ATDALĀMĀ PILTUVE: RAKSTUROJUMS, KĀDAM TAS PAREDZĒTS, UN PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

Piltuve, bumbiera vai atdalot ampula ir stikla izmanto šķidrās ekstrakcijas un sadalījumu. To atpazīst ar savdabīgo apgriezto konusa formu. Laboratorijās tas balstās uz dzelzs gredzeniem, kas piestiprināti pie universālā balsta.

Tā kā tā ir dalāmpiltuve, tai pēc definīcijas jāspēj pieļaut atdalīšanos smaguma spēka ietekmē un neizmazgājot pārējo maisījumu. Lai to panāktu, (parasti) obligāti jābūt šķidrai divfāžu sistēmai; tas ir, tas, ko veido divi nesajaucami šķidrumi un dažāda blīvuma.

Atdalošā piltuve ar dzeltenu divfāzu sistēmu. Avots: Markdegeus caur Wikipedia.

Piemēram, augšējā attēlā ir atdalīšanas piltuve, ko atbalsta dzelzs gredzens, kuras malas ir pārklātas ar gumiju. Tā iekšpusē ir divfāzu divu dzeltenu šķidrumu maisījums; kaut arī apakšējā fāzē krāsa ir intensīvāka nekā augšējā fāzē.

Pateicoties šai piltuvei, no ūdens paraugiem vai interesējošo paraugu šķīdumiem (augsnes, pelniem, augu masām, degvielām utt.) Ir iespējams iegūt dažas izšķīdušās vielas vai analītus. Tāpat tas kalpo, lai izskaidrotu izšķīdušās vielas sadalījuma jēdzienu starp interfeisu, kas izveidots starp diviem nesajaucamiem šķīdinātājiem.

Piltuves īpašību atdalīšana

Attēlā vien ir parādītas vissvarīgākās dalāmās piltuves iezīmes. Ņemiet vērā, ka šķidrā maisījuma tilpums ir daudz mazāks nekā piltuves tilpums. Faktiski vienmēr ieteicams, lai ekstrakcija nepārsniegtu tilpumu, kas pārsniedz pusi no piltuves tilpuma.

Ejot sīkāk par piltuvi, apakšā mums ir krāns (zilgans pavediens), kas ļauj šķidrumam izkrist caur stikla kaklu. Augšpusē piltuves mute ir noslēgta ar plastmasas spraudni; tomēr aizbāznis var būt arī stikls ar zemes blīvējumu.

Gan krānu, gan vāciņu var ieeļļot, lai nodrošinātu pareizu darbību. Atslēgai jāgriežas bez lielām grūtībām, kā arī jāpārliecinās, ka aizverot tā neļauj cauri apakšējam šķidrumam. Tikmēr aizbāznim jābūt hermētiski noslēgtam, pietiekami labi, lai, piltuvi sakratot, šķidrums neizkļūtu no augšas.

Gumijas pārklājuma dzelzs gredzena priekšrocība ir tā, ka, aizturot piltuves stiklu, tas nesaskrāpē.

Kam tas domāts?

Atsevišķo piltuvi principā izmanto tikai diviem mērķiem: izšķīdinātu vielu iegūšanai no paraugiem, nesatur citas nevēlamas izšķīdušas vielas, vai tieši atsevišķu nesajaucamu šķidrumu atdalīšanai.

Abu procesu metodoloģija pati par sevi ir vienāda: šķidru maisījumu, kas iepriekš iegūts no parauga, ievieto dalīšanas piltuvē un pievieno vienu vai divus šķīdinātājus. Tas nepieciešams, lai izveidotu viegli atdalāmu divfāžu sistēmu.

Pēc tam, atdalot divus šķidrumus un zinot, ka mūsu izšķīdinātā viela vai analizējamā viela vairāk šķīst vienā no divām fāzēm (zemākā vai augstākā), vienu savāc, bet otru izmet. Zemākajai fāzei ir lielāks blīvums, tāpēc to iegūst, atverot krānu; savukārt augšējo fāzi iegūst caur piltuves muti, noņemot vāciņu.

Pēc tam ar interesējošo fāzi ņem alikvotas, lai veiktu hromatogrāfisko vai spektroskopisko analīzi, paskābināšanu, izgulsnēšanas reakcijas, vai arī to vienkārši karsē, lai iztvaicētu šķīdinātāju un atgūtu atlikušo cieto vielu: tīru (tīru) vielu.

