DEKANTACE: KONCEPCE, PŘÍKLADY A TYPY - CHEMIE - 2025

Dekantace je postup slouží k oddělení heterogenní směsí, a to zejména ty, které jsou pevné, kapalné nebo kapalina-kapalina. Vyskytuje se v důsledku rozdílu v hustotě mezi složkami směsi, což způsobuje, že méně hustá látka se nachází nahoře, zatímco hustší látka na dně.

Směs pevná látka-kapalina nastává, když je pevná látka nerozpustná v kapalině a přilne ke dnu nádoby. Na druhé straně, míchání kapalina-kapalina vzniká, když dvě kapaliny nelze mísit. To je pozorováno ve vzhledu dvou vrstev nebo fází, přičemž spodní vrstva je ta, která odpovídá nejhustší kapalině.

Dekantační proces k oddělení heterogenní směsi pevná látka-kapalina. Používají se kádinky

Směs pevná látka-kapalina se dekantuje pomocí gravitace a naklápění nádoby, přičemž dbá na to, aby kapalina vytékala, zatímco pevná látka zůstane přilepená k vnitřním stěnám nádoby. Směs kapalina-kapalina se dekantuje pomocí oddělovací nálevky.

Dekantace je nenákladná separační metoda, protože obvykle nepoužívá mnoho činidel a v mnoha případech ji lze provést ručně, bez potřeby vybavení.

Koncept řešení

Dekantace je technika pro oddělení dvoufázových směsí: pevná látka-kapalina nebo kapalina-kapalina. V případě směsí kapalina-pevná látka je životaschopná, pouze pokud pevná látka zůstává pevně přilepená k vnitřním stěnám nádoby. Kapalinu jednoduše nalijte do jiné nádoby, aby byla dekantace připravena.

V případě směsi kapalina-kapalina může být dekantována, když jsou obě kapaliny viditelně rozlišeny. Oddělovací trychtýř se používá pro velké objemy.

Dekantování je možná nejrobustnější separační technika a funguje dobře pro jednoduché směsi.

Druhy dekantace

Zkumavky

Zkumavky se používají k dekantování, když jsou objemy směsí malé. Doporučuje se, aby zkumavky umístěné v stojanu měly během dekantace úhel sklonu přibližně 45 °.

Sklon trubek usnadňuje oddělení kapalných fází, protože zabraňuje rušení pohybu kapalin, když jsou separovány v počáteční fázi dekantace. Méně hustá kapalina může být odstraněna pomocí Pasteurovy pipety.

Kádinky

Dekantační postup je v podstatě stejný jako postup při zkumavkách. Ovšem objem je větší a nelze jej naklonit o 45 °. Doba usazování je obvykle dlouhá, aby se dosáhlo co nejlepšího oddělení kapalin.

Nejtěžší je shromažďování méně husté tekutiny. Z tohoto důvodu se doporučuje nalít tekutinu pomocí skleněné tyčinky jako vodítka, aby nedošlo ke ztrátě části kapaliny. Na tomto obrázku můžete vidět, jak se tento typ usazování provádí:

Oddělovací trychtýř

Usazení nálevkou

Tento typ skleněné nálevky je hruškovitého tvaru. Na spodním konci má trubku vybavenou klíčem, který se používá k ovládání výstupu tekutin skrz ni. Mezitím má na druhé straně ústní skleněné sklo, které je hermeticky spojeno se skleněnou zátkou.

Umístěte tekutou směs do třepací nálevky a intenzivně míchejte. Nálevka je poté připojena k univerzální podpěře a nechá se usadit, aby došlo k usazení.

Když se kapaliny, které nelze míchat, oddělí, otevře se kohout, aby se shromáždila hustší kapalina, která se nachází na dně oddělovací nálevky. Nakonec je kohout uzavřen, takže méně hustá kapalina zůstává v nálevce, která je odstraněna ústím nálevky.

Následující obrázek ukazuje, jak je odbočka oddělovací nálevky otevřena a hustší kapalina začíná padat do Erlenmeyerovy baňky. Kohoutek zůstane otevřený, dokud tato kapalina zcela neklesne a v nálevce zůstane pouze horní, méně hustá kapalina, která se následně vyprázdní:

Odstředění

Centrifugace je technika používaná ke zkrácení času potřebného k usazení. Tím se zvyšuje gravitační síla působící na částice v suspenzi.

Centrifugace se používá k separaci suspendovaných částic na základě jejich velikosti a tvaru, hustoty a viskozity média, kromě rychlosti odstřeďování. Čím vyšší je hustota a velikost částic, tím větší je snadná sedimentace.

Centrifugace se běžně používá v klinických laboratořích k získání krevní plazmy sedimentací erytrocytů, leukocytů a destiček.

