Ekstrakcija s topilom je metoda za ločevanje snovi od ene ali več drugih z uporabo topila. Zanaša se na razlike v topnosti različnih spojin v različnih snoveh. V večini primerov se snov, ki jo je treba ekstrahirati, ki je lahko trdna, tekočina ali plin, raztopljena v tekočini, skupaj z drugimi snovmi, za ekstrakcijo pa se uporablja tekoče topilo – včasih se imenuje tekoče-tekočina ekstrakcijo. Tehnika se lahko uporablja tudi za trdne materiale, ki vsebujejo spojine, ki jih je treba ekstrahirati. Ta metoda se pogosto uporablja v industriji in v laboratoriju za rafiniranje, izolacijo in čiščenje različnih uporabnih spojin.
Metoda
Izbrano bo topilo, ki se ne meša s spojino, v kateri je trenutno raztopljena snov, ki nas zanima, tako da, ko ostanejo nemoteni, tvorijo dve ločeni plasti, kot pri olju in vodi. Pomembno je tudi, da ima spojina, ki jo je treba ekstrahirati, večjo topnost v dodanem topilu in da to ne sme raztopiti nobenih neželenih snovi v prvotni zmesi. Ko dodamo, lahko obe tekočini nekaj časa stresemo skupaj, nato pustimo nekaj časa stati, da se ločita. Izbira topila za uporabo bo odvisna od kemičnih in fizikalnih lastnosti vseh snovi v zmesi. Postopek bo morda treba izvesti v več fazah z uporabo različnih topil.
Vrste topil
Obstajata dve glavni vrsti. V polarnih topilih imajo molekule negativni električni naboj na enem koncu in pozitiven na drugi strani. To je zato, ker eden od atomov nagiba k vlečenju negativno nabitih elektronov k sebi, preostali del molekule pa pusti s pozitivnim nabojem. Kisik se nagiba k temu, še posebej, če je vezan na vodik, zato so številne tekočine z vezmi kisik-vodik, kot je voda, polarna topila. Drugi primeri so alkoholi, kot sta metanol in etanol, ter aceton.
V nepolarnem topilu je v molekuli relativno malo električne polarnosti. Primeri so ogljikovodiki, kot so pentan, heksan, benzen in toluen, ki imajo samo ogljik-vodikove vezi, pri čemer noben atom ne teži, da bi odtegnil elektrone od drugega. Kloroform je še en pogosto uporabljen primer. Splošno pravilo je, da so polarna topila dobra pri raztapljanju polarnih in ionskih spojin, ne pa tudi nepolarnih snovi, medtem ko velja obratno za nepolarna topila. Vendar pa je znotraj teh kategorij veliko razlik in nekatera topila so bolj polarna kot druga.
uporabljate
Ena izmed najbolj razširjenih industrijskih uporab te tehnike je v industriji petrokemične rafinacije. Ko se naftni derivati predelujejo, v surovih proizvodih ostanejo nečistoče. Z uporabo ustreznih topil lahko uporabni material ločimo od nezaželenih snovi, nato pa z nadaljnjo ekstrakcijo ločimo različne stopnje ogljikovodikov glede na njihovo uporabo, ki so lahko kot goriva, maziva ali kot surovine za kemikalije. industrijo. Ekstrakcija s topili se uporablja tudi pri rafiniranju urana za jedrske reaktorje.
Ta metoda se uporablja tudi pri proizvodnji eteričnih olj, ki se uporabljajo v parfumih, aromaterapiji in kot arome iz rastlinskega materiala. Tehnika je pogosto prednostna, kadar destilacija ni primerna. Kjer so bila tla onesnažena z onesnaževalci, se lahko uporabi ekstrakcija s topili za odstranitev nekaterih od njih kot del projekta sanacije okolja. To je lahko učinkovita metoda, kjer so onesnaževalci sami topila. V laboratoriju se tehnika veliko uporablja pri analizi vzorcev, da se ugotovi, katere snovi so prisotne in v kakšnih količinah.