Lösningsmedelsextraktion är en metod för att separera ett ämne från en eller flera andra genom att använda ett lösningsmedel. Det bygger på variationer i lösligheten av olika föreningar i olika ämnen. I de flesta fall löses ämnet som ska extraheras, som kan vara ett fast ämne, en vätska eller en gas, i en vätska, tillsammans med andra ämnen, och ett flytande lösningsmedel används för extraktionen – detta kallas ibland vätska-vätska extraktion. Tekniken kan också tillämpas på fasta material som innehåller föreningar som behöver extraheras. Denna metod används i stor utsträckning inom industrin och i laboratoriet för raffinering, isolering och rening av en mängd användbara föreningar.
Metod
Ett lösningsmedel kommer att väljas som inte blandas med föreningen i vilken ämnet av intresse för närvarande är löst, så att de, när de lämnas ostörda, bildar två separata skikt, som med olja och vatten. Det är också viktigt att föreningen som ska extraheras har större löslighet i det tillsatta lösningsmedlet och att detta inte löser upp några oönskade ämnen i den ursprungliga blandningen. När de väl tillsatts kan de två vätskorna skakas ihop en stund och sedan få stå en stund så att de separeras. Valet av lösningsmedel som ska användas beror på de kemiska och fysikaliska egenskaperna hos alla ämnen i blandningen. Processen kan behöva utföras i flera steg med olika lösningsmedel.
Typer av lösningsmedel
Det finns två huvudtyper. I polära lösningsmedel har molekylerna en negativ elektrisk laddning i ena änden och en positiv laddning i den andra. Detta beror på att en av atomerna tenderar att dra negativt laddade elektroner mot sig själv, vilket lämnar resten av molekylen med en positiv laddning. Syre tenderar att göra detta, särskilt när det är bundet till väte, så många vätskor med syre-vätebindningar, såsom vatten, är polära lösningsmedel. Andra exempel är alkoholer, såsom metanol och etanol, och aceton.
I ett opolärt lösningsmedel finns det relativt liten elektrisk polaritet i molekylen. Exempel är kolväten, såsom pentan, hexan, bensen och toluen, som endast har kol-vätebindningar, där ingen av atomerna tenderar att dra elektroner bort från den andra. Kloroform är ett annat vanligt förekommande exempel. Det är en generell regel att polära lösningsmedel är bra på att lösa upp polära och joniska föreningar, men inte opolära ämnen, medan det omvända är sant för opolära lösningsmedel. Det finns dock en hel del variation inom dessa kategorier och vissa lösningsmedel är mer polära än andra.
du använder
En av de mest utbredda industriella användningarna av denna teknik är inom den petrokemiska raffineringsindustrin. När petroleumprodukter bearbetas kvarstår föroreningar i råvarorna. Med hjälp av lämpliga lösningsmedel kan det användbara materialet separeras från de oönskade ämnena, och sedan kan ytterligare extraktion användas för att separera de olika kvaliteterna av kolväten efter deras användning, vilket kan vara som bränsle, smörjmedel eller som råmaterial för kemikalien industri. Lösningsmedelsextraktion används också vid raffinering av uran för kärnreaktorer.
Denna metod används också vid framställning av eteriska oljor, som används i parfymer, aromaterapi och som smakämnen, från växtmaterial. Tekniken är ofta att föredra där destillation inte är lämplig. Om marken har förorenats av föroreningar kan lösningsmedelsextraktion användas för att avlägsna en del av dem som en del av ett miljösaneringsprojekt. Detta kan vara en effektiv metod där föroreningarna i sig är lösningsmedel. I laboratoriet används tekniken mycket vid analys av prover för att avgöra vilka ämnen som finns och i vilka mängder.