ODDEĽOVACÍ LIEVIK: CHARAKTERISTIKY, NA ČO SLÚŽI A PRÍKLADY - CHÉMIA - 2025

Lievik, hrušky alebo oddeľovanie ampulka je sklo používa v kvapalnej extrakcie a separácie. Rozoznáva sa vďaka svojmu zvláštnemu tvaru obráteného kužeľa. V laboratóriách spočíva na železných krúžkoch pripevnených k univerzálnej podložke.

Pretože ide o oddeľovací lievik, musí byť podľa definície schopný umožniť oddelenie kvôli pôsobeniu gravitácie a bez toho, aby sa zvyšok zmesi vymyl. Aby sa to dosiahlo, musí nevyhnutne (zvyčajne) existovať tekutý dvojfázový systém; to znamená, že je tvorená dvoma nemiešateľnými tekutinami a rôznou hustotou.

Oddeľovací lievik so žltým dvojfázovým systémom. Zdroj: Markdegeus prostredníctvom Wikipédie.

Napríklad na obrázku vyššie je oddeľovací lievik nesený železným krúžkom, ktorého okraje sú pokryté gumou. Vo vnútri obsahuje dvojfázovú zmes dvoch žltých tekutín; farba je však v spodnej fáze intenzívnejšia ako farba v hornej fáze.

Vďaka tomuto lieviku je možné extrahovať niektoré soluty alebo analyty zo vzoriek vody alebo z roztokov záujmových vzoriek (pôdy, popol, rastlinné hmoty, palivá atď.). Rovnako slúži na vysvetlenie pojmu distribúcie rozpustenej látky medzi rozhraním vytvoreným medzi dvoma nemiešateľnými rozpúšťadlami.

Oddelenie funkcií zúženia

Samotný obrázok ukazuje najdôležitejšie vlastnosti oddeľovacieho lievika. Pamätajte, že objem tekutej zmesi je oveľa menší ako kapacita lievika. V skutočnosti sa vždy odporúča, aby extrakcie nepokrývali objemy väčšie ako polovica celkového objemu lievika.

Podrobnejšie prejdeme cez lievik, v dolnej časti máme uzatvárací kohútik (namodralý závit), ktorý umožňuje, aby kvapalina prepadla cez sklenený krk. Hore sú násady lievika utesnené plastovou zátkou; zátkou však môže byť tiež sklo s uzemneným tesnením.

Na zaistenie správnej funkcie je možné mazať kohútik aj uzáver. Kľúč sa musí otáčať bez väčších ťažkostí a tiež zabezpečiť, aby pri zatvorení neumožňoval priechod dolnej kvapaliny. Medzitým sa musí zátka hermeticky utesniť, dostatočne dobre, aby pri pretrepávaní lievika kvapalina neunikla zhora.

Výhodou železného prstenca, ktorý je pokrytý gumou, je to, že bráni poškriabaniu skla lievika, keď ho drží.

Načo to je?

Separačný lievik sa v zásade používa iba na dva účely: na extrakciu rozpustených látok zo vzoriek bez prenášania iných nežiaducich rozpustených látok alebo priamo na oddelenie nemiešateľných kvapalín.

Metodika obidvoch procesov je sama o sebe rovnaká: tekutá zmes, predtým získaná zo vzorky, sa umiestni do oddeľovacieho lievika a pridá sa jedno alebo dve rozpúšťadlá. To za účelom vytvorenia ľahko oddeliteľného dvojfázového systému.

Potom, oddelením týchto dvoch tekutín a vedomím si, že naša rozpustená látka alebo analyt je rozpustnejší v jednej z dvoch fáz (nižšia alebo vyššia), jedna sa zhromaždí, zatiaľ čo druhá sa odstráni. Spodná fáza má vyššiu hustotu, takže sa extrahuje otvorením kohútika; zatiaľ čo horná fáza sa získa ústami lievika odstránením viečka.

Potom sa s požadovanou fázou odoberú alikvóty, aby sa vykonala chromatografická alebo spektroskopická analýza, okyslenie, zrážacie reakcie, alebo sa jednoducho podrobí zahrievaniu, aby sa odparilo rozpúšťadlo a získala sa zostávajúca tuhá látka: rozpustená látka (znečistená).

