ДЕКАНТАЦИЯ: ПОНЯТИЕ, ПРИМЕРЫ И ВИДЫ - ХИМИЯ - 2025

Декантации является процедура , используемая для разделения гетерогенных смесей, особенно те , которые являются твердое тело-жидкость или жидкость-жидкость. Это происходит из-за разницы в плотностях компонентов смеси, из-за которой менее плотное вещество располагается вверху, а более плотное - внизу.

Смесь твердого вещества с жидкостью возникает, когда твердое вещество не растворяется в жидкости, прилипая к дну контейнера. С другой стороны, смешение жидкость-жидкость возникает, когда две жидкости не могут быть смешаны. Это наблюдается в появлении двух слоев или фаз, нижний из которых соответствует наиболее плотной жидкости.

Процесс декантации для разделения неоднородной твердо-жидкой смеси. Стаканы используются

Смесь твердого вещества с жидкостью декантируется под действием силы тяжести и наклона емкости, следя за тем, чтобы жидкость вытекала, в то время как твердое вещество оставалось прилипшим к внутренним стенкам емкости. В свою очередь, смесь жидкость-жидкость декантируется с помощью делительной воронки.

Декантирование - это недорогой метод разделения, поскольку он обычно не требует использования большого количества реагентов и во многих случаях может выполняться вручную без необходимости в оборудовании.

Концепция расселения

Декантация - это метод разделения двухфазных смесей: твердое вещество-жидкость или жидкость-жидкость. В случае смесей жидкость-твердое вещество это жизнеспособно, только если твердое вещество остается прочно приставшим к внутренним стенкам контейнера. Просто перелейте жидкость в другую емкость, чтобы декантация была готова.

В случае смеси жидкость-жидкость ее можно декантировать, когда обе жидкости заметно различаются. Делительная воронка используется для больших объемов.

Декантирование - это, пожалуй, самый надежный метод разделения, и он хорошо работает для простых смесей.

Виды декантации

Пробирки

Пробирки используются для декантации при небольших объемах смесей. Рекомендуется, чтобы пробирки, помещенные в штатив, во время декантации имели угол наклона примерно 45 °.

Наклон трубок облегчает разделение жидких фаз, так как он позволяет избежать помех движению жидкостей при их разделении на начальной стадии декантации. Менее плотную жидкость можно удалить с помощью пипетки Пастера.

Стаканы

По сути, процедура декантации такая же, как и с пробирками. Но объем больше и он не наклоняется на 45 градусов. Время отстаивания обычно велико для достижения наилучшего возможного разделения жидкостей.

Самое громоздкое - это сбор менее плотной жидкости. Для этого рекомендуется переливать жидкость, используя стеклянную палочку в качестве направляющей, чтобы не потерять часть жидкости. На этой иллюстрации вы можете увидеть, как выполняется этот тип урегулирования:

Делительная воронка

Расчет по воронке

Стеклянная воронка имеет форму груши. На нижнем конце у него есть трубка, снабженная ключом, который используется для контроля выхода жидкости через нее. Между тем, на другом конце у него есть горловина из матового стекла, которая герметично соединена со стеклянной пробкой.

Поместите жидкую смесь в воронку для встряхивания и энергично перемешайте. Затем воронку прикрепляют к универсальной опоре и оставляют для осаждения.

Когда жидкости, которые не могут быть смешаны, были разделены, кран открывается для сбора более плотной жидкости, находящейся на дне делительной воронки. Наконец, кран закрывается, так что менее плотная жидкость остается в воронке, которая удаляется через горловину воронки.

На следующем рисунке показано, как открывается кран делительной воронки, и более плотная жидкость начинает падать в колбу Эрленмейера. Кран будет оставаться открытым до тех пор, пока эта жидкость полностью не упадет, в воронке останется только верхняя, менее плотная жидкость, которая впоследствии будет опорожнена:

центрифугирование

Центрифугирование - это метод, используемый для сокращения времени, необходимого для осаждения. Благодаря этому сила тяжести, действующая на частицы во взвешенном состоянии, увеличивается.

Центрифугирование используется для разделения взвешенных частиц в зависимости от их размера и формы, а также плотности и вязкости среды в дополнение к скорости центрифугирования. Чем выше плотность и размер частиц, тем легче осаждение.

