LOČEVALNI TOK: ZNAČILNOSTI, ZA KAJ GRE IN PRIMERI - KEMIJA - 2026

Lijak, hrušk ali ločevanje ampula je steklenih izdelkov v tekočih ekstrakcij in separacije. Prepoznamo ga po svojevrstni obrnjeni obliki stožca. V laboratorijih počiva na železnih obročih, pritrjenih na univerzalni nosilec.

Ker gre za ločevalni lijak, mora biti po definiciji omogočen ločitev zaradi učinka gravitacije in brez izpiranja preostale mešanice. Da bi to dosegli, mora biti (običajno) tekoč dvofazni sistem; to pomeni, da tvorita dve nepomembni tekočini in različnih gostot.

Ločni lijak z rumenim dvofaznim sistemom. Vir: Markdegeus prek Wikipedije.

Na zgornji sliki je na primer ločilni lijak, podprt z železnim obročem, katerega robovi so pokriti z gumo. V notranjosti vsebuje dvofazno mešanico dveh rumenih tekočin; čeprav je barva v spodnji fazi intenzivnejša kot pri zgornji.

Zahvaljujoč temu lijaku je mogoče izločiti nekaj topil ali analitov iz vzorcev vode ali iz raztopin zbranih vzorcev (tla, pepel, rastlinske mase, goriva itd.). Prav tako služi za razlago pojma porazdelitve topljenca med vmesnikom, tvorjenim med dvema ne mešljivima topilima.

Ločevanje funkcij toka

Slika zgoraj prikazuje najpomembnejše značilnosti ločilnega lijaka. Upoštevajte, da je prostornina tekoče mešanice veliko manjša od prostornine lijaka. Pravzaprav je vedno priporočljivo, da ekstrakcije ne zajemajo več kot polovice celotne prostornine lijaka.

Če podrobneje gremo čez lijak, imamo na dnu zamašek (modrikasto nit), ki omogoča, da tekočina pade skozi stekleni vrat. Zgoraj imamo ustja lijaka, zatesnjena s plastičnim čepom; vendar je zamašek lahko tudi steklo s tlemi za tesnjenje.

Tako zaporni čep kot pokrovček lahko namažemo, da zagotovimo pravilno delovanje. Ključ se mora vrteti brez večjih težav, prav tako pazite, da v primeru, da je zaprta, ni dovoljena, da bi prešla spodnja tekočina. Medtem mora zamašek zatesniti hermetično, dovolj dobro, da tekočina ne odteka od zgoraj, ko lijak stresemo.

Prednost železnega obroča, ki ga pokriva guma, je, da preprečuje praskanje stekla lijaka, ko ga držite.

Za kaj gre?

Ločevalni lijak se načeloma uporablja samo za dva namena: za ekstrahiranje topil iz vzorcev brez prenašanja drugih neželenih topil ali neposredno za ločevanje ne mešljivih tekočin.

Metodologija obeh postopkov je sama po sebi enaka: tekoča zmes, ki je bila predhodno pridobljena iz vzorca, je nameščena znotraj lijaka za ločevanje in dodamo eno ali dve topilo. To je namenjeno ustvarjanju enostavnega dvofaznega sistema, ki ga je mogoče enostavno ločiti.

Nato ločimo obe tekočini in vemo, da je naše topilo ali analit v eni od dveh faz (nižji ali višji) bolj topno, ena se zbira, druga pa se zavrže. Spodnja faza ima večjo gostoto, zato jo ekstrahiramo z odpiranjem zamaška; medtem ko se zgornja faza pridobi skozi ustje lijaka z odstranitvijo pokrovčka.

Nato se v interesni fazi odvzamejo alikvoti za kromatografsko ali spektroskopsko analizo, zakisljevanje, reakcije obarjanja ali pa se jih preprosto segreje, da topilo izhlapi in preostalo trdno snov dobimo: neraztopljeno (nečisto).

Kako uporabiti

Stresanje lijaka

Medtem ko se natančna metodologija razlikuje glede na analizo, vzorec, vrsto analita in uporabljena topila, je način uporabe ločilnega lijaka skoraj vedno enak.

Če lijak previdno vtaknete v železni obroč in poskrbite, da je zamašek zaprt, ga nadaljujete z mešanico, ki ste ji dodali ekstrakcijska topila. Pokrijemo ga in stresemo, da zagotovimo, da topilo v mešanici posega v topilo, ki ga želimo kasneje dekantirati.

Med mešanjem, ki ga običajno izvajamo znotraj nape in s tem, da večkrat nagnete lijak stran od telesa, je pomembno, da odprete zaporni čep, da se notranji parni tlak sprosti.

Ta parni tlak je deloma posledica dejstva, da se ekstrakcije običajno izvajajo z zelo hlapnimi topili, zato lahko visoki pritiski njihovih hlapov razbijejo kozarec lijaka in poškodujejo tiste, ki z njim ravnajo.

Fazna ekstrakcija

Lijak lahko počiva, dokler se ne pojavi dve natančno opredeljeni fazi. Če nas zanima spodnja faza, odpremo zamašek in ga zberemo v zabojniku. V lijak dodamo več topila in ponovimo mešanje, da nato ponovno ekstrahiramo. Na ta način zagotovimo, da se izloči največja količina topljene snovi.

Medtem, če nas zanima zgornja faza, spodnjo fazo zavržemo z odpiranjem zamaška, zgornjo fazo pa dekantiramo skozi usta lijaka. Spodnjo fazo vrnemo v lijak in vanjo znova dodamo več topila, da ponovimo več ekstrakcij.

Na kratko: premešamo, sprostimo parni tlak, pustimo počivati ​​in dekantiramo. V interesni fazi bomo imeli topilo, ki je bilo odvzeto iz vzorca. Priporočljivo je izvesti več ekstrakcij z malo prostornine topila.

Naslednji video prikazuje poskus z ločilnim lijakom:

Primeri uporabe

Spodaj bo omenjenih nekaj splošnih primerov uporabe toka za ločevanje:

- Ekstrakcije organskih spojin, raztopljenih v vodi z dodajanjem organskih in apolarnih topil, kar je zelo pomembno za oceno kakovosti vode ali odkrivanje vira onesnaženja

-Ekstrakcije analitov iz fino zmlete rastlinske snovi, tako da so nekateri bolj topni v zgornji fazi, drugi pa v spodnji.

-Odločite dve nesmešljivi tekočini v zadostnih količinah, tako da sta definirani dve fazi, in dodajte vrsto za destabilizacijo nastalih emulzij.

-Vodene ekstrakcije joda z diklorometanom, kar je ena najpogostejših praks v učnih laboratorijih

- Ekstrakcije esenc ali olj, da se hkrati odstrani njihova vsebnost soli in drugih topnih spojin v vodni fazi (kar je običajno zaradi večje gostote spodnja faza)

Reference

1. Ločilni tok: Priprava uporabe ločilnega toka. Pridobljeno: dept.harpercollege.edu
2. Elsevier BV (2020). Ločni lijak. ScienceDirect. Pridobljeno: sciencedirect.com
3. K. Gable. (2020). Uporaba ločilnega lijaka. Oregon State University. Obnovljeno od: sites.science.oregonstate.edu
4. Wikipedija. (2020). Ločilni lijak. Pridobljeno: en.wikipedia.org
5. Register Yuraima. (2018). Ločni lijak. Pridobljeno: iquimicas.com