступенчатых аппаратах (экстракторах) при противотоке исходного раствора и экстрагента. В этом случае заданная степень Э. достигается при наименьшем расходе экстрагента. Многоступенчатые экстракторы (см. рис. 3, а, б, в) обычно представляют собой вертикальные колонны, разделённые поперечными перфорированными тарелками, вращающимися дисками, мешалками и т. п. на ступени (секции). В каждой ступени происходит перемешивание взаимодействующих фаз и их расслаивание. Т. о., исходный раствор и экстрагент многократно перемешиваются и расслаиваются. Эффективность этих аппаратов оценивается кпд отдельных ступеней или высотой аппарата, эквивалентной одной ступени равновесия — теоретической тарелке (см. Ректификация).

Значит, распространение получили экстракторы ситчатые и с механическим перемешиванием. В ситчатых (рис. 3, а) ступени разграничены перфорированными горизонтальными тарелками и сообщаются между собой переливными трубками. Одна из контактирующих жидкостей, проходя через отверстия тарелок, диспергируется, чем создаётся большая поверхность контакта с встречной жидкостью, протекающей по переливным трубкам в виде сплошной фазы. Экстракторы с механическим перемешиванием делятся на роторно-дисковые (рис. 3, б) и с чередующимися смесительными и отстойными насадочными секциями (рис. 3, в). В роторно-дисковых экстракторах вращающиеся диски перемешивают и диспергируют жидкости, после чего они расслаиваются. В экстракторах со смесительными и насадочными секциями лопастные или турбинные мешалки размещены на общем вертикальном валу попеременно со слоями неподвижной насадки (кольца Рашига, спирали, пакеты сеток и пр.). Перемешанные жидкости, пройдя через слои насадки, расслаиваются. Применяются также экстракторы с непрерывным контактом взаимодействующих фаз (распылительные, насадочные), не разделённые на отд. ступени, их эффективность при достаточной высоте измеряется несколькими ступенями. Распылительные экстракторы (рис. 3, г) снабжены соплами, инжекторами и т. п. для диспергирования взаимодействующих жидкостей. Такие аппараты отличаются простотой и высокой производительностью, но сравнительно невысокой эффективностью. Несколько более эффективны, но менее производительны насадочные экстракторы (рис. 3, д), наполненные кольцами Рашига, кольцами Паля и др. Часто используются ящичные экстракторы, которые разделены вертикальными перегородками на ступени, каждая из которых состоит из смесительной и отстойной камер (рис. 4). Расположенные в смесительной камере турбинные мешалки перемешивают жидкости и одновременно транспортируют их из ступени в ступень.

Такие экстракторы могут работать при любом соотношении исходного раствора и экстрагента, сохраняя при этом рабочие концентрации жидкостей при прекращении процесса.

Для Э. неустойчивых соединений (например, антибиотиков) используются центробежные экстракторы, ротор которых состоит из набора цилиндров, перфорированных с обоих концов, или спиральных лент. Исходный раствор и экстрагент движутся навстречу друг другу, причём более тяжёлая жидкость — от центра к периферии, а более лёгкая — в обратном направлении. Контакт жидкостей происходит на пути их движения, а диспергирование — при прохождении через перфорированные части цилиндров.

Э. из твёрдых веществ изображается диаграммой фазового равновесия, показанной на рис. 1, а. В этом случае в зависимости от конструкции используемого аппарата экстрагент проходит либо через слой неподвижной твёрдой фазы, либо перемешивается с нею, либо движется в противотоке к твёрдой фазе, перемещаемой различными транспортными устройствами. Применяется, например, непрерывный противоточный экстрактор (рис. 5), где твёрдая фаза перемещается перфорированными шнеками вдоль U-образного цилиндрического корпуса навстречу экстрагенту. Экстракт отводится через процеживатель — цилиндрический лист с вертикальными прорезями.

Э. широко применяется в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, фармацевтической, пищевой и др. отраслях промышленности, например для извлечения ароматических углеводородов из нефтепродуктов, масляных фракций из сернистых нефтей, фенола из сточных вод, антибиотиков из культуральных жидкостей, металлов (в т. ч. редких) или их соединений из руд, многих природных органических соединений из растительного сырья (сахара из свёклы и тростника, масла из соевых бобов и масличных семян, таннина из древесной коры, фармацевтических препаратов из корней и листьев растений и т. п.).

