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本意是草丛茂盛之意,后有聚集、聚拢之意。在化学中分离提纯的方法中就有萃取。萃取是利用溶质在不同溶剂中溶解度不同,将溶质提取出来。有聚在一起的意思,所以其目的是用来富集溶质。
在高中课本上,主要是学习的液液萃取。液液萃取所使用的两种溶剂是有要求的。第一,两种溶剂一定要互不相溶!第二,溶质在溶剂中的溶解度相差较大。这样一来溶质就自动的从一种溶质,溶解到另一种溶质中去了。所以,乙醇一般不能做液液萃取的萃取剂,因为它与水是互溶的。
液液萃取所采取的操作是分液,所以又叫做萃取分液。实际上,分液出来的溶液还是混合物,只不过浓度比较大而已。如果后续可以直接用于实验或工艺流程,就可以不用再分离了。如果你要获得纯净的溶质,往往最后还需要蒸馏或减压蒸馏,当然,还可能有别的神操作!
如果你只有100mL萃取剂,你可以将这100mL萃取剂分多次进行萃取,这样一来,可以提高萃取的效率哦。这就是多段式萃取。
除了液液萃取以外,还有其他的萃取方式。
其一,反萃取。一般的萃取是从水溶液中萃取到有机层中,而反萃取是反其道而行之,将溶于有机层的溶质分离到水溶液中。
【解析】CoSO₄由滤液转移到有机相(就是有机层),分离了Li₂SO₄后,再进行反萃取,让CoSO₄再转移到水层中去,实现CoSO₄和Li₂SO₄的分离。
其二,固液萃取。其实,煨中药就是一种固液萃取,可将草药中的有效成分提取到水中。
索氏提取器可以实现多段式反复萃取。在2019年高考题中出现。
【高考真题】(2019年全国Ⅱ卷28题)
28.咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5℃,100℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(约为,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。
索氏提取装置如下图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸气沿蒸气导管2上升至球形冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下了问题:
(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是_________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒________。
(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是_________。与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是_________。
(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点计、接收管之外,还有________(填标号)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.接收瓶 D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是和________和吸收________。
(5)可采用如右图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是________。
【28题答案】
(1)增加固液接触面积,提取充分 沸石
(2)乙醇易挥发,易燃 使用溶剂少,可连续萃取(萃取效率高)
(3)乙醇沸点低,易浓缩 AC
(4)单宁酸 水
(5)升华
本实验使用乙醇作为萃取剂,萃取茶叶末中的咖啡因,是一个典型的固液萃取。
索氏提取器是一个巧妙的装置,利用了一个虹吸管作为桥梁,驱动携带着咖啡因的乙醇,由提取器转移入烧瓶内。然后蒸馏出蒸汽,冷凝回流为单一的乙醇,又将新的咖啡因萃取出来。实现多段式萃取,而且非常节约溶剂。
百度百科介绍:
索氏提取器,又称脂肪抽取器或脂肪抽出器。索氏提取器是由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的,提取管两侧分别有虹吸管和连接管,各部分连接处要严密不能漏气。提取时,将待测样品包在脱脂滤纸包内,放入提取管内。提取瓶内加入石油醚,加热提取瓶,石油醚气化,由连接管上升进入冷凝器,凝成液体滴入提取管内,浸提样品中的脂类物质。待提取管内石油醚液面达到一定高度,溶有粗脂肪的石油醚经虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶内的石油醚继续被加热气化、上升、冷凝,滴入提取管内,如此循环往复,直到抽提完全为止。
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