SZÉTVÁLASZTÓ TÖLCSÉR: JELLEMZŐK, MIRE VALÓ, ÉS PÉLDÁK - KÉMIA - 2026

A tölcsér, a körte vagy az elválasztó ampulla egy üvegáru, amelyet folyékony extraháláshoz és elválasztáshoz használnak. Különleges fordított kúp alakja ismeri fel. Laboratóriumokban az univerzális tartóhoz rögzített vasgyűrűkön nyugszik.

Mivel ez egy elválasztótölcsér, definíció szerint képesnek kell lennie arra, hogy lehetővé tegye a szétválasztást a gravitáció hatása miatt, és a keverék többi részét ne mossa le. Ennek eléréséhez szükségszerűen (általában) folyékony kétfázisú rendszernek kell lennie; azaz két nem elegyedő folyadék és különböző sűrűségű folyadék képezi.

Szétválasztó tölcsér sárga kétfázisú rendszerrel. Forrás: Markdegeus a Wikipedia segítségével.

Például a fenti képen egy elválasztótölcsér található egy vasgyűrűvel, amelynek széleit gumi borítja. Belül két sárga folyadék kétfázisú keverékét tartalmazza; bár a szín intenzívebb az alsó fázisban, mint a felső fázisban.

Ennek a tölcsérnek köszönhetően bizonyos oldott anyagokat vagy analitákat kinyerhetünk vízmintákból vagy az érdekes minták oldataiból (talaj, hamu, növényi tömegek, üzemanyagok stb.). Ugyanígy szolgálja az oldott anyag eloszlásának fogalmát a két nem elegyedő oldószer közötti felület között.

Szétválasztó tölcsér jellemzői

A fenti kép önmagában bemutatja a választótölcsér legfontosabb tulajdonságait. Vegye figyelembe, hogy a folyékony keverék térfogata jóval kisebb, mint a tölcsér kapacitása. Valójában mindig ajánlott, hogy az extrakciók ne terjedjenek a tölcsér teljes térfogatának felénél nagyobb mennyiségre.

Ha részletesebben megyünk a tölcséren, akkor alján van egy elzárócsavar (kékes szál), amely lehetővé teszi a folyadék esését az üveg nyakán. A fentiekben a tölcsér szája műanyag dugóval van lezárva; azonban a dugó üvegből is lehet, földi tömítéssel.

A megfelelő működés biztosítása érdekében mind a zárócsapot, mind a sapkát zsírozhatjuk. A kulcsnak nagy nehézségek nélkül el kell fordulnia, és ügyelnie kell arra is, hogy bezárva ne engedje az alsó folyadékot átjutni. Eközben a dugót hermetikusan kell lezárni, annyira jól, hogy a tölcsér megrázásakor a folyadék nem távozzon felülről.

A vasgyűrűnek a gumival borított előnye az, hogy megakadályozza a tölcsér üvegének karcolását, amikor azt tartja.

Mire való?

Az elválasztó tölcsért elvileg csak két célra használják: az oldott anyag kinyerésére a mintákból más nem kívánt oldott anyag hordozása nélkül, vagy közvetlenül az el nem keverhető folyadékokhoz.

A két eljárás módszertana önmagában ugyanaz: a mintából korábban nyert folyékony keveréket helyezik az elválasztótölcsérbe, és hozzáadunk egy vagy két oldószert. Ennek célja egy könnyen elkülöníthető kétfázisú rendszer létrehozása.

Ezután elválasztva a két folyadékot, és tudva, hogy az oldott anyag vagy az analit jobban oldódik a két fázis egyikében (alacsonyabb vagy magasabb), az egyiket összegyűjtjük, míg a másikat eldobjuk. Az alsó fázis sűrűsége nagyobb, tehát az elzárócsap kinyitásával extrahálják; míg a felső fázist a kupak száján keresztül kapjuk le a sapka eltávolításával.

Ezután a kérdéses fázissal alikvot részeket veszünk kromatográfiás vagy spektroszkópos elemzés, savanyítás, kicsapási reakció elvégzéséhez, vagy egyszerűen melegítjük, hogy az oldószert elpárologtassuk és a maradék szilárd anyagot: az oldott anyagot (szennyezett) visszanyerjük.