Ako použiť

Trepanie lievika

Zatiaľ čo presná metodika sa líši v závislosti od analýzy, vzorky, typu analytu a použitých rozpúšťadiel, spôsob použitia oddeľovacieho lievika je takmer vždy rovnaký.

Udržiavanie lievika opatrne zaklineného v železnom krúžku a uistenie sa, že uzatvárací kohútik je uzavretý, pokračujte v jeho plnení zmesou, do ktorej boli pridané extrakčné rozpúšťadlá. Zakryje sa a trepe sa, aby sa zaručilo, že rozpustená látka v zmesi interaguje s rozpúšťadlom, ktoré chceme dekantovať neskôr.

Počas miešania, ktoré sa zvyčajne uskutočňuje vo vnútri odsávača pár a opakovaným nakláňaním lievika smerom od tela, je dôležité otvoriť uzatvárací kohútik, aby sa mohol uvoľniť vnútorný tlak pary.

Tento tlak pary je čiastočne spôsobený skutočnosťou, že extrakcie sa zvyčajne uskutočňujú s veľmi prchavými rozpúšťadlami, takže vysoké tlaky ich pár môžu roztrhnúť pohárik lievika a ublížiť tým, ktorí s ním manipulujú.

Fázová extrakcia

Lievik sa nechá odpočívať, kým sa neobjavia dve dobre definované fázy. Ak nás zaujíma spodná fáza, otvoríme uzatvárací kohútik a zbierame ho v kontajneri. Do lievika pridáme ďalšie rozpúšťadlo a opakujeme miešanie a potom znova extrahujeme. Týmto spôsobom zaistíme, aby sa extrahovalo najväčšie množstvo rozpustenej látky.

Medzitým, ak sa zaujímame o hornú fázu, spodnú fázu zlikvidujeme otvorením kohútika a horná fáza sa dekantuje cez ústa lievika. Spodná fáza sa vracia do lievika a do nej sa znova pridá ďalšie rozpúšťadlo, aby sa zopakovalo niekoľko extrakcií.

Stručne: premiešajte, uvoľnite tlak pár, nechajte ho odpočívať a dekantujte. Vo fáze záujmu budeme mať solut, ktorý bol extrahovaný zo vzorky. Odporúča sa vykonať niekoľko extrakcií s malým objemom rozpúšťadla.

Nasledujúce video ukazuje experiment pomocou oddeľovacieho lievika:

Príklady použitia

Ďalej uvádzame niekoľko všeobecných príkladov použitia oddeľovacieho lievika:

- Extrakcia organických zlúčenín rozpustených vo vode pridaním organických a nepolárnych rozpúšťadiel, čo je veľmi dôležité na hodnotenie kvality vody alebo na zistenie zdroja kontaminácie.

- Extrakcia analytov z jemne mletých rastlinných materiálov tak, aby niektoré boli rozpustnejšie v hornej fáze a iné v spodnej fáze.

- Rozdeľte dve nemiešateľné kvapaliny v dostatočnom množstve tak, aby boli definované dve fázy, a tiež pridajte druh na destabilizáciu vytvorených emulzií.

- Vodné extrakcie jódu s dichlórmetánom, čo je jedna z najbežnejších postupov vo výučbových laboratóriách

- Výťažky z esencií alebo olejov za účelom odstránenia ich súčasného obsahu solí a iných rozpustných zlúčenín vo vodnej fáze (čo je zvyčajne spodná fáza z dôvodu jej vyššej hustoty)

Referencie

1. Separačný lievik: Príprava na použitie oddeľovacieho lievika. Získané z: dept.harpercollege.edu
2. Elsevier BV (2020). Oddeľovací lievik. ScienceDirect. Obnovené z: sciposedirect.com
3. K. Gable. (2020). Použitie oddeľovacieho lievika. Oregonská štátna univerzita. Získané z: sites.science.oregonstate.edu
4. Wikipedia. (2020). Oddeľovací lievik. Obnovené z: en.wikipedia.org
5. Register Yuraima. (2018). Oddeľovací lievik. Obnovené z: iquimicas.com