Kā izmantot

Piltuves kratīšana

Lai arī precīza metodika atšķiras atkarībā no analīzes, parauga, analizējamās vielas veida un izmantotajiem šķīdinātājiem, dalīšanas piltuves izmantošanas veids gandrīz vienmēr ir vienāds.

Glabājot piltuvi uzmanīgi dzelzs gredzenā un pārliecinoties, ka krāns ir aizvērts, turpinām to piepildīt ar maisījumu, kuram ir pievienoti ekstrahējošie šķīdinātāji. Tas tiek pārklāts un sakrats, lai garantētu, ka maisījumā esošā izšķīdinātā viela mijiedarbojas ar šķīdinātāju, kuru vēlāk vēlamies dekantēt.

Maisīšanas laikā, ko parasti veic tvaika nosūcēja iekšpusē un atkārtoti noliecot piltuvi prom no korpusa, ir svarīgi atvērt krānu, lai ļautu atbrīvoties iekšējam tvaika spiedienam.

Šis tvaika spiediens daļēji ir saistīts ar faktu, ka ekstrakcijas parasti tiek veiktas ar ļoti gaistošiem šķīdinātājiem, tāpēc to tvaiku augstais spiediens var saplīst piltuves stiklu un ievainot tos, kuri ar to rīkojas.

Fāzes ekstrakcija

Piltuvei ļauj atpūsties, līdz parādās divas precīzi noteiktas fāzes. Ja mūs interesē apakšējā fāze, mēs atveram krānu un savācam to traukā. Piltuvei pievienojam vairāk šķīdinātāja un atkārtojam maisījumus, lai pēc tam atkal ekstrahētu. Šādā veidā mēs nodrošinām, ka tiek iegūts vislielākais izšķīdušā viela.

Tikmēr, ja mēs esam ieinteresēti augšējā fāzē, mēs atmetam apakšējo fāzi, atverot krānu, un augšējo fāzi dekantē caur piltuves muti. Apakšējā fāze tiek atgriezta piltuvē, un tai atkal pievieno vairāk šķīdinātāja, lai atkārtotu vairākas ekstrakcijas.

Īsi sakot: to maisa, mēs atbrīvojam tvaika spiedienu, to atstājam atpūsties un dekantējam. Intereses posmā mums būs izšķīdinātā viela, kas iegūta no parauga. Ieteicams veikt vairākas ekstrakcijas ar mazu šķīdinātāja daudzumu.

Šajā video redzams eksperiments, izmantojot dalāmo piltuvi:

Lietošanas piemēri

Turpmāk tiks minēti daži vispārējie dalāmās piltuves izmantošanas piemēri:

- ūdenī izšķīdinātu organisko savienojumu ekstrakcija, pievienojot organiskos un apolāros šķīdinātājus, kas ir ļoti svarīgi, lai novērtētu ūdens kvalitāti vai noteiktu piesārņojuma avotu

- Analītu ekstrakti no smalki samaltiem augu materiāliem, lai daži šķīst vairāk augšējā fāzē, bet citi - apakšējā fāzē.

-Atdaliet divus nesajaucamus šķidrumus pietiekamā daudzumā, lai definētu divas fāzes, un pievienojot arī sugu, lai destabilizētu izveidotās emulsijas

- Joda ekstrakcija ar dihlormetānu ūdenī, kas ir viena no izplatītākajām metodēm mācību laboratorijās

- esenču vai eļļu ekstrakcijas, lai vienlaikus noņemtu to sāļu un citu šķīstošu savienojumu saturu ūdens fāzē (kas parasti ir zemākā fāze, pateicoties tā lielākam blīvumam)

Atsauces

1. Atsevišķā piltuve: sagatavošanās izmantot dalāmo piltuvi. Atgūts no: dept.harpercollege.edu
2. Elsevier BV (2020). Atsevišķā piltuve. ScienceDirect. Atgūts no: sciencedirect.com
3. K. Gable. (2020). Atdalīšanas piltuves izmantošana. Oregonas Valsts universitāte. Atgūts no: vietnes.science.oregonstate.edu
4. Wikipedia. (2020). Atsevišķa piltuve. Atgūts no: en.wikipedia.org
5. Yuraima reģistrs. (2018). Atdalošā piltuve. Atgūts no: iquimicas.com