Hogyan kell használni

A tölcsér rázása

Bár a pontos módszertan az elemzéstől, a mintától, az analit típusától és az alkalmazott oldószerektől függ, a választótölcsér felhasználásának módja szinte mindig azonos.

Ha a tölcsért óvatosan a vasgyűrűbe bedugta, és ellenőrizze, hogy a csappantyú zárva van-e, töltse fel azzal a keverékkel, amelyhez az extraháló oldószereket adták. Fedjük le és rázzuk, hogy garantáljuk, hogy a keverékben lévő oldott anyag kölcsönhatásba lép az oldószerrel, amelyet később dekantálni akarunk.

Keverés közben, amelyet általában a motorháztető belsejében hajtanak végre, és a tölcsért többször elfordítva a testtől, fontos, hogy kinyissa az elzárócsapot, hogy a belső gőznyomás szabaduljon fel.

Ez a gőznyomás részben annak a ténynek köszönhető, hogy az extrahálást általában nagyon illékony oldószerekkel végzik, így gőzük magas nyomásai felrobbanhatnak a tölcsér üvegéből, és fájdalmat okozhatnak azoknak, akik kezelik.

Fázis extrakció

A tölcsért hagyjuk pihenni, amíg két jól meghatározott fázis meg nem jelenik. Ha érdekli az alsó fázis, akkor kinyitjuk a zárócsapot és összegyűjtjük egy tartályba. Adjunk további oldószert a tölcsérhez, és ismételjük meg a keverést, hogy ismét extraháljuk. Ily módon biztosítjuk, hogy a legnagyobb mennyiségű oldott anyagot extrahálják.

Időközben, ha érdekli a felső fázis, akkor az alsó fázist a zárócsap kinyitásával dobjuk el, és a felső fázist a tölcsér száján dekantáljuk. Az alsó fázist visszajuttatjuk a tölcsérbe, és további oldószert adunk hozzá, hogy több extrakciót megismételjük.

Röviden: keverjük, engedjük fel a gőznyomást, hagyjuk pihenni és dekantáljuk. Az érdeklődés szakaszában megkapjuk az oldott anyagot, amelyet kivontunk a mintából. Javasoljuk, hogy végezzen több extrahálást kis térfogatú oldószerrel.

A következő videó egy elválasztó tölcsérrel végzett kísérletet mutat be:

Használati példák

Az elválasztó tölcsér használatának néhány általános példáját az alábbiakban említjük:

-Vízben oldott szerves vegyületek extrahálása szerves és apoláris oldószerek hozzáadásával, amely nagy jelentőséggel bír a vízminőség felmérése vagy a szennyeződés forrásainak felismerése szempontjából

- Az analit extrakciója finoman őrölt növényi anyagokból, hogy egyesek jobban oldódjanak a felső fázisban, mások az alsó fázisban.

- Két elegyíthetetlen folyadékot kell elegendő mennyiségben elkülöníteni úgy, hogy két fázis legyen meghatározva, és adjunk hozzá egy fajt is a képződött emulziók destabilizálásához.

-Jód vizes extrahálása diklór-metánnal, ez az egyik leggyakoribb gyakorlat az oktatási laboratóriumokban

- Esszenciák vagy olajok extrakciói a vizes fázisban lévő sók és egyéb oldható vegyületek tartalmának egyidejű eltávolítására (amely általában a magasabb sűrűség miatt az alsó fázis)

Irodalom

1. Választócsatorna: Felkészülés a választótölcsér használatára. Helyreállítva: dept.harpercollege.edu
2. Elsevier BV (2020). Elválasztó tölcsér. ScienceDirect. Helyreállítva: sciencedirect.com
3. K. Gable. (2020). Elválasztó tölcsér használata. Oregon Állami Egyetem. Helyreállítva a következő helyről: sites.science.oregonstate.edu
4. Wikipedia. (2020). Elválasztó tölcsér. Helyreállítva: en.wikipedia.org
5. Yuraima regisztráció. (2018). Elválasztó tölcsér. Helyreállítva: iquimicas.com