Ekstrakcija (hemija)

Ekstrakcija je hemijski proces prevođenja komponenti smese rastvorenih ili suspendovanih u jednoj fazi u drugu, najčešće tečnu fazu. Ova separaciona tehnika se zasniva na različitoj rastvorljivosti komponenti smese u određenom rastvaraču ili rastvaračima.

Levak za ekstrakciju.

Odnos rastvorljivosti neke supstance u dva rastvarača definiše se koeficijentom raspodele (particionim koeficijentom) za ta dva rastvarača. Što je ovaj broj veći, to je veća razlika u rastvorljivosti supstance u tim rastvaračima. Takoreći, ekstrakcija se najuspešnije izvodi upotrebom rastvarača kod kojih postoji velika razlika u rastvorljivosti supstance koju je potrebno ekstrahovati.

Ekstrakcija u levku za odvajanje

Najjednostavniji postupak za tečno-tečnu ekstrakciju izvodi se pomoću levka za odvajanje ili tzv. levka za ekstrakciju. Tečna smesa, iz koje se ekstrahuje određena komponenta, sipa se u levak za odvajanje i doda se izabrani rastvarač za ekstrakciju. Levak se nakon toga zapuši čepom, okrene se tako da slavina bude okrenuta prema gore i slavina se na kratko otvori. Kada gas izađe, čep se opet zatvori. Dve faze se međusobno dovode u kontakt mućkanjem, pri čemu dolazi do prelaska supstance iz jedne faze u drugu. Levak za ekstrakciju se pravilno drži pomoću obe ruke, pri čemu se po nepisanom pravilu dominantnom rukom drži zatvarač (desna ruka kod dešnjaka), a druga ruka se sve vreme nalazi na slavini. Mućkanje se najpre izvodi lagano, zatim sve intenzivnije, uz povremeno otvaranje slavine kako bi se izjednačio pritisak. Potpunost ekstrakcije postiže se intenzivnim mućkanjem smese, osim kada postoji bojazan od nastanka emulzije.

Levak se zatim vrati na stativ, zapušač se izvadi i sačeka da se slojevi razdvoje.

Ekstrakciju je bolje izvoditi više puta manjom zapreminom rastvarača, nego samo jednom većom zapreminom. Efikasnost ekstrakcije se definiše i egzaktno proračunava podeonim koeficijentom.

Topli rastvori se nikako ne smeju ekstrahovati rastvaračima niske tačke ključanja, kao što su npr. dietil etar, metilen-hlorid, pentan i slično.

• 
  1.
• 
  2.
• 
  3.
• 
  4.
• 
  5.
• 
  6.
• 
  7.
• 
  8.
• 
  9.

Kontinualna tečno-tečna ekstrakcija

U slučaju dobre rastvorljivosti supstance u rastvaraču, najčešće u vodi, iz kog se vrši ekstrakcija, uobičajen postupak pomoću levka za odvajanje nije dovoljno efikasan, tj. neophodno je koristiti veliku količinu rastvarača. Kako bi se uštedela znatna količina rastvarača, primenjuje se kontinualna tečno-tečna ekstrakcija.

Postoje dva tipa nastavka za kontinualnu ekstrakciju u zavisnosti od toga da li se koriste rastvarači koji imaju nižu ili višu gustinu od vode. U slučaju da je rastvarač lakši od vode, nastavak ima cev paralelnu gornjoj veci, dok nastavak za rastvarače teže od vode je uvijen u obliku ćiriličnog slova P.

Kontinualne ekstrakcije su dugotrajni postupci, nekada traju i po nekoliko dana, ali je efikasnost ovakvih postupaka daleko viša u poređenju sa običnom ekstrakcijom.

Kontinualna čvrsto-tečna ekstrakcija

Kontinualna čvrsto-tečna ekstrakcija se primenjuje u slučajevima kada se supstanca koju je potrebno ekstrahovati tečnim rastvaračem slabo rastvara u njemu. Aparatura koja se koristi za takvu vrstu ekstrakcije je aparatura po Soksletu, koja se sastoji iz balona, Soksletovog ekstraktora i povratnog kondenzatora.

Ekstrakcija hemijskim reagensima

Određena jedinjenja se na osnovu svoje karakteristične reaktivnosti mogu selektivno odvojiti od ostalih komponenata smese ekstrakcijom hemijskim reagensima. U tu svrhu najčešće se iskorišćavaju kiselinsko-bazne karakteristike supstance, ali i druge, kao što je mogućnost kompleksiranja i slično.

Prednost ovakve vrste ekstrakcije je mogunost razdvajanje npr. smese benzoeve kiseline i naftalena.

Literatura

• Gunt Hamburg, 2014, Thermal Process Engineering: Liquid-liquid extraction and solid-liquid extraction, see [1], accessed 12 May 2014.
• G.W. Stevens, T.C., Lo, & M. H. I. Baird, 2007, "Extraction, Liquid-Liquid", in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Stevens, G. W.; Lo, Teh C.; Baird, Malcolm H. I. (2007). „Extraction, Liquid‐Liquid”. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. ISBN 9780471484943. doi:10.1002/0471238961.120917211215.a01.pub2. , accessed 12 May 2014.
• T. Voeste, K. Weber, B. Hiskey & G. Brunner, 2006, "Liquid–Solid Extraction", in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Voeste, Theodor; Weber, Klaus; Hiskey, Brent; Brunner, Gerd (2006). „Liquid–Solid Extraction”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. ISBN 9783527303854. doi:10.1002/14356007.b03_07.pub2. , accessed 12 May 2014.
• R. J. Wakeman, 2000, "Extraction, Liquid-Solid", in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Wakeman, Richard J. (2000). „Extraction, Liquid‐Solid”. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. ISBN 9780471484943. doi:10.1002/0471238961.1209172123011105.a01. , accessed 12 May 2014.
• M.J.M. Wells, 2000, "Essential guides to method development in solid-phase extraction," in Encyclopedia of Separation Science, Vol. 10 (I.D. Wilson, E.R. Adlard, M. Cooke, and C.F. Poole, eds.), London:Academic Press, London, 2000, pp. 4636–4643.
• Colin Poole & Michael Cooke, 2000, Extraction, in Encyclopedia of Separation Science, 10 Vols., ISBN 9780122267703, accessed 12 May 2014.