ДЕКАНТАЦІЯ: ПОНЯТТЯ, ПРИКЛАДИ ТА ВИДИ - ХІМІЯ - 2025

Декантування є процедура , яка використовується для поділу гетерогенних сумішей, особливо ті , які є тверде тіло-рідина або рідина-рідина. Це відбувається через різницю щільності між компонентами суміші, через що менш щільна речовина розташовується вгорі, а щільніша речовина - внизу.

Суміш тверда-рідка виникає, коли тверда речовина не розчиняється в рідині, прилягаючи до дна ємності. З іншого боку, змішування рідка рідина виникає, коли дві рідини неможливо змішати. Це спостерігається при появі двох шарів або фаз, нижній - того, що відповідає найгустішій рідині.

Процес декантації для відокремлення гетерогенної твердої рідини. Використовуються стакани

Тверда-рідка суміш декантирується за допомогою сили тяжіння і нахилу ємності, дбаючи про те, щоб рідина витікала, при цьому тверда речовина залишається приклеєною до внутрішніх стінок контейнера. Зі свого боку рідко-рідку суміш декантирують за допомогою розділової воронки.

Декантація - це недорогий метод розділення, оскільки він зазвичай не використовує багато реагентів, і в багатьох випадках це можна зробити вручну, не потребуючи обладнання.

Поселення концепції

Декантація - це техніка розділення двофазних сумішей: тверда-рідка або рідка-рідка. У випадку рідко-твердих сумішей він є життєздатним лише у тому випадку, якщо тверда речовина сильно прилягає до внутрішніх стінок контейнера. Просто налийте рідину в іншу ємність, щоб декантація була готова.

Що стосується рідко-рідкої суміші, її можна знезаражувати, коли обидві рідини помітно диференційовані. Роздільна воронка використовується для великих обсягів.

Декантація - це чи не найміцніша техніка розділення, і вона добре працює для простих сумішей.

Види декантації

Пробірки

Пробірки використовують для декантації, коли обсяги сумішей невеликі. Рекомендується, щоб пробірки, розміщені в стійці, мали кут нахилу приблизно 45 ° під час декантації.

Нахил трубок полегшує поділ рідких фаз, оскільки це дозволяє уникнути перешкод руху рідин при їх розділенні на початковій стадії декантації. Менш густу рідину можна видалити за допомогою піпетки Пастера.

Стакани

По суті процедура декантації така ж, як і після пробірки. Але об'єм більший і він не нахиляється на 45º. Час осідання зазвичай довгий для досягнення найкращого можливого відділення рідин.

Найбільш громіздким є збір менш щільної рідини. Для цього рекомендується налити рідину, використовуючи скляний стрижень як орієнтир, щоб уникнути втрати частини рідини. На цій ілюстрації ви можете побачити, як робиться цей тип розрахунку:

Роздільна воронка

Поселення воронкою

Цей тип скляної воронки має грушоподібну форму. На нижньому кінці у нього є трубка, оснащена ключем, який використовується для контролю виходу рідини через неї. Тим часом, на іншому кінці є шліфоване гирло, яке герметично поєднується зі скляною пробкою.

Помістіть рідку суміш у струшуючу воронку і енергійно перемішайте. Потім воронку приєднують до універсальної опори і дозволяють влаштуватися, щоб відбулося осідання.

Коли рідини, які неможливо змішати, були відокремлені, кран відкривається для збору більш щільної рідини, що знаходиться на дні розділової воронки. Нарешті, кран закривається так, що в лійці залишається менш густа рідина, яка виводиться через гирл воронки.

Наступна ілюстрація показує, як розкривається воронка роздільної воронки і щільніша рідина починає потрапляти в колбу Ерленмайєра. Кран залишатиметься відкритим до тих пір, поки ця рідина повністю не впаде, залишивши у воронці лише верхню, менш густу рідину, яку згодом спорожняють:

Центрифугування

Центрифугування - це техніка, яка використовується для скорочення часу, необхідного для відстоювання. Через нього збільшується сила тяжіння, що діє на частинки в суспензії.

Центрифугування використовується для відділення зважених частинок виходячи з їх розміру та форми, а також щільності та в'язкості середовища, крім швидкості центрифугування. Чим вище щільність і розмір частинок, тим більша легкість осідання.

Центрифугування застосовується регулярно в клінічних лабораторіях для отримання плазми крові шляхом осадження еритроцитів, лейкоцитів та тромбоцитів.

