PODZIAŁ MIESZANIN CHEMICZNYCH

Metody oczyszczania związków chemicznych

1. Krystalizacja

Krystalizacja - polega na wykorzystaniu różnej rozpuszczalności substancji i jej zanieczyszczeń w odpowiednio dobranym rozpuszczalniku.

Etapy krystalizacji:

1. Rozpuszczanie substancji w gorącym rozpuszczalniku

2. Sączenie na gorąco roztworu w celu oddzielenia zanieczyszczeń

3. Oziębianie roztworu w celu wykrystalizowania substancji

4. Otrzymane kryształy odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa i suszy

Dobór rozpuszczalnika zależy od właściwości oczyszczanego produktu. Powinien on spełniać następujące warunki:

- nie może reagować chemicznie z substancją

- dobrze rozpuszcza się na gorąco, źle na zimno

- zanieczyszczenia powinny być w nim jak najmniej rozpuszczalne

- substancja powinna z niego łatwo krystalizować

- powinna być łatwy do usunięcia z powierzchni kryształów

Rodzaje krystalizacji:

Nazwa	Rozpuszczalność	Sposób krystalizacji
Krystalizacja przez odparowanie	Substancja jest jednakowo rozpuszczalna na zimno jak i gorąco. Zanieczyszczenia są nierozpuszczalne.	1. Rozpuszczanie surowca w małej ilości rozpuszczalnika. 2. Sączenie roztworu (na sączku pozostają zanieczyszczenia). 3. Odparowanie rozpuszczalnika np. na łaźni wodnej mieszając roztwór bagietką aby zapowiedz zbryleniu substancji.
Krystalizacja przez zatężenie	Rozpuszczalność zanieczyszczeń jest większa od rozpuszczalności związku. Substancja wykazuje niewielkie zmiany rozpuszczalności ze zmianą temperatury .	1. Rozpuszczanie surowca w małej ilości rozpuszczalnika. 2. Roztwór sączymy aby pozbyć się zanieczyszczeń mechanicznych. 3. Otrzymany roztwór zatężamy w parownicy przez częściowe odparowanie rozpuszczalnika do pojawienia się pierwszych kryształów. 4. Po zatężeniu roztworu przelewamy do zlewki i oziębiamy w celu wydzielenia jak największej liczby kryształów.
Krystalizacja przez oziębienie nasyconego na gorąco roztworu	Substancja słabo rozpuszcza się na gorąco, słabo w niskiej temperaturze.	1. Zanieczyszczony surowiec rozpuszcza się na gorąco tak aby powstał roztwór nasycony. 2. Roztwór sączymy. 3. Klarowny roztwór zebrany po sączeniu oziębiamy (ciągle mieszając) pod strumieniem wrzącej wody, z roztworu wydzielają się kryształy.
Krystalizacja w obecności substancji zmniejszającej rozpuszczalność substancji krystalizowanej	Substancja dobrze rozpuszcza się na zimno.	1. Krystalizacje prowadzimy dodając do roztworu inną substancje jeszcze lepiej rozpuszczającą się w tym rozpuszczalniku (ma ona wspólny jon z substancją oczyszczoną).

2. Sublimacja

Sublimacja jest to przemiana fazowa polegająca na przejściu ciała stałego w parę bez uprzedniego stopienia.

Do substancji ulegającej sublimacji zaliczamy: jod, naftalen, kamfora itp.

Z mieszaniny sublimuje najczęściej po ogrzaniu czysta substancja która kondensuje na zimnej powierzchni.

3. Destylacja

Destylacja jest to metoda rozdzielania mieszanin ciekłych w wyniku różnych lotności ich składników. Składnik wrzący w najniższej temperaturze odparowuje jako pierwszy i po ochłodzeniu (skropleniu) jest otrzymany w postaci czystej. Kolejne składniki są wydzielane z mieszaniny zgodnie z ich wzrastająco temperaturą wrzenia.

W procesie destylacji wyróżniamy:

a) surówkę (surowiec) - ciecz lub mieszanina cieczy do destylacji znajdujące się w kolbie destylacyjnej.

b) destylat - produkt destylacji zbierany w odbieralniku

c) orosienie - ciecz powstała w wyniku skroplenia oparów spływające do kolby po ściankach szyjki.

d) frakcja - odbieralne kolejno części destylatu w czasie rozdziału mieszanin składających się z kilku składników.

e) międzyfrakcja - partie destylatu zbierane przy destylacji czystych cieczy w momencie gdy temperatura destylacji przerosła już temperatura cieczy bardziej lotnej a nie osiągnęła jeszcze temperatura cieczy mniej lotnej. SA to mieszaniny obu tych cieczy.

Wydajność procesu destylacji:

- 100%

- x

4. Ekstrakcja

Ekstrakcja jest to metoda wydzielania z mieszaniny pewnych składników za pomocą odpowiedniego rozpuszczalnika. W celu ekstrakcji należy zastosować rozpuszczalnik nie mieszający się z ekstrahowaną mieszaniną, najczęściej stosowanymi rozpuszczalnikami są eter, benzen, chloroform, czterochlorek węgla itp.

Substancja ekstrahowana przechodzi do rozpuszczalnika w mieszanie układu np. przez wstrząsanie po rozdzieleniu nie mieszających się cieczy ekstrahowanych substancja znajduje się w użytku do ekstrakcji rozpuszczalniku. Wydajność ekstrakcji można zwiększyć przez jej kilkakrotne powtarzanie.

Zastosowanie:

1. w laboratoriach do rozdzielania, koncentrowania i wykrywania wielu pierwiastków w związkach

2. przy rafinacji i odsiarczaniu olejów smarowych

3. przy odzyskiwaniu metali z wód opadowych (złoto, molibden, ren)

4. oczyszczanie wodnych roztworów od niepożądanych domieszek

5. e) rozdzielanie izotopów powstałych w czasie pracy reaktorów atomowych

6. w Technologii Postaci Leku do wyodrębniania określonych składników z surowców roślinnych i zwierzęcych (otrzymane substancje to ekstrakty o ściśle określonych zawartości substancji czynnej, ekstrakcja wirowa)

3

---