Э. в аналитической химии и радиохимии. Для химического анализа элементов, а также при разделении, концентрировании и очистке радиоактивных изотопов наибольшее применение нашла Э. из водных растворов. Экстрагентами при этом служат спирты, кетоны, простые и сложные эфиры, амины, эфиры фосфорной кислоты, хелатообразующие соединения и др. Экстрагенты используют в смесях с разбавителями — жидкостями, которые служат для улучшения физеских (вязкость, плотность) или экстракционных свойств экстрагентов. Разбавителями могут быть керосин, бензол, хлороформ и т. п.

Основные направления Э. в аналитической химии следующие: 1) избирательное извлечение целевых элементов из смесей для количеств, анализа; 2) определение содержания примесей в исследуемых веществах, что особенно важно в технике получения особо чистых веществ. Достоинствами Э. в аналитической химии являются: высокая избирательность, простота осуществления, универсальность (т. е. возможность выделения практически любого элемента). В радиохимии Э. используется главным образом для очистки различных радиоактивных веществ от примесей; извлечения и разделения радиоактивных изотопов из облученных мишеней; выделения естественных радиоактивных изотопов из различных объектов и т. д.

Достоинством Э. при работе с короткоживущими радиоактивными изотопами является также экспрессность. В таких процессах экстрагенты должны обладать радиационной устойчивостью. Для обеспечения безопасности человека при Э. радиоактивных веществ применяют дистанционное управление.

Во многих случаях использование Э. в аналитической химии и радиохимии сочетают с другими методами (хроматографией (См. Хроматография), соосаждением, дистилляцией (См. Дистилляция) и т. д.).

Лит.: Пратт Г. Р. К., Экстракция жидкость — жидкость в теории и практике, в сборнике: Жидкостная экстракция, М., 1958; Фомин В. В., Химия экстракционных процессов, М., 1960; Моррисон Дж., Фрейзер Г., Экстракция в аналитической химии, пер. с англ., Л., 1960; Экстракция в аналитической химии и радиохимии. [Сб. ст.]. под ред. Ю. А. Золотова, М., 1961; Шкоропад Д. Е., Лысковцов И. В., Центробежные жидкостные экстракторы, М., 1962; Зюлковский 3., Жидкостная экстракция в химической промышленности, пер. с польск., Л., 1963; Трейбал P., Жидкостная экстракция, пер. с англ., М., 1966; Броунштейн Б. И., Железняк А. С., Физико-химические основы жидкостной экстракции, М.— Л., 1966; 3олотов Ю. А., Кузьмин Н. М., Экстрактционное концентрирование, М., 1971; Химия процессов экстракции, М., 1972; Аксельруд Г. А., Лысянский В. М., Экстрагирование, Л., 1974.

Рис. 1: а — диаграмма равновесия для систем, в которых экстрагент и растворитель исходного раствора взаимно нерастворимы; б — схема однократной экстракции при встречном движении исходного раствора и экстрагента; в — диаграмма равновесия для систем, в которых экстрагент и растворитель исходного раствора частично растворимы.

Рис. 2. Схема установки непрерывного действия для экстракции двумя растворителями: 1 - колонна; II - установка для регенерации экстрагента SB2, III- установка для регенерации экстрагента SB1, IV- дополнительные смесители (в случае работы с флегмой); 1,2,3, . n-1, n-номера ступеней: L - исходный раствор; N - сырой экстракт; Rn - сырой рафинат; B1, B2 - экстрагируемые компоненты.

Рис. 3. Схемы экстракционных колонн: а — колонна с ситчатыми тарелками; б — роторно-дисковый экстрактор; в — колонна с чередующимися смесительными и отстойными насадочными секциями; г — распылительная колонна; д — насадочная колонна; 1 — колонна; 2, 6 — распылители; 3 — ситчатая тарелка; 4 — переливные трубки; 5, 12 — насадки; 7, 10 — валы; 8 — плоский ротор; 9 — кольцевые перегородки; 11 — мешалки;

Рис. 4. Ящичный экстрактор: 1 — камера смешения; 2 — жалюзийная перегородка; 3 — отстойная камера; 4 — граница раздела фаз; 5, 6 — регулирующие трубки; 7 — рециркуляционная трубка; 8 — всасывающий коллектор; 9 — турбинная мешалка.

