분리 깔때기

Separatory funnel
두 개의 깔때기: A - 콘 또는 배 모양의 B - 원통형.
배 모양의 분리 깔때기

분리 깔때기, 분리 깔때기 또는 구어로는 분리 깔때기라고도 하는 분리 깔때기는 혼합물의 성분을 다른 [1]밀도의 두 불용성 용매 단계로 분리(분할)하기 위해 액체 추출에 사용되는 실험실 유리제품의 한 조각입니다.일반적으로 상 중 하나는 수성이고 다른 하나는 에테르, MTBE, 디클로로메탄, 클로로포름 또는 아세테이트와 같은 친유성 유기 용매입니다.이 모든 용제는 두 [2]액체 사이를 명확하게 구분합니다.유기상이 할로겐화되지 않는 한 일반적으로 수성상인 고밀도 액체는 깔때기 바닥으로 가라앉고 분리 [3]깔때기에 남아 있는 저밀도 액체에서 밸브를 통해 배출될 수 있습니다.

묘사

분리 깔때기는 끝이 반구형인 원추형이다.위쪽에 스토퍼가 있고 아래쪽에 스톱콕(탭)이 있습니다.실험실에서 사용되는 분리 깔때기는 일반적으로 붕규산염 유리로 만들어지며, 그 스톱콕은 유리 또는 PTFE로 만들어집니다.일반적인 크기는 30 mL에서 3 L 사이입니다. 산업 화학에서는 훨씬 더 클 수 있으며 훨씬 더 큰 부피의 원심분리기가 사용됩니다.경사면은 레이어를 쉽게 식별할 수 있도록 설계되어 있습니다.스톱콕으로 제어되는 콘센트는 깔때기에서 액체를 배출하도록 설계되었습니다.깔때기 위에는 그라운드 글라스 또는 테프론 [4]스토퍼에 맞는 표준 테이퍼 조인트가 있습니다.

분리 깔때기를 사용할 경우, 2상 및 용액을 분리할 혼합물을 아래쪽의 스톱콕을 닫은 상태에서 위쪽을 통해 첨가한다.그런 다음 깔때기를 여러 번 뒤집어서 깔때기를 닫고 부드럽게 흔듭니다. 두 용액이 너무 강하게 혼합되면 유화액이 형성됩니다.그런 다음 깔때기를 뒤집고 스톱콕을 조심스럽게 열어 과도한 증기 압력을 방출합니다.분리 깔때기는 위상이 완전히 분리될 수 있도록 한쪽으로 치워져 있습니다.그런 다음 상단 및 하단 스톱콕이 열리고 중력에 의해 하단 위상이 해제됩니다.Top은 하부상을 해제하면서 열어야 깔때기 내부와 대기의 압력이 균등해진다.하층이 제거되면, 스톱콕을 닫고 상단을 통해 다른 용기에 부어라.

분리 깔때기 사용 중.유기상(노란색, 상부상)은 수상(하상)보다 밀도가 낮다.수상이 비커로 배출되고 있습니다.

이론.

분리 깔때기는 극성 용질을 용해하는 극성 용제와 비극성 용제를 용해하는 능력을 설명하는 "like solves like" 개념에 의존합니다.분리 깔때기를 교반하면 각 용질이 용매('상'이라고도 함)로 이동하여 용해성이 더 높습니다.

용제는 불용성 때문에 일반적으로 함께 통일된 용액을 형성하지 않습니다.교반 후 깔때기가 정지해 있으면 액체는 뚜렷한 물리층을 형성합니다. 즉, 밀도가 낮은 액체는 밀도가 높은 액체 위에 머무릅니다.따라서 용질의 혼합물은 물리적으로 분리된 두 용액으로 분리되며, 각각 다른 용질에서 농축됩니다.

스톱콕은 2상 분리 후 열 수 있으므로 하부 층이 분리기 깔때기를 벗어날 수 있습니다.상단 층은 추가 용제 배치로 추가 추출을 위해 분리 깔때기에 보관하거나 다른 용도로 별도의 용기로 배출할 수 있습니다.더 추출하기 위해 분리 깔때기 내에 바닥층을 유지하는 것이 바람직할 경우 두 층을 분리하여 꺼낸 후 이전 바닥층을 분리 깔때기로 되돌린다.

