Декантация, гравитационная фильтрация и перелив жидкости

Мы в телеграмм:

💡 Получите все необходимое вместе с Macondo. Стать членом сообщества можно через Macondo Synthesis или Macondo Shop (ссылка в шапке профиля).

У нас вы найдете:

🟢 Рецепты синтеза:🔹Мефедрон🔹A-PVP🔹МДМА🔹Амфетамин🔹Метамфетамин🔸Рецепты других веществ

🟠 Товары:🔹Реактивы и прекурсоры🔹Лабораторная посуда и оборудование🔹Конструкторы почтой🔹Конструкторы кладом

🟡 Услуги:🔹Консультации для новичков🔹Консультации для магазинов🔸 Справочник WIKI

🟣 Прочее:🔹 Правила🔹 Контакты

Введение

В этом разделе я расскажу о некоторых важных лабораторных методах. Трудно переоценить полезное и полезное значение этих операций. Декантация, гравитационная фильтрация и переливание жидкости просты, но требуют некоторого внимания и некоторых лабораторных навыков. Практика их — лучший способ научиться вести себя в лаборатории и выполнять простейшие манипуляции. После можно познакомиться с более сложными темами, такими как вакуумная фильтрация, перекристаллизация и горячая фильтрация и, наконец, дистилляция и дистилляционные системы.

Если у вас низкие лабораторные знания и у вас есть проблемы с названиями стеклянной посуды в этой или связанных выше темах, вы можете использовать эту тему в качестве подсказки.

Декантация

Когда необходимо разделить смесь твердой и жидкой фаз, иногда можно слить жидкость, оставив твердое вещество. Этот процесс называется декантацией и является самым простым методом разделения. Декантация часто используется для удаления гидратированного сульфата натрия (Na2SO4) из органического раствора. Сульфат натрия часто прилипает к стеклянной посуде (рис. 1 а), что позволяет слить жидкость (рис. 1 б). Если жидкость нужно налить в небольшой сосуд, можно использовать воронку или жидкость наливать через стеклянную палочку для перемешивания, чтобы направить поток (рис. 1с). К сожалению, многие смеси плохо декантируются.

Рис. 1 а ) прилипание сульфата натрия к стеклянной посуде, б ) декантирование твердо-жидкой смеси, в ) использование стеклянной палочки для перемешивания во время декантации.

Декантация — это процесс разделения компонентов смеси на основе различий в плотности. Вы можете столкнуться с декантацией в повседневной жизни с вином или спиртными напитками, но это также мощная техника в химии для отделения твердого вещества от жидкости или выделения двух несмешивающихся жидкостей. Декантировать легко, но одним недостатком является то, что она не позволяет идеально разделить компоненты смеси. Небольшое количество одного компонента теряется при сборе другого компонента, либо сбор заходит слишком далеко, и сбор загрязняется вторым компонентом.

Как работает декантация

Декантация включает два этапа:

Осаждение: Осаждение использует гравитацию или центрифугу для разделения компонентов смеси в зависимости от плотности.
Декантация: Декантация — это слив или откачка верхнего компонента смеси или слив нижнего компонента.

Твердый компонент называется «осадок» (или «гранулы» при использовании центрифугирования). Собранный жидкий компонент называется «декант».

Основной принцип декантации заключается в том, что более тяжелые (более плотные) вещества тонут, а более легкие (менее плотные) всплывают. В своей простейшей форме декантация использует гравитацию для разделения твердого вещества и жидкости или двух несмешивающихся жидкостей. Более легкий компонент выливается или сифонируется сверху смеси. В качестве альтернативы более тяжелый компонент сливается через делительную воронку.Небольшие объемы декантируют, используя пробирки, наклоненные под углом 45 градусов в штатив для пробирок. Угол позволяет более тяжелым частицам скользить вниз по трубе, а более легким подниматься вверх. Угол также облегчает заливку более легкого компонента. Сливать жидкость легче, если ее наливать через палочку для перемешивания. Процесс декантации протекает медленнее, если пробирки находятся в вертикальном положении, потому что более тяжелый компонент может образовать пробку и заблокировать подъем более легких частиц.Центрифугирование ускоряет декантацию за счет применения центробежной и центростремительной силы. В основном искусственная гравитация быстрее разделяет компоненты смеси. Центрифугирование превращает твердые компоненты в гранулы. Слив жидкости с гранул приводит к меньшим потерям, чем при простой декантации. Делительная воронка декантирует компоненты смесей несмешивающихся жидкостей. Один компонент плавает поверх другого. Воронка сливает компонент на дне воронки.