Центрифугирование обычно используется в клинических лабораториях для получения плазмы крови путем осаждения эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.

На этом рисунке показаны пробирки с осадком, помещенные в центрифугу:

Затем машина вращается в течение нескольких секунд (вращение):

Затем пробирки удаляют, и наблюдается, что осадок упал на дно пробирок. Это так называемая декантация центрифугированием:

Примеры декантации

Разделение масла и воды

Один из наиболее распространенных примеров отстаивания - разделение воды и масла. Этот метод обычно используется для отделения липидов, взвешенных на поверхности воды. Этот процесс обычно осуществляется с помощью делительной воронки.

В процессе производства и очистки уксуса из растительного сырья обычно используется процесс декантации для удаления более тяжелых жиров, полученных из сырья.

Добыча нефти

В процессе добычи нефти из морских источников обычно используется процесс декантации.

Это происходит, когда углеводород смешивается с морской водой и его необходимо декантировать. Масло более плотное, чем вода, поэтому после отделения оно хранится. При этом лишняя вода возвращается в океан.

Изготовление масла

Негомогенизированное цельное молоко помещается в закрытый контейнер и охлаждается на 24 часа, чтобы произошло образование сливок или молочных сливок. Его кладут на поверхность молока, потому что оно имеет меньшую плотность. Густые сливки или сливки можно удалить центрифугированием.

Его также можно получить, поместив прозрачную трубку на дно емкости, содержащей молоко, и сняв обезжиренное молоко с помощью сифона, оставив сливки на дне емкости. Затем молочные сливки обрабатываются для получения различных видов масла.

Декантирование вина

Декантация вина. Источник: suksim

Во время брожения вино образует осадок, который придает ему неприятный вкус. По этой причине вино декантируют, чтобы удалить осадок, образованный кристаллами солей винной кислоты. Вино перед подачей на стол переливают в стеклянную тару с очень длинным и узким горлышком.

Приготовление сока

При приготовлении сока, полученного из фруктов с высоким содержанием клетчатки, твердый материал обычно опускается на дно емкости, а жидкость остается во взвешенном состоянии вверху.

Метод Фольч-Пи

Этот метод широко используется в биохимических и химических лабораториях для экстракции липидов из различных типов тканей. Ткани помещают в раствор, состоящий из смеси двух объемов хлороформа и одного объема метанола.

Препарат помещают в делительную воронку и энергично встряхивают, давая ему отстояться для декантации. Хлороформ (аполярный) имеет плотность 1,48 г / см ³ , а метанол (полярный) - 0,81 г / см ³ , поэтому это жидкости, которые нельзя смешивать.

При декантации хлороформ находится на дне делительной воронки и содержит растворяющиеся в нем липиды, поскольку хлороформ является неполярной жидкостью.

Удаление ртути из воды

При добыче некоторых металлов, например золота, используется ртуть, которая становится очень опасным загрязнителем воды. Ртуть можно удалить из воды декантацией.

Сушка органических жидкостей

Эти жидкости могут содержать значительное количество воды, которая требует их утилизации. Для этого к органическим жидкостям добавляется осушитель, затем осушитель с содержанием воды отделяется от органической жидкости.

Отделение сточных вод

В процессе фильтрации и очистки воды осуществляется процесс декантации, при котором грязная вода отделяется от чистой.

Это возможно благодаря тому, что грязная вода более плотная, чем чистая, из-за количества веществ, которые они несут в себе. Таким образом, первым этапом фильтрации сточных вод обычно является отстаивание.

Разделение глицерина и биодизеля

Глицерин является побочным продуктом получения топлива, полученного из животных или растительных масел и жиров, например биодизеля.

Чтобы биодизель можно было использовать в чистом виде, необходимо слить его с глицерина, полученного из него. Этот процесс прост, поскольку биодизель (с более низкой плотностью) всегда будет опираться на глицерин.

Ссылки

1. Helmenstine, Тодд. (25 ноября 2019 г.). Определение декантации в химии. Получено с: thinkco.com
2. Vedantu. (SF). Сцеживание. Получено с: vedantu.com
3. Драка Ана Аро Гарсия. (SF). Масло. Получено с: lechepuleva.es
4. Thermo Fisher Scientific. (2019). Теория центрифугирования. Получено с: fishersci.se
5. Wikipedia. (2019). Сцеживание. Получено с: en.wikipedia.org