Separertratt
En separationstratt , även känd som en separationstratt , separeringstratt , eller i vardagsspråk septratt , är en bit laboratorieglas som används i vätske-vätskeextraktioner för att separera ( dela upp ) komponenterna i en blandning i två oblandbara lösningsmedelsfaser med olika densiteter . Typiskt kommer en av faserna att vara vattenhaltig och den andra ett lipofilt organiskt lösningsmedel såsom eter , MTBE , diklormetan , kloroform eller etylacetat . Alla dessa lösningsmedel bildar en tydlig avgränsning mellan de två vätskorna. Den mer täta vätskan, vanligtvis den vattenhaltiga fasen om inte den organiska fasen är halogenerad , sjunker till botten av tratten och kan dräneras ut genom en ventil bort från den mindre täta vätskan, som finns kvar i separertratten.
Beskrivning
En separertratt har formen av en kon med en halvklotformad ände. Den har en propp i toppen och en kran (kran), längst ner. Separertrattar som används i laboratorier är vanligtvis gjorda av borosilikatglas och deras kranar är gjorda av glas eller PTFE . Typiska storlekar är mellan 30 mL och 3 L. Inom industriell kemi kan de vara mycket större och för mycket större volymer används centrifuger . De sluttande sidorna är utformade för att underlätta identifieringen av lagren. Det krankontrollerade utloppet är utformat för att tömma vätskan ur tratten. Ovanpå tratten finns en vanlig konisk fog som passar med en slipad glas- eller teflonpropp.
För att använda en separertratt tillsätts de två faserna och blandningen som ska separeras i lösning genom toppen med kranen i botten stängd. Tratten stängs sedan och skakas försiktigt genom att vända tratten flera gånger; om de två lösningarna blandas för kraftigt bildas emulsioner . Tratten vänds sedan och kranen öppnas försiktigt för att släppa ut överskott av ångtryck . Separertratten ställs åt sidan för att möjliggöra fullständig separation av faserna. Den övre och nedre kranen öppnas sedan och den nedre fasen frigörs genom gravitation . Toppen måste öppnas samtidigt som den nedre fasen släpps för att möjliggöra tryckutjämning mellan trattens insida och atmosfären. När det undre lagret har tagits bort stängs kranen och det övre lagret hälls ut genom toppen i en annan behållare.
Teori
Separertratten bygger på konceptet "liknande löser lika", som beskriver förmågan hos polära lösningsmedel att lösa upp polära lösta ämnen och icke-polära lösningsmedel att lösa opolära lösta ämnen. När separertratten omrörs migrerar varje löst ämne till lösningsmedlet (även kallat "fas") i vilket det är mer lösligt.
Lösningsmedlen bildar normalt inte en enhetlig lösning tillsammans eftersom de är oblandbara. När tratten hålls stationär efter omrörning bildar vätskorna distinkta fysiska skikt - vätskor med lägre densitet kommer att stanna över vätskor med högre densitet. En blandning av lösta ämnen separeras således i två fysiskt separata lösningar, var och en berikad med olika lösta ämnen.
Avstängningskranen kan öppnas efter att de två faserna separerats för att tillåta bottenskiktet att komma ut från separatortratten. Det övre lagret kan hållas kvar i separertratten för ytterligare extraktioner med ytterligare satser av lösningsmedel eller dräneras ut i ett separat kärl för annan användning. Om det är önskvärt att behålla bottenskiktet i separertratten för ytterligare extraktioner, tas båda skikten ut separat och sedan återförs det tidigare bottenskiktet till separertratten.
Varje oberoende lösning kan sedan extraheras igen med ytterligare satser av lösningsmedel, som används för andra fysikaliska eller kemiska processer. Om målet var att separera ett lösligt material från blandningen kan lösningen som innehåller den önskade produkten ibland helt enkelt indunstas för att lämna kvar det renade lösta ämnet. Av denna anledning är det en praktisk fördel att använda flyktiga lösningsmedel för att extrahera det önskade materialet från blandningen.
Emulsioner
En av nackdelarna med att använda en separertratt är att emulsioner lätt kan bildas och det kan ta lång tid att separera när de väl bildats. De bildas ofta medan vätskor blandas i separertratten. Detta kan inträffa när små droppar suspenderas i en vattenlösning. Om en emulsion bildas är en teknik som används för att separera vätskorna att långsamt virvla lösningen i separertratten. Om emulsionen inte separeras genom denna process, tillsätts en liten mängd mättad saltlösning (" saltning ") .
Forskning pågår om alternativa, mer effektiva tekniker, mestadels med hjälp av omrörarstänger (omrörarstänger) för att minska eller till och med eliminera risken för emulgering, vilket minskar väntetiden.
Säkerhetsfrågor
Den största risken vid användning av en separertratt är tryckuppbyggnad. Trycket ackumuleras under blandning om en gasutvecklingsreaktion eller fysisk förändring inträffar. Detta problem kan lätt hanteras genom att helt enkelt öppna proppen på toppen av tratten rutinmässigt under blandning. En mer standardprocedur är att vända separertratten upp och ned och öppna kranen för att släppa trycket, ett steg som upprepade gånger kallas "ventilation". Detta bör göras med spetsen på tratten pekande bort från kroppen.
Galleri
- Övre fas
- Nedre fas
Eterskiktet med en löst gul förening är på toppen och ett vattenhaltigt skikt är i botten
.1_-_07_(Large).JPG)
Se även
- Dekantering är en process för att hälla bort det översta lagret av vätska från ett nedre lager av vätska eller fast material
- Dekanteringscentrifug
- Dropptrattar liknar form och design och kan användas som separertrattar. De har standard koniska slipade glasfogar vid skaftet.
- Fördelningskoefficient är ett mått på fördelningen av en analyt mellan de två faserna i en separation.