Методы фильтрации

Существует много методов, используемых для разделения смеси, содержащей твердое вещество и жидкость. Если твердое вещество хорошо оседает, жидкость иногда можно слить (декантировать). Если твердое вещество имеет очень мелкие частицы или образует мутную смесь, смесь иногда можно центрифугировать или пропустить через пипетку с фильтром (в микромасштабе, < 5 мл). Наиболее распространенными методами разделения твердой и жидкой фаз в органической лаборатории являются гравитационная и вакуумная фильтрация. Гравитационная фильтрация представляет собой выливание смеси твердой и жидкой фаз через воронку, содержащую фильтровальную бумагу, что позволяет жидкости просачиваться, а твердое вещество задерживается на бумаге (рис. 1а).Всасывающая фильтрация представляет собой аналогичный процесс, с той лишь разницей, что под воронкой создается вакуум для прокачки жидкости через фильтровальную бумагу с помощью всасывания (рис. 1 б).

Гравитационная и аспирационная фильтрация имеют свои плюсы и минусы, но что помогает решить, какой метод использовать, так это то, следует ли удерживать твердое вещество или фильтрат. «Фильтрат» относится к жидкости, прошедшей через фильтровальную бумагу (как показано на рис.1а). Гравитационная фильтрация обычно используется, когда задерживается фильтрат, а фильтрация с отсасыванием используется, когда задерживается твердое вещество. Гравитационная фильтрация предпочтительнее, когда фильтрат задерживается, поскольку всасывание может привести к протягиванию мелких твердых частиц через поры фильтровальной бумаги, что может привести к образованию фильтрата, загрязненного твердым соединением. Всасывающая фильтрация предпочтительнее, когда твердые частицы задерживаются, поскольку гравитационная фильтрация гораздо менее эффективна при удалении остаточной жидкости из твердых частиц на фильтровальной бумаге.

Гравитационная фильтрация

Когда необходимо разделить смесь твердой и жидкой фаз, обычно частицы настолько мелкие, что они закручиваются и рассеиваются при наклоне колбы. Эти смеси нельзя декантировать, и альтернативным методом является гравитационная фильтрация. Гравитационная фильтрация обычно используется, когда фильтрат (жидкость, прошедшая через фильтровальную бумагу) задерживается, а твердое вещество на фильтровальной бумаге отбрасывается. Обычно гравитационная фильтрация используется для отделения безводного сульфата магния (MgSO4) от высушенного органического раствора (рис. 3 б). Безводный сульфат магния имеет порошкообразную форму и при завихрении в органическом растворителе образует мелкую дисперсию частиц, похожую на снежный шар.

Чтобы отфильтровать смесь под действием силы тяжести, налейте смесь через фильтровальную бумагу, сложенную в квадраты (рис. 4), или гофрированную фильтровальную бумагу в воронку и дайте жидкости фильтроваться, используя только силу тяжести (рис. 3 с). Лучше всего наливать, как будто пытаясь декантировать, то есть удерживать твердое вещество в колбе как можно дольше. Когда твердое вещество начинает высыпаться на фильтровальную бумагу, оно может закупорить поры фильтровальной бумаги или замедлить фильтрацию. После заливки промойте твердое вещество на фильтровальной бумаге (и в колбе) несколькими порциями свежего растворителя, чтобы удалить остаточное соединение, прилипшее к твердому веществу.

Видео: Сушка органических жидкостей доступно на нашем канале в телеграмм