Ця ілюстрація показує пробірки з осадами, поміщеними в центрифугу:

Потім машина повертається на кілька секунд (крутиться):

Потім пробірки видаляють і спостерігається, що осади випали на дно пробірки. Це відоме як декантація центрифугуванням:

Приклади декантації

Розділення нафти та води

Один з найпоширеніших прикладів осідання - це розділення води та нафти. Цей метод зазвичай використовується для відділення ліпідів, які суспендуються на поверхні води. Цей процес зазвичай проводиться за допомогою розділової воронки.

Під час процесу виготовлення та рафінування оцтів із рослинної сировини нормально застосовувати процес декантації для виведення більш важких жирів, отриманих із сировини.

Видобуток нафти

У процесі видобутку нафти з морських джерел зазвичай використовується процес декантації.

Це відбувається, коли вуглеводень змішується з морською водою і його потрібно знезаражувати. Нафта густіша за воду, тому, як тільки вона відділяється від неї, вона зберігається. Поки надлишок води повертається в океан.

Вершкове масло

Негомогенізоване незбиране молоко поміщають у криту ємність і охолоджують на 24 години, щоб відбулося утворення вершків або молочних вершків. Це розміщується на поверхні молока, оскільки воно нижчої щільності. Важкий крем або крем можна видалити центрифугуванням.

Його також можна отримати, поставивши прозору трубку на дно ємності, в якій міститься молоко, і знежирене молоко видаляється сифонною процедурою, залишаючи крем на дні ємності. Потім обробляють молочний крем, щоб зробити різні види вершкового масла.

Декантація вина

Декантація вина. Джерело: suksim

Вино утворює осад під час його бродіння, що надає йому неприємного смаку. З цієї причини вино декантирується для видалення осаду, утвореного кристалами солей винної кислоти. Вино перед подачею декантирують у скляній ємності з дуже довгою і вузькою горловиною.

Приготування соку

Готуючи соки, отримані з фруктів з високою клітковиною, звичайно бачити, як твердий матеріал опускається на дно ємності, а рідина залишається суспендованою вгорі.

Метод Фольк-Пі

Це методика, широко застосовувана в лабораторіях біохімії та хімії для вилучення ліпідів з різних типів тканин. Тканини поміщають у розчин, що складається із суміші двох об'ємів хлороформу та одного метанолу.

Препарат поміщають у відокремлювальну воронку і енергійно струшують, дозволяючи йому відстоятися від декантації. Хлороформ (аполярний) має щільність 1,48 г / см ³ , а метанол (полярний) щільність 0,81 г / см ³ , тому вони є рідинами, які неможливо змішати.

Хлороформ у відстійнику розташований у нижній частині ділильної воронки і містить ліпіди, які розчиняються в ній, оскільки хлороформ є неполярною рідиною.

Видалення ртуті з води

При видобутку корисних копалин використовують деякі метали, наприклад, золото, ртуть, яка стає дуже небезпечним забрудненням води. Ртуть може бути видалена з води декантацією.

Сушка органічних рідин

Ці рідини можуть містити значну кількість води, що потребує їх утилізації. Для цього в органічні рідини додають осушувач, потім десикант за його вмістом води відокремлюють від органічної рідини.

Поділ стічних вод

Під час процесу фільтрації та очищення води проводиться процес декантації, де брудна вода відокремлена від чистої.

Це можливо завдяки тому, що брудні води щільніші, ніж чисті, через кількість речовин, які вони містять у них. Таким чином, перший крок фільтрації стічних вод, як правило, осідає.

Виділення гліцерину та біодизеля

Гліцерин є побічним продуктом отримання палива, отриманого з тваринних або рослинних масел і жирів, таких як біодизель.

Щоб біодизель використовувався в чистому стані, його потрібно декантирувати з гліцерину, який отримується з нього. Цей процес простий, оскільки біодизель (нижчої щільності) завжди буде опиратися на гліцерин.

Список літератури

1. Гельменстін, Тодд. (25 листопада 2019 р.). Визначення декантації в хімії. Відновлено з: thinkco.com
2. Веданту. (sf). Декантація. Відновлено з: vedantu.com
3. Дра. Ана Харо Гарсія. (sf). Вершкове масло. Відновлено з: lechepuleva.es
4. Термо Фішер Науковий. (2019). Теорія центрифугування. Відновлено з: fisherci.se
5. Вікіпедія. (2019). Декантація. Відновлено з: en.wikipedia.org