Глава 13 экстракция общие понятия

Экстракцией называют метод извлечения растворите­лями из смеси каких-либо веществ того или другого компонента.

В основе этого метода лежат закон распреде­ления вещества между двумя несмешивающими- ся жидкостями (если экстрагируют вещество из раствора в какой-нибудь жидкости) иразл ичная раство­римость отдельных веществ в данном растворителе (если вещество извлекают из смеси с другими веществами).

Большинство веществ (как жидких, так и твердых) растворяется в нескольких растворителях. Если данное вещество растворено в каком-либо растворителе и к этому раствору прибавить другой растворитель, не смешиваю­щийся с первым, то часть вещества перейдет в этот рас­творитель, образуя два слоя несмешивающихся жидкостей, в которых будет содержаться данное вещество. При этом распределение вещества между двумя растворителями будет вполне определенным для каждого отдельного случая¹.

Например, уксусная кислота очень хорошо раство­ряется в воде й в бензоле. Бензол же в воде практически нерастворим. Поэтому, если к водному раствору уксус­ной кислоты добавить бензол, то уксусная кислота рас­пределится между водой и бензолом. Повторяя операцию несколько раз, можно извлечь из воды почти всю уксус­ную кислоту.

Если же взять такой случай, когда растворители сме­шиваются между собой, а данное вещество растворяется только в одном из них, то при добавлении в раствор дру­гого растворителя вещество выпадает.

Например, скипидар растворяется в спирте; если же в спиртовый раствор его добавить воду, то он выпадет в виде тонкой эмульсии. Другой пример: воск хорошо рас­творяется на холоду в хлороформе, но плохо в холодном этиловом спирте. Поэтому, если к хлороформному рас­твору воска добавить некоторое количество спирта, то воск выделится из раствора в виде хлопьев.

Если же имеется смесь двух или нескольких веществ и нужно выделить одно из них, то почти всегда можно подобрать такой растворитель, который растворяет толь­ко нужное вещество и почти не растворяет других.

Одним из важнейших растворителей является вода, в которой растворяется очень большое число различных неорганических и органических веществ.

Экстракция органическими растворителями приме­няется не только для извлечения органических веществ. Очень многие неорганические соли, главным образом гало- гениды и нитраты, также растворяются в органических растворителях и при определенных условиях могут быть извлечены из водных растворов. На этом, в частности, основаны некоторые способы очистки различных неорга­нических солей с целью получения чистых металлов.

Кроме экстрагирования при помрщи летучих органи­ческих растворителей или воды, извлечение нужного ве­щества в отдельных случаях можно проводить и нелету­чими органическими веществами. Таким путем, например, можно извлекать некоторые составные части из расти­тельной ткани, если после перемалывания последней по­лученную муку или настаивать, или взбалтывать, или перемешивать с жидкими маслами. Операцию можно про­водить как на холоду, так и при нагревании.

При экстрагировании большое значение имеет темпе­ратура, особенно в тех случаях, когда экстрагируют водой.

В некоторых случаях приходится проводить так назы­ваемую реэкстракцию. Например, органическим раство­рителем можно извлечь из смеси какое-либо вещество, хорошо растворяющееся в воде. Вместо отгонки органи­ческого растворителя полученный экстракт можно обра­ботать водой и все извлеченное вещество перейдет в вод­

ный раствор, очищенный же от примеси органический растворитель может быть снова использован для экстрак­ции.

В зависимости от того, в каком виде находится экстра­гируемое вещество, приемы экстракции и конструкция применяемых для этой цели приборов несколько изме­няются.

Для удобства рассмотрения процесса экстракции мож­но наметить два случая: экстрагирование твердых ве­ществ (система «твердое — жидкость») и экстрагирование жидкостей (система «жидкость — жидкость»).

Кроме того, в зависимости от применяемых раствори­телей различают экстракцию:

а) водой или водными растворами;

б) органическими растворителями;

в) расплавами.