ODDĚLOVACÍ TRYCHTÝŘ: VLASTNOSTI, K ČEMU SLOUŽÍ A PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Nálevka, hrušky nebo oddělování ampule je sklo používá v kapalné extrakce a separace. To je rozpoznáno jeho zvláštním obráceným tvarem kužele. V laboratořích spočívá na železných prstenech připevněných k univerzální podpoře.

Protože se jedná o oddělovací trychtýř, musí být podle definice schopen umožnit oddělení vlivem gravitace a bez zbytku směsi odplavené. Aby toho bylo dosaženo, musí nutně (obvykle) existovat kapalný dvoufázový systém; to znamená, že je tvořena dvěma nemísitelnými tekutinami a různou hustotou.

Oddělovací trychtýř se žlutým bifázickým systémem. Zdroj: Markdegeus prostřednictvím Wikipedie.

Například na obrázku výše je oddělovací trychtýř nesený železným prstencem, jehož okraje jsou pokryty gumou. Uvnitř obsahuje dvoufázovou směs dvou žlutých tekutin; ačkoli barva je intenzivnější v dolní fázi než barva v horní fázi.

Díky této nálevce je možné extrahovat některé soluty nebo analyty ze vzorků vody nebo z roztoků zájmových vzorků (půdy, popel, rostlinné hmoty, paliva atd.). Rovněž slouží k vysvětlení pojmu distribuce rozpuštěné látky mezi rozhraním vytvořeným mezi dvěma nemísitelnými rozpouštědly.

Oddělení funkcí trychtýře

Samotný obrázek ukazuje nejdůležitější rysy oddělovací nálevky. Všimněte si, že objem kapalné směsi je mnohem menší než kapacita nálevky. Ve skutečnosti se vždy doporučuje, aby extrakce nepokrývaly objemy větší než polovina celkového objemu trychtýře.

Podrobněji jdeme přes trychtýř, dole máme uzavírací kohout (namodralý závit), který umožňuje, aby kapalina propadla přes skleněný krk. Nahoře máme ústí nálevky utěsněné plastovou zátkou; zátkou však může být také sklo s uzemněním.

Pro zajištění správné funkce lze uzavřít kohoutek i víčko. Klíč se musí otáčet bez větších obtíží a také zajistit, aby při zavření nedovolil průchodu spodní kapaliny. Mezitím se musí víčko hermeticky utěsnit, dostatečně dobře, aby při protřepání nálevky tekutina neunikla shora.

Výhodou železného prstence, který je pokryt gumou, je to, že brání poškrábání skla nálevky, když je drží.

K čemu to je?

Separační nálevka se v zásadě používá pouze pro dva účely: k extrakci solutů ze vzorků bez přenášení jiných nežádoucích solutů nebo přímo k oddělení nemísitelných kapalin.

Metodika obou procesů je sama o sobě stejná: tekutá směs, dříve získaná ze vzorku, se umístí do oddělovací nálevky a přidá se jedno nebo dvě rozpouštědla. Toto za účelem vytvoření snadno oddělitelného dvoufázového systému.

Poté, oddělením těchto dvou kapalin, a s vědomím, že naše rozpuštěná látka nebo analyt je rozpustnější v jedné ze dvou fází (nižší nebo vyšší), je jedna odebrána, zatímco druhá je odstraněna. Dolní fáze má vyšší hustotu, takže je extrahována otevřením kohoutu; zatímco horní fáze se získá ústy trychtýře odstraněním uzávěru.

Poté se s požadovanou fází odeberou alikvoty k provedení chromatografické nebo spektroskopické analýzy, okyselení, srážecích reakcí nebo se jednoduše podrobí zahřívání, aby se odpařilo rozpouštědlo a získala se zbývající pevná látka: rozpuštěná látka (nečistá).

Jak používat

Třepání trychtýře

I když přesná metodika se liší v závislosti na analýze, vzorku, typu analytu a použitých rozpouštědlech, způsob použití separační nálevky je téměř vždy stejný.

Udržujte trychtýř pečlivě zaklínovaný v železném prstenci a ujistěte se, že uzavírací kohout je uzavřený, pokračujte v jeho plnění směsí, do které byla přidána extrakční rozpouštědla. Zakryje se a protřepává se, aby se zajistilo, že rozpuštěná látka ve směsi bude reagovat s rozpouštědlem, které chceme později dekantovat.

Během míchání, které se obvykle provádí uvnitř kapuce a opakovaným nakláněním nálevky z těla, je důležité otevřít uzavírací kohout, aby se umožnil uvolnění vnitřního tlaku par.

Tento tlak par je částečně způsoben skutečností, že extrakce se obvykle provádějí s velmi těkavými rozpouštědly, takže vysoké tlaky jejich par mohou prasknout sklenici trychtýře a zranit ty, kteří s ním manipulují.

Fázová extrakce

Nálevka se nechá odpočívat, dokud se neobjeví dvě přesně definované fáze. Pokud máme zájem o spodní fázi, otevřeme uzavírací kohout a sbíráme ho do kontejneru. Do nálevky přidáme další rozpouštědlo a opakujeme míchání a poté znovu extrahujeme. Tímto způsobem zajistíme extrakci největšího množství solutu.

Mezitím, pokud máme zájem o horní fázi, odstraníme spodní fázi otevřením kohoutu a horní fáze se dekantuje ústím trychtýře. Dolní fáze se vrací do nálevky a do ní se znovu přidá další rozpouštědlo, aby se opakovalo několik extrakcí.

Stručně: promíchejte, uvolněte tlak par, nechte jej odpočívat a dekantujte. Ve fázi zájmu budeme mít solut, který byl extrahován ze vzorku. Doporučuje se provést několik extrakcí s malým objemem rozpouštědla.

Následující video ukazuje experiment pomocí oddělovací cesty:

Příklady použití

Níže jsou uvedeny některé obecné příklady použití oddělovací nálevky:

- Extrakce organických sloučenin rozpuštěných ve vodě přidáním organických a nepolárních rozpouštědel, což má velký význam pro hodnocení kvality vody nebo detekci zdroje kontaminace

- Extrakce analytů z jemně mletých rostlinných materiálů, takže některé jsou rozpustnější v horní fázi a jiné v dolní fázi.

- oddělte dvě nemísitelné kapaliny v dostatečném množství, aby byly definovány dvě fáze, a také přidejte druh k destabilizaci vytvořených emulzí

- Vodné extrakce jodu dichlormethanem, což je jedna z nejčastějších praktik ve výuce laboratoří

- Extrakce esencí nebo olejů, aby se současně odstranil jejich obsah solí a jiných rozpustných sloučenin ve vodné fázi (což je obvykle nižší fáze kvůli vyšší hustotě)

Reference

1. Separační trychtýř: Příprava k použití separační trychtýře. Obnoveno z: dept.harpercollege.edu
2. Elsevier BV (2020). Oddělovací trychtýř. ScienceDirect. Obnoveno z: sciposedirect.com
3. K. Gable. (2020). Použití oddělovací nálevky. Oregonská státní univerzita. Obnoveno z: sites.science.oregonstate.edu
4. Wikipedia. (2020). Oddělovací nálevka. Obnoveno z: en.wikipedia.org
5. Registr Yuraima. (2018). Oddělovací trychtýř. Obnoveno z: iquimicas.com