Рис. 5. Непрерывный противоточный экстрактор: 1 — корпус; 2 — перфорированные шнеки; 3 — ввод твердой фазы; 4 — отвод твердой фазы; 5 — ввод экстрагента; 6 — отвод экстрагента; 7 — процеживатель.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Экстра́кция (от лат. extraho — извлекаю) — способ извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстраге́нта). Для извлечения из смеси применяются растворители, не смешивающиеся с этой смесью.

Экстракция может быть разовой (однократной или многократной) или непрерывной (перколя́ция).

Простейший способ экстракции из раствора — однократная или многократная промывка экстрагентом в делительной воронке. Делительная воронка представляет собой сосуд с пробкой и краном для слива нижнего слоя жидкости. Для непрерывной экстракции используются специальные аппараты — экстракторы, или перколяторы.

Для извлечения индивидуального вещества или определённой смеси (экстракта) из сухих продуктов в лабораториях широко применяется непрерывная экстракция по Сокслету.

В лабораторной практике химического синтеза экстракция может применяться для выделения чистого вещества из реакционной смеси или для непрерывного удаления одного из продуктов реакции из реакционной смеси в ходе синтеза.

Связанные понятия

Ионообменные смолы — синтетические органические иониты — высокомолекулярные синтетические соединения с трехмерной гелевой и макропористой структурой, которые содержат функциональные группы кислотной или основной природы, способные к реакциям ионного обмена.

Омыление — гидролиз сложного эфира с образованием спирта и кислоты (или её соли, когда для омыления берут раствор щёлочи).

Изопропи́ловый спирт (пропано́л-2, втор-пропанол, изопропано́л, диметилкарбино́л, ИПС) — органическое соединение, простейший вторичный одноатомный спирт алифатического ряда. Существует изомер изопропанола — пропанол-1.

Пластификаторы — это вещества, которые вводят в состав полимерных материалов для придания (или повышения) эластичности или пластичности при переработке и эксплуатации. Пластификаторы облегчают диспергирование ингредиентов, снижают температуру технологической обработки композиций, улучшают морозостойкость полимеров, но иногда ухудшают их теплостойкость. Некоторые пластификаторы могут повышать огне-, свето- и термостойкость полимеров.

Амиловый спирт C5H11OH и его изомеры — предельные одноатомные спирты. Известны все 8 изомерных амиловых спиртов.

Упоминания в литературе

Установлено, что описанные изменения в структуре меланина приводят к уменьшению терапевтической активности водных извлечений из чаги. Вероятно, в случае более конденсированного комплекса уменьшается количество участков комплекса, способных проявлять АОА. Самой высокой АОА должны обладать водные извлечения, полученные ремацерацией, поскольку при применении этого способа экстракции извлекается максимальное количество меланина, который считается основным действующим веществом извлечений [176]. Однако АОА у водного извлечения, полученного при механическом перемешивании, значительно выше. Вероятно, это связано с тем, что при данном способе экстрагирования происходит интенсификация процесса массопередачи и за счет изменения гидродинамических условий увеличивается скорость экстракции, так как сильно уменьшается слой неподвижной жидкости и появляются конвективные токи, способствующие переносу вещества. Похоже, за счет более быстротекущего процесса происходит извлечение в большей степени низкомолекулярных компонентов, таких например, как фенолы (п-крезол, пирокатехин, резорцин, гидрохинон, α-нафтол), флавоноиды, относящиеся к классам флавонов, флаванонов, катехинов [8], благодаря которым может возрастать АОА водного извлечения. Вероятно, при этом способе экстрагирования происходят более глубокие структурные изменения меланина при выходе из сырья и формировании частиц в дисперсионной среде. Очевидно, с этим связано получение более плотной упаковки меланина в золе водного извлечения [169].