그런 다음 다른 물리적 또는 화학적 프로세스에 사용되는 추가 용매 배치를 사용하여 각 독립 용액을 다시 추출할 수 있습니다.혼합물에서 용해성 물질을 분리하는 것이 목적이라면, 원하는 제품을 포함한 용액은 때때로 단순히 증발하여 정제된 용질을 남길 수 있다.따라서 [5]혼합물에서 원하는 물질을 추출하기 위해 휘발성 용제를 사용하는 것이 실용적입니다.

유화액

분리 깔때기를 사용하는 것의 단점 중 하나는 유화액이 쉽게 형성되고 한 번 형성되면 분리하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있다는 것이다.액체가 분리 깔때기에서 혼합되는 동안 종종 형성됩니다.이 문제는 작은 물방울이 수용액에 매달려 있을 때 발생할 수 있습니다.유제가 형성되면 액체를 분리하는 데 사용되는 기술 중 하나는 분리 깔때기에서 용액을 천천히 회전시키는 것이다.이 과정에서 에멀젼이 분리되지 않으면 소량의 포화 식염수가 첨가됩니다("염분 처리").[6]

보다 효율적인 대체 기술에 대한 연구가 진행되고 있으며, 대부분 교반봉(스티러바)을 사용하여 유화 가능성을 줄이거나 제거하여 대기 [7]시간을 단축합니다.

안전에 관한 우려

분리 깔때기를 사용할 때 가장 큰 위험은 압력 증가입니다.혼합 중에 기체 진화의 반응이나 물리적 변화가 발생할 경우 압력이 누적됩니다.이 문제는 혼합 중에 정기적으로 깔때기 상단의 스토퍼를 여는 것만으로 쉽게 해결할 수 있습니다.보다 표준적인 절차는 분리 깔때기를 거꾸로 뒤집고 스톱콕을 열어 압력을 방출하는 것입니다. 이 단계는 반복적으로 '환기'라고 합니다.이 작업은 깔때기 끝이 [8]몸통에서 떨어져 있는 상태에서 수행해야 합니다.

갤러리

  • Upper phase Lower phase
    1. 상부상
    2. 저상
  • The ether layer with a dissolved yellow compound is on top and an aqueous layer is at the bottom

    용해된 노란색 화합물이 있는 에테르층이 위에 있고 수성층이 아래에 있습니다.

  • Apple, banana, carrot, and lettuce extraction using acetone, water, and dichloromethane. Lower layer is the organic layer.

    아세톤, 물, 디클로로메탄을 사용한 사과, 바나나, 당근, 상추 추출.하부층은 유기층입니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 데코레이션은 액체나 고체의 맨 아래 층에서 액체를 쏟아내는 과정이다.
  • 디켄터 원심 분리기
  • 낙하 깔때기는 모양과 디자인이 유사하며 분리 깔때기로 사용될 수 있다.스템에는 표준 테이퍼형 그라운드 글라스 조인트가 있습니다.
  • 분할 계수는 분리의 두 위상 간 분석물의 분포를 측정한 것입니다.

레퍼런스

  1. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2010-12-09. Retrieved 2016-12-12.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  2. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2012-04-25. Retrieved 2011-11-17.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  3. ^ Padias, Anne B. (2011년)연결하기 2: 유기 화학 실험 기술 사용 방법 가이드.미시간 주 플리머스:헤이든 맥닐 출판사, 페이지 129
  4. ^ "Chemistry and Biochemistry". 2018-09-06.
  5. ^ "Recrystallization Technique - [www.rhodium.ws]".
  6. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2012-03-14. Retrieved 2016-12-12.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  7. ^ Bye, Ragnar; Agasöster, Tone; Åsheim, Arne (1993). "A novel and fast extraction technique as an alternative to conventional separatory funnels". Fresenius' Journal of Analytical Chemistry. 345 (6): 411–414. doi:10.1007/BF00325616. S2CID 97042736.
  8. ^ Fessenden, J., Joan S.페센든, 패티 파이스트Organic Laboratory Technics, 제3판, 2001년.퍼시픽 그로브(캘리포니아):브룩스 콜 출판사, 59페이지