Tento obrázek ukazuje zkumavky se sedimenty umístěnými v odstředivkovém stroji:

Poté se stroj několik sekund otáčí (spřádání):

Zkumavky se poté odstraní a pozoruje se, že sedimenty klesly na dno zkumavek. Toto se nazývá dekantace odstředěním:

Příklady dekantace

Separace oleje a vody

Jedním z nejčastějších příkladů usazování je separace vody a oleje. Tato metoda se obvykle používá k oddělení lipidů, které jsou suspendovány na povrchu vody. Tento proces se obvykle provádí pomocí dělicí nálevky.

Během procesu výroby a rafinace octa z rostlinného materiálu je obvyklé používat proces dekantace k odstranění těžších tuků získaných ze suroviny.

Těžba ropy

Při procesu těžby ropy z mořských zdrojů se běžně používá proces dekantace.

K tomu dochází, když se uhlovodík mísí s mořskou vodou a musí se dekantovat. Olej je hustší než voda, proto se po jeho oddělení odloží. Zatímco přebytečná voda se vrací do oceánu.

Výroba másla

Nehomogenizované plnotučné mléko se umístí do zakryté nádoby a chladí se po dobu 24 hodin, aby došlo ke tvorbě smetany nebo mléčné smetany. To je umístěno na povrchu mléka, protože má nižší hustotu. Těžký krém nebo krém lze odstranit odstředěním.

Lze jej také získat umístěním průhledné zkumavky na dno nádoby obsahující mléko a odstředěné mléko se odstraní sifonovým postupem, přičemž krém zůstane na dně nádoby. Poté se mléčná smetana zpracuje na různé druhy másla.

Dekantování vína

Dekantace vína. Zdroj: suksim

Víno během jeho kvašení vytváří sediment, který mu dodává nepříjemnou chuť. Z tohoto důvodu se víno dekantuje, aby se odstranil sediment vytvořený krystaly solí kyseliny vinné. Víno před podáváním se dekantuje ve skleněné nádobě s velmi dlouhým a úzkým hrdlem.

Příprava šťávy

Při přípravě šťáv z ovoce bohatého na vlákninu je běžné vidět, jak se pevný materiál klesá ke dnu nádoby, zatímco kapalina zůstává nahoře zavěšená.

Folch-Pi metoda

Toto je technika široce používaná v biochemických a chemických laboratořích pro extrakci lipidů z různých typů tkání. Tkáně se umístí do roztoku složeného ze směsi dvou objemů chloroformu a jednoho methanolu.

Přípravek se umístí do oddělovací nálevky a intenzivně se protřepává, aby se mohl usadit, aby došlo k dekantaci. Chloroform (apolární) má hustotu 1,48 g / cm ³, a methanolu (polární) o hustotě 0,81 g / cm ³, takže jsou kapaliny, které nelze míchat.

Chloroform v usazenině je umístěn na dně oddělovací nálevky a obsahuje lipidy, které se v něm rozpustí, protože chloroform je nepolární kapalina.

Odstraňování rtuti z vody

Při těžbě některých kovů, jako je zlato, se používá rtuť, která se stává velmi nebezpečnou kontaminující látkou. Rtuť může být odstraněna z vody dekantací.

Sušení organických kapalin

Tyto kapaliny mohou obsahovat značné množství vody, která vyžaduje jejich likvidaci. K tomu se k organickým kapalinám přidá sušidlo, a pak se vysoušeč s obsahem vody od organické kapaliny oddělí.

Separace odpadních vod

Během procesu filtrace a čištění vody se provádí dekantační proces, kdy se špinavá voda odděluje od čisté.

To je možné díky skutečnosti, že špinavé vody jsou hustší než čisté, a to díky množství látek, které v nich nesou. Prvním krokem filtrace odpadní vody je tedy obecně usazování.

Separace glycerinu a bionafty

Glycerin je vedlejší produkt získávání paliv získaných ze živočišných nebo rostlinných olejů a tuků, jako je bionafta.

Aby byla bionafta používána v čistém stavu, je nutné ji dekantovat z glycerinu, který je z ní odvozen. Tento proces je jednoduchý, protože bionafta (s nižší hustotou) bude vždy spočívat na glycerinu.

Reference

1. Helmenstine, Todde. (25. listopadu 2019). Definice dekantace v chemii. Obnoveno z: thinkco.com
2. Vedantu. (sf). Dekantace. Obnoveno z: vedantu.com
3. Dra. Ana Haro García. (sf). Máslo. Obnoveno z: lechepuleva.es
4. Thermo Fisher Scientific. (2019). Teorie odstředění. Obnoveno z: fishersci.se
5. Wikipedia. (2019). Dekantace. Obnoveno z: en.wikipedia.org