Основными методами выделения антибиотиков из нативных растворов (культуральная жидкость, освобожденная от биологической массы продуцента) можно назвать следующие: осаждение антибиотика, методы экстракции антибиотиков органическими растворителями, сорбционные методы с использованием поверхностно-активных веществ (активированный уголь, активированный оксид алюминия и др.) или ионообменных материалов (ионообменные смолы). При применении сорбционных методов выделения антибиотиков наиболее трудной задачей является десорбция (элюирование) препарата.

Так как дистиллированная вода обладает особыми свойствами, например, сверхвысоким обратным осмосом, она прекрасно подойдет для изготовления живых водных экстрактов из измельченных через соковыжималку листьев или плодов. Для усиления эффекта экстракции гомогенат из листьев или плодов, замоченных в дистилляте, лучше предварительно проморозить до состояния льда в морозильной камере. В результате наполнения клеток водой целлюлозные мембраны клеток разорвутся после помещения в морозильник, так как вода обладает способностью расширяться при охлаждении. При оттаивании внутриклеточный сок будет выделяться и растворяться в воде. При этом ферменты и гидропротеиновые комплексы цитоплазмы не разрушаются так, как это происходит при кипячении. А самое главное, используя такие напитки, мы сохраняем не только жизненную силу растений, но и живую воду, ее кластерные структуры и кристаллоэнергоинформационные свойства.

Настойка – это жидкая лекарственная форма, полученная в результате экстракции биологически активных компонентов растения с помощью спирта. Для ее приготовления не требуется тепловой обработки, разрушающей целебные вещества, как это происходит с отваром и настоем. Преимуществом данной формы являются и длительные сроки хранения: настойка не теряет своих лекарственных свойств в течение 2 лет.

В предмет изучаемых преступлений кроме самих веществ входит оборудование для их изготовления и переработки. Это заводские или кустарно изготовленные машины и приспособления для таблетирования или ампулирования веществ; автоматические и ручные мешалки субстанций, вещества, не отнесенные к изделиям, входящим в кухонные наборы; полуфабрикаты, пустые ампулы, шприц-тюбики и разных объемов капсулы; приспособления для маркировки ампул, шприц-тюбиков, капсул; заводские или кустарно изготовленные устройства для охлаждения жидкостей при экстракции и перегонке (к этой категории не относятся бытовые холодильники), а также устройства для экстракции и перегонки, устройства для фильтрации жидкостей под вакуумом.

Связанные понятия (продолжение)

Адипи́новая кислота́ (гександио́вая кислота) НООС(СН2)4СООН — двухосновная предельная карбоновая кислота. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот.

Метилацета́т (метиловый эфир уксусной кислоты, метиловый эфир этановой кислоты, уксуснометиловый эфир, MeOAc) CH3COOCH3 — органическое вещество класса сложных эфиров.

Глицери́н (глицерóл, пропантриол-1,2,3) — простейший представитель трёхатомных спиртов с формулой C3H5(OH)3. Представляет собой вязкую прозрачную жидкость.

Перекристаллиза́ция — метод очистки вещества, основанный на различии растворимости вещества в растворителе при различных температурах (обычно интервал температур от комнатной до температуры кипения растворителя, если растворитель — вода, или до какой-то более высокой температуры). Перекристаллизация подразумевает плохую растворимость вещества в растворителе при низких температурах, и хорошую— при высоких. При нагревании колбы вещество растворяется. После стадии адсорбции примесей (если это необходимо.

Циклогексанон — органическое соединение, алициклический кетон, бесцветная маслянистая жидкость с запахом ацетона и мяты.

Метилэтилкетон (систематическое наименование: бутано́н) — химическое соединение класса кетонов, второй член гомологического ряда алифатических кетонов. Формула: CH3-C(O)-CH2-CH3. Это бесцветная подвижная легколетучая жидкость с запахом, напоминающим запах ацетона. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для алифатических кетонов, используется как растворитель и сырьё в органическом синтезе.

Растворитель — жидкое, твёрдое или газообразное вещество, способное растворять другие твёрдые, жидкие или газообразные вещества. Обычно используются как органические растворители в химчистках (например, тетрахлорэтилен), как бытовые растворители (например, ацетон, скипидар), для удаления лаков и клея (ацетон, метиловый спирт, этилацетат), в моющих средствах (цитрусовые терпены), в парфюмерии (этанол) и в химическом синтезе. Обычно растворитель и растворяемое вещество одинаковы по своей природе.

