สารละลายใด ไม่เหมาะสม ในการแยกสารด้วยวิธีการระเหยแห้ง

Uncategorized

การแยกสารเนื้อเดียว

             สารเนื้อเดียวนอกจากจะเป็นสารละลายแล้ว อาจเป็นธาตุหรือสารประกอบก็ได้ ซึ่งมีวิธีการตรวจสอบว่าเป็นสารละลายหรือสารบริสุทธิ์ได้โดยวิธีตรวจสอบทางเคมี และทางกายภาพ

             1) การระเหยแห้ง  การแยกสารด้วยวิธีนี้เหมาะสำหรับใช้แยกสารผสมที่เป็นของเหลวและมีของแข็งละลายในของเหลวนี้  จนทำให้สารผสมมีลักษณะเป็นของเหลวใส ซึ่งเราเรียกสารผสมนี้ว่าสารละลาย เช่น น้ำทะเล น้ำเชื่อมน้ำเกลือ เป็นต้น การแยกสารโดยวิธีการระเหยแห้งนิยมใช้ในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลมีการนำเกลือเพื่อแยกน้ำทะเลให้ได้เกลือสมุทรโดยวิธีการระเหยแห้ง

             2) การตกผลึก  คือกระบวนการเกิดผลึกของแข็งจากสารละลาย(solution) จากของเหลว (melt) หรือไอ (vapor)โดยกระบวนการดังกล่าว อาจเกิดขึ้นเองในธรรมชาติหรือเกิดขึ้นจากการทดลองในห้องปฏิบัติการตัวอย่างการเกิดผลึกในธรรมชาติ เช่น ผลึกน้ำแข็ง(ice crystals) หิมะ (snow) เป็นต้น ผลึกของสารอินทรีย์เช่น อินซูลินและน้ำตาล ผลึกของธาตุเช่น แกลเลียม และซิลิกอน ซึ่งสามารถเกิดในธรรมชาติและถูกสังเคราะห์

 การเลือกตัวทำละลายที่เหมาะสมต่อการตกผลึก มีหลักในการเลือกดังนี้

     1. ละลายสารที่ต้องการตกผลึกในขณะร้อนได้ดี และละลายได้น้อยหรือไม่ละลายเลยที่อุณหภูมิต่ำ (ขณะเย็น)

      2. ไม่ละลายสารปนเปื้อนขณะร้อนหรือละลายได้น้อยขณะร้อน แต่ละลายได้ดีขณะเย็น

      3. ควรมีจุดเดือดต่ำ เพื่อสามารถกำจัดออกจากผลึกได้ง่าย

      4. ไม่ทำปฏิกิริยากับสารที่ต้องการตกผลึก

      5. ควรทำให้สารที่ที่ต้องการทำให้บริสุทธิ์เกิดเป็นผลึกที่มีรูปร่างชัดเจน

      6. ไม่เป็นพิษ

      7. หาง่าย และราคาถูก

                3) การกลั่น เป็นการแยกสารละสายที่เป็นของเหลวออกจากของผสม  โดยอาศัยหลักการระเหยกลายเป็นไปและควบแน่น  โดนที่สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดเปลี่ยนสถานะได้ที่อุณหภูมิจำเพาะ  สารที่มีจุดเดือดต่ำจะเดือดเป็นไอออกมาก่อน  เมื่อทำให้ไอของสารมีอุณหภูมิต่ำลงจะควบแน่นกลับมาเป็นของเหลวอีกครั้ง               

3.1 การกลั่นแบบธรรมดาหรือการกลั่นอย่างง่าย (simple distillation)   เป็นวิธีการที่ใช้กลั่นแยกสารที่ระเหยง่ายซึ่งปนอยู่กับสารที่ระเหยยากการกลั่นธรรมดานี้จะ ใช้แยกสารออกเป็นสารบริสุทธิ์เพียงครั้งเดียวได้สารที่มีจุดเดือดต่างกันตั้งแต่ 80 องศาเซลเซียส ขึ้นไป

3.2 การกลั่นลำดับส่วน (fractional distillation) เป็นวิธีการแยกของเหลวที่สามารถระเหยได้ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป มีหลักการเช่นเดียวกันกับการกลั่นแบบธรรมดา คือเพื่อต้องการแยกองค์ประกอบในสารละลายให้ออกจากกัน แต่ก็จะมีส่วนที่แตกต่างจากการกลั่นแบบธรรมดา คือ การกลั่นแบบกลั่นลำดับส่วนเหมาะสำหรับใช้กลั่นของเหลวที่เป็นองค์ประกอบของสารละลายที่จุดเดือดต่างกันน้อยๆ ในขั้นตอนของกระบวนการกลั่นลำดับส่วน จะเป็นการนำไอของแต่ละส่วนไปควบแน่น แล้วนำไปกลั่นซ้ำและควบแน่นไอเรื่อย ๆ ซึ่งเทียบได้กับเป็นการการกลั่นแบบธรรมดาหลาย ๆ ครั้งนั่นเอง ความแตกต่างของการกลั่นลำดับส่วนกับการกลั่นแบบธรรมดา จะอยู่ที่คอลัมน์ โดยคอลัมน์ของการกลั่นลำดับส่วนจะมีลักษณะเป็นชั้นซับซ้อน เป็นชั้นๆ ในขณะที่คอลัมน์แบบธรรมดาจะเป็นคอลัมน์ธรรมดา ไม่มีความซับซ้อนของคอลัมน์

3.3 การสกัดโดยการกลั่นด้วยไอน้ำ   เป็นวิธีการสกัดสารออกจากของผสมโดยใช้ไอน้ำเป็นตัวทำละลาย วิธีนี้ใช้สำหรับแยกสารที่ละเหยง่าย ไม่ละลายน้ำ และไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกจากสารที่ระเหยยาก ได้แก่การแยกน้ำมันหอมระเหยออกจากส่วนต่างๆ ของพืชเช่นการแยกน้ำมันยูคาลิปตัสออกจากใบยูคาลิปตัส การแยกน้ำมันมะกรูดออกจากผิวมะกรูด  ในการกลั่นนี้ ไอน้ำจะไปทำให้น้ำมันหอมระเหยกลายเป็นไอแยกออกมาพร้อมกับไอน้ำเมื่อทำให้ไอของของผสมควบแน่นโดยผ่านเครื่องควบแน่นก็จะได้น้ำและน้ำมันหอมระเหยปนกันแต่แยกชั้นกันอยู่ทำให้สามารถแยกเอาน้ำมันหอมระเหยออกจากน้ำได้ง่าย

4) โครมาโทรกราฟี เป็นวิธีแยกองค์ประกอบของสารเนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบของสารตั้งแต่ 2ชนิดขึ้นไปละลายในของเหลวเดียวกัน โดยโครมาโทกราฟีจะเป็นการแยกสารผสมที่มีสีหรือสารที่สามารถทำให้เกิดสีได้ อาศัยสมบัติ 2 ประการคือ

หมายเหตุ  

สารที่ละลายได้ดีจะเคลื่อนที่บนตัวดูดซับไปอยู่ไกลจุดเริ่มต้น