Care este pâlnia de decantare? (Decantarea de pere)

O pâlnie de separare sau o pâlnie de decantare este o pâlnie de sticlă cu un robinet sau robinet pe fund. Este o tehnică de separare folosită pentru două lichide care nu se dizolvă între ele, numite lichide nemiscibile.

Pâlnia de decantare este piesa standard de laborator utilizată pentru extracție. Acestea au un robinet pe fundul care este folosit pentru a controla modul în care cele două lichide nemiscibile care sunt în sticlă sunt separate.

Pentru a folosi o pâlnie de separare, amestecul lichid trebuie plasat în interiorul acestuia și un recipient trebuie plasat dedesubt. Lichidul cu cea mai mică densitate plutește deasupra.

Când cheia este deschisă, lichidul cu cea mai mare densitate începe să plutească prin pâlnia de separare din interiorul recipientului. Apoi, cheia este închisă chiar înainte ca lichidul cu cea mai mică densitate să înceapă să plutească prin el.

Lichidul cu cea mai mică densitate care rămâne în pâlnia de separare poate fi apoi drenat într-un alt recipient pentru a separa cele două lichide.

Pâlnia de decantare este frecvent utilizată în experimentele de laborator, în special în domeniul elementelor, amestecurilor și compușilor. Perele decantoare sunt folosite pentru a facilita separarea pe solvenți cu ajutorul gravitației.

Caracteristicile pâlniei de separare

O pâlnie de separare, cunoscută și sub denumirea de pere de decantare, este o piesă de laborator din sticlă utilizată în extracții lichid-lichid pentru a separa componentele unui amestec în două faze de solvent nemiscibile de densități diferite.

În mod obișnuit, una dintre faze va fi apoasă, iar cealaltă va fi un solvent organic lipofil cum ar fi eter, MTBE, cloroform, acetat de etil sau diclormetan. Toți acești solvenți formează o delimitare clară între cele două lichide.

Lichidul dens, în mod tipic faza apoasă, cu excepția cazului în care faza organică este halogenată, se scufundă și poate fi filtrată din lichidul mai puțin dens, care rămâne în recipient, printr-o supapă.

Descrierea echipei

O pâlnie de separare are forma unui con cu capăt emisferic. Forma conică mărește funcția echipamentului, deoarece permite o separare clară și ușoară a celor două straturi datorită interfeței mici din partea inferioară.

Decazând perele au un dop în partea de sus și o cheie în partea de jos. Pâlnia de separare folosită în laboratoare este în mod obișnuit fabricată din sticlă borosilicată, iar dopurile sunt realizate din sticlă sau PTFE (teflon).

Dimensiunile tipice sunt cuprinse între 30 ml și 3 litri. În chimia industrială ele pot fi mult mai mari și centrifugele sunt folosite pentru volume mult mai mari.

Liniile înclinate sunt proiectate pentru a facilita identificarea straturilor. Ieșirea controlată cu capacul este proiectată pentru a scurge lichidul din pâlnia de separare.

Deasupra pâlniei se află o clemă conică standard care se potrivește într-o geantă mată sau un capac din teflon.

aplicații

Se pot utiliza canale sau pere de decantare pentru extracția lichidului în lichid. Două lichide care nu se dizolvă bine în celălalt pot fi separate prin această pâlnie bazată pe densități diferite. De exemplu, un amestec de ulei și apă poate fi separat folosind această tehnică.

Originea canalului de separare este îndreptată peste un vas, iar amestecul este servit în interiorul pâlniei; amestecul trebuie lăsat să se depună.

Cele două lichide din amestec au densități diferite, ceea ce face ca lichidul mai dens, în acest caz apa, să fie plasat în baza recipientului.

Robinetul pâlniei este apoi deschis pentru a permite trecerea apei în vas; Robinetul este închis de îndată ce uleiul atinge vârful, separând cele două lichide.

Probabil cel mai mare risc pe care îl aveți atunci când utilizați o pere de decantare este acumularea de presiune. Presiunea este acumulată în timpul amestecării dacă apare o reacție cu un gaz sau dacă are loc o schimbare fizică.

Această problemă poate fi ușor de manevrat prin simpla deschidere a capacului de pe partea superioară a pâlniei pe măsură ce este amestecată. Acest lucru trebuie făcut cu dopul de pâlnie îndreptat departe de corp.

Teoria pe care se bazează procedura

Pâlnia de decantare funcționează sub conceptul că substanțele cu molecule similare se vor dizolva în ele însele; cu soluii diferiți de preferință fiind solubili în anumiți solvenți.

În timp ce o pâlnie de separare este bătută, cei doi solvenți se amestecă și împart o suprafață mare, permițând fiecărei solutate să migreze spre solventul în care este cel mai solubil.

Solvenții nu formează o soluție unificată deoarece sunt nemiscibili. Când pâlnia este lăsată să se depună după ce a fost mutată, lichidele formează straturi fizice distinctive, cu lichidul mai puțin dens și plutitorul mai dens.

În acest fel, un amestec de substanțe dizolvate este separat fizic în două soluții separate, fiecare îmbogățit în soluții diferite.

Stratul inferior este filtrat, apoi stratul superior poate fi reținut într-o pâlnie separată pentru a fi extras cu batchuri suplimentare de solvent sau poate fi filtrat într-un vas separat pentru alte utilizări.

Dacă se dorește reținerea stratului inferior în pâlnia de separare pentru viitoarele extracții, cele două straturi sunt îndepărtate separat, iar apoi stratul inferior anterior este returnat la perele de decantare.

Fiecare soluție independentă poate fi extrasă din nou cu ajutorul unor cantități suplimentare de solvent, utilizate pentru alte procese fizice sau chimice.

Dacă scopul este de a separa un material solubil de amestec, soluția care conține produsul dorit poate uneori pur și simplu să fie evaporată pentru a lăsa în urmă soluția dizolvată.

Din acest motiv, este un beneficiu practic să se utilizeze solvenți volatili pentru a extrage materialul dorit din amestec.