Дифенилами́н ((N-фенил)-анилин) — вещество с формулой (С6Н5)2NН, молярная масса которого равна 169,23.

Фурфурол (2-фуранкарбальдегид, фурфураль) (от лат. furfur — отруби) — альдегид, производное фурана. Представляет собой жидкость с запахом свежего ржаного хлеба или миндаля.

Антипирен (от греч. anti- — приставка, означающая противодействие, и греч. руr — огонь) — компонент, добавляемый в материалы органического происхождения с целью обеспечения огнезащиты.

Этилацетат (этиловый эфир уксусной кислоты) СН3−СОО−CH2−CH3 — бесцветная летучая жидкость с резким запахом.

Гидрокси́д на́трия (лат. Nátrii hydroxídum; другие названия — каустическая сода, едкий натр) — самая распространённая щёлочь, химическая формула NaOH. В год в мире производится и потребляется около 57 млн тонн едкого натра.

Смоляны́е кисло́ты (дитерпеновые кислоты) — природные карбоновые кислоты преимущественно фенантренового ряда с общей формулой C19H27—31COOH.

Ацетат кальция — кальциевая соль уксусной кислоты. Бесцветное кристаллическое или аморфное вещество, хорошо растворимое в воде. Технический моногидрат может быть в форме гранул или некрупных игл. Обладает слабым вкусом и запахом уксуса. Химическая формула — Ca(CH3COO)2, однако чаще получают его моногидрат Ca(CH3COO)2•H2O.

О́кись этиле́на (этиленокси́д, оксира́н, 1,2-эпоксиэтан) — органическое химическое гетероциклическое вещество, химическая формула C2H4O. При нормальных условиях — бесцветный газ с характерным сладковатым запахом. Производное этилена и представляет собой простейший эпоксид — трёхчленный гетероцикл, в кольцевой молекуле которого содержатся один атом кислорода и два атома углерода.

Сульфи́т на́трия (сернистокислый натрий) — неорганическое соединение, соль натрия и сернистой кислоты.

Пропиле́нглико́ль — бесцветная вязкая жидкость со слабым характерным запахом, сладковатым вкусом, обладающая гигроскопическими свойствами.

Каменноугольная смола — сложная смесь более чем 1000 ароматических соединений, особенно полициклических ароматических углеводородов и гетероциклических соединений, из которых выявлено и идентифицировано около 500. Чёрная, вязкая жидкость с сильным едким запахом.

Глико́ли (дио́лы, двухатомные спирты) — класс органических соединений, содержащих в молекуле две гидроксильные группы. Имеют общую формулу CnH2n(OH)2. Простейшим гликолем является этиленгликоль НО-СН2-СН2-ОН.

Сульфид натрия, устар. сернистый натрий, — сложное неорганическое вещество с химической формулой Na2S.

Нитра́т на́трия (азотноки́слый на́трий, натриевая селитра, чилийская селитра, натронная селитра) — натриевая соль азотной кислоты с формулой NaNO3. Бесцветные прозрачные кристаллы с ромбоэдрической или тригональной кристаллической решеткой без запаха. Вкус — резкий солёный. Применяется очень широко и является незаменимым в промышленности соединением.

Аллиловый спирт (пропен-2-ол-1) — кислородосодержащее органическое вещество, относящееся к классу непредельных (ненасыщенных) спиртов.

Монохлоруксусная кислота CH2ClCOOH — уксусная кислота, в которой один атом водорода метильной группы замещён на атом хлора, бесцветные кристаллы.

Ацетофенон (метилфенилкетон, C6H5COCH3) — химическое соединение из класса жирноароматических кетонов.

Сульфа́т аммо́ния (аммоний серноки́слый, лат. ammonium sulphate), (NH4)2SO4 — неорганическое бинарное соединение, аммонийная соль серной кислоты. Это бесцветные прозрачные кристаллы (или белый порошок) без запаха. Получают сульфат аммония действием серной кислоты на раствор аммиака и обменными реакциями с другими солями. Применяется в качестве удобрения, при производстве вискозы, в пищевой промышленности, при очистке белков в биохимии, в качестве добавки при хлорировании водопроводной воды. Токсичность.

Хлорбензол (фенилхлорид) — ароматическое органическое соединение, имеющее формулу C6H5Cl, бесцветная горючая жидкость с характерным запахом.

Хлорат калия (бертолетова соль, калий хлорноватокислый) — KClO3, калиевая соль хлорноватой кислоты (HClO3).

1. Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

У́ксусный ангидри́д (ангидри́д у́ксусной кислоты́), (CH3CO)2O — бесцветная жидкость с резким запахом, растворимая в бензоле, диэтиловом эфире и других органических растворителях. Находит весьма широкое применение в промышленности и органическом синтезе.

Сульфа́т алюми́ния — сложное неорганическое соединение, соль алюминия и серной кислоты с химической формулой Al2(SO4)3. Выглядит как бесцветные кристаллы, может образовывать кристаллогидраты с различным содержанием воды. Применяется при очистке воды, крашении тканей, дублении кож, как реактив в фотографии, для получения квасцов.

Суха́я перего́нка — метод переработки твёрдых видов топлива (каменного и бурого угля, древесины) нагреванием без доступа кислорода до 500-600 °С (полукоксование), а также до 900—1050 °С (коксование); при этом образуются горючие газы, смолы и обогащённые углеродом остатки (полукокс, кокс, древесный уголь), а также различные химические вещества.

Бензойный альдегид (бензальдегид) C6H5CHO — простейший альдегид ароматического ряда, молекулярная масса 106,12, бесцветная жидкость с характерным запахом горького миндаля или яблочных косточек, желтеющая при хранении и окисляющаяся кислородом воздуха до перекиси бензоила (взрывоопасна), в дальнейшем превращающейся в бензойную кислоту.

Пирогалло́л (пирогалловая кислота, 1,2,3-тригидроксибензол) — органическое соединение, трехатомный фенол с химической формулой C6H6O3, бесцветные кристаллы, темнеющие на воздухе. Применяется в органическом синтезе как восстановитель, также используется в промышленности как полупродукт в производстве красителей, в фотографии как проявляющее вещество.

Абиетиновая кислота (от лат. abies — ель), сист. 13-изопропилподокарпа-7,13-диен-15-овая кислота — одна из смоляных кислот, наиболее известная. В природе имеет растительное происхождение, входит в состав смолы хвойных, основной компонент канифоли и янтаря. Её относят к дитерпеновой трициклической группе природных соединений (соединения, полученные из четырёх изопреновых фрагментов). Это аморфное или кристаллическое вещество насыщенно-желтого цвета. Растворима в большинстве популярных неполярных растворителей.

Капроновая кислота (гексановая кислота) СH3(CH2)4СООН — одноосновная предельная карбоновая кислота. Соли и анионы капроновой кислоты называют капроатами.

Ректификация (от лат. rectus — прямой и facio — делаю) — это процесс разделения двойных или многокомпонентных смесей за счёт противоточного массообмена между паром и жидкостью.

Аллилхлори́д или алли́л хло́ристый — хлорорганическое соединение c эмпирической формулой C3H5Cl, систематическое название 3-хлорпропен.

Тиосульфа́т на́трия (антихлор, гипосульфит, сульфидотриоксосульфат натрия, натрий серноватистокислый) — Na2S2O3 или Na2SO3S, соль натрия и тиосерной кислоты, образует кристаллогидрат Na2S2O3·5H2O.

Молекулярные сита — кристаллические алюмосиликаты, имеющие трёхмерную структуру из тетраэдров оксида кремния и оксида алюминия и характеризующиеся точным и однородным размером пор. Поры в молекулярных ситах достаточно велики, чтобы пропускать небольшие молекулы, но в то же время они задерживают более крупные молекулы, что определило их использование в качестве осушителей и адсорбентов.

Диметилсульфид — органическое соединение, простейший представитель класса тиоэфиров. Подвижная летучая жидкость с неприятным запахом.

Хлораль (трихлорацетальдегид, трихлоруксусный альдегид) — органическое соединение, принадлежащее к классу альдегидов, соответствующее трихлоруксусной кислоте; бесцветная жидкость со специфическим резким запахом, растворим в органических растворителях и нерастворим в воде. Впервые получен в 1832 г. Юстусом Либихом при хлорировании этанола,.

Упоминания в литературе (продолжение)

Покрывает тонкой пленкой стебли растений. В него входят сложные эфиры (от 78 % до 82 %), насыщенные С14-С34 и ненасыщенные С15-С37 углеводороды (от 3 % до 5 %), насыщенные жирные кислоты С12-С36 (14 %) и спирты С24-С34 (от 6 % до 7 %). При отжиме тростника около 60 % восков переходит в сок. При очистке последнего воск выпадает в осадок, из которого его извлекают экстракцией органическими растворителями.

Гемалин – препарат полипептидной природы, выделенный из костного мозга телят путем уксусно-кислой экстракции с последующей ионообменной хроматографией [34]. Установлено, что гемалин регулирует функциональную активность Влимфоцитов, способствует их дифференцировке, а именно увеличивает в крови количество В- и Т-лимфоцитов и их субпопуляций [33, 87, 88, 89]. Выявлено стимулирующее действие гемалина на свертывающую систему крови. Полученные результаты позволяют судить о том, что гемалин может быть эффективно применен при нарушении функциональной активности В-системы иммунитета и гемостаза [32].

Технологическая схема получения красных столовых виноматериалов путем экстракции красящих и фенольных веществ из мезги сброженным виноматериалом предусматривает: дробление винограда с гребнеотделением, сульфитацию мезги из расчета от 50 до 200 мг/кг винограда, отбор сусласамотека, брожение сусла, экстрагирование мезги, выгрузку и прессование мезги, дображивание виноматериала, снятие с дрожжей, обработку, хранение, реализацию.

Измельченное сырье, помещенное в эмалированную посуду, предварительно прогретую в течение 15 мин на кипящей водяной бане, обливают необходимым количеством воды комнатной температуры, перемешивают, закрывают крышкой и настаивают на кипящей водяной бане при перемешивании: настои – в течение 15 мин, отвары – 30 мин. При приготовлении водных вытяжек объемом 1–3 л время настаивания на кипящей водяной бане для настоев увеличивают до 25 мин, для отваров – до 40 мин. По истечении указанного времени извлечения снимают с водяной бани и охлаждают при комнатной температуре: настои – в течение 45 мин, отвары – в течение 10 мин. После охлаждения извлечение процеживают и отжимают. Исключение составляет настой корня алтея, который готовят при комнатной температуре (т. к. горячая вода из-за наличия в сырье значительного количества крахмала будет затруднять экстракцию слизистых веществ); процеживают его, не отжимая сырье, чтобы в извлечение переходило меньшее количество крахмала.

Отвар (от лат. Decocta) – настой, отличающийся режимом экстракции . Настои готовят из мягких частей растений – стеблей, цветков, листьев и т. д. Отвары готовят из плотных частей растений – клубней, коры, корней и т. п.

Кипячение и нагревание – наиболее часто использующиеся техники в органической химии. Читать далее.

Видеоуроки

Видеоурок, посвященный основам Высокоэффективной жидкостной хроматографии. Смотреть.

Strict Standards: Only variables should be assigned by reference in /var/www/web783/html/plugins/content/pbspoiler/pbspoiler.php on line 24

Экстракция – способ разделения смесей, основанный на различном распределении вещества между двумя не смешивающимися жидкостями, которые сильно различаются по плотности, что позволяет их легко разделить.

Область применения

Разделение неполярных органических веществ, растворимых в органических растворителях и полярных органических соединений, растворимых в воде.

Извлечение веществ из природного сырья. Пример: извлечение алкалоидов, витаминов, гормонов из природного сырья.

Извлечение водорастворимых органических веществ из воды, с последующим их концентрированием. Пример: извлечение органических кислот (уксусная, лимонная и. т.д.) из водных растворов.

Оборудование

Типичный прибор для экстракции приведен на рисунке:

Делительная воронка. Смесь жидкостей должна занимать не более 2/3 объема воронки для ее эффективного встряхивания и диспергирования жидкостей. Кран должен быть смазан (особенно, если кран из стекла) и не пропускать жидкость.

Лапка. Важно! Металлическая лапка НЕ должна соприкасаться со стеклом, для избежания растрескивания колбы при перегонке. Для этого между колбой и лапкой помещают резиновые прокладки.