Prawo dyfuzji (prawo Ficka) G = k. F. t (c 1 c 2 )

Podobne dokumenty
ROZDZIELANIE I OCZYSZCZANIE SUBSTANCJI. EKSTRAKCJA.

Stopień wyekstrahowania w układzie ciecz ciecz

Ściąga eksperta. Mieszaniny. - filmy edukacyjne on-line Strona 1/8. Jak dzielimy substancje chemiczne?

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

(54) Sposób wydzielania zanieczyszczeń organicznych z wody

Ćwiczenie 2. Ekstrakcja

Zakład Doświadczalny WPT. S.A. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Ekstrakcja surowców roślinnych z wykorzystanie CO2 w stanie nadkrytycznym

DESTYLACJA JAKO METODA WYODRĘBNIANIA I OCZYSZCZANIA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH

Podstawy teoretyczne technologii chemicznej / Józef Szarawara, Jerzy Piotrowski. Warszawa, Spis treści. Przedmowa 13

Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej. Ekstrakcja i ługowanie

PRZYGOTOWANIE IZOLACJA ANALITÓW

Operacje wymiany masy oraz wymiany ciepła i masy

- Dyfuzja / Konwekcja / Wnikanie / Przenikanie - Masy -

W zaleŝności od charakteru i ilości cząstek wyróŝniamy: a. opadanie cząstek ziarnistych, b. opadanie cząstek kłaczkowatych.

Ogrzewanie płaszczowe: 1-kocioł, 2-wprowadzenie pary grzejnej, 3-spływ skroplin 4- płaszcz grzejny,5- wspornik, 6- kran spustowy

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Ćwiczenie 4 Porównanie wydajności różnych technik ekstrakcji w układzie ciało stałeciecz. 1. Wstęp

Przyroda. klasa IV. listopad. XI Kuchnia jako laboratorium

Spis treści. Przedmowa do wydania trzeciego /11 CZĘŚĆ I. WPROWADZENIE / Procesy podstawowe w technologii żywności /14

PODSTAWOWE TECHNIKI PRACY LABORATORYJNEJ: OCZYSZCZANIE SUBSTANCJI PRZEZ DESTYLACJĘ I EKSTRAKCJĘ

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Deflegmator przekrój poprzeczny

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

Nazwisko...Imię...Nr albumu... ZGAZOWANIE PALIW V ME/E, Test 11 (dn )

BADANIE WYMIENNIKÓW CIEPŁA

1. Pojęcie fazy, składnika, granicy faz i warstwy powierzchniowej.

Wykład 3. Fizykochemia biopolimerów- wykład 3. Anna Ptaszek. 30 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

SEMINARIUM Z CHŁODNICTWA

Przedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Przemiany energii w zjawiskach cieplnych. 1/18

Rektyfikacja - destylacja wielokrotna. Wpisany przez Administrator czwartek, 05 lipca :01 -

Wykład 8B. Układy o ograniczonej mieszalności

Zasady bezpieczeństwa przy pracy z cieczami kriogenicznymi

Analiza termiczna Krzywe stygnięcia

ZALEŻNOŚĆ CIŚNIENIA PARY NASYCONEJ WODY OD TEM- PERATURY. WYZNACZANIE MOLOWEGO CIEPŁA PARO- WANIA

4 Ogólna technologia żywności

RÓWNOWAGA CIECZ PARA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM

CHROMATOGRAFIA BARWNIKÓW ROŚLINNYCH

Wykład 2. Anna Ptaszek. 7 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 2. Anna Ptaszek 1 / 1

OPIS OCHRONNY PL WZORU UŻYTKOWEGO

Technologia chemiczna. Zajęcia 2

(12) OPIS PATENTOWY. (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (61) Patent dodatkowy do patentu:

Automatyzacja procesu odszraniania wentylatorowych chłodnic powietrza gorącymi parami czynnika w małych urządzeniach chłodniczych

Sonochemia. Schemat 1. Strefy reakcji. Rodzaje efektów sonochemicznych. Oscylujący pęcherzyk gazu. Woda w stanie nadkrytycznym?

EKSTRAKCJA KOFEINY Z PRÓBEK KAWY

Ć W I C Z E N I E 4. Reekstrakcja miedzi z roztworu ciekłego wymieniacza jonowego do roztworów H 2 SO 4

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L4 STEROWANIE KOLUMNĄ REKTYFIKACYJNĄ

Czynniki chłodnicze DuPont TM ISCEON MO59 i MO79. Materiały informacyjne

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI. Ćwiczenie 5 POMIAR WZGLĘDNEJ LEPKOŚCI CIECZY PRZY UŻYCIU

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Zadanie: 1 (1pkt) Zadanie: 2 (1 pkt)

Część I. Wprowadzenie. Część II. Procesy mechaniczne. Zawartość. 1. Procesy podstawowe w technologii żywności Pojęcie procesu podstawowego

Wpływ wybranych czynników na efektywność procesu

(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/EP03/ (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

modele ciał doskonałych

ciało stałe ciecz gaz

Spis treści. Przedmowa do wydania trzeciego 11 CZĘŚĆ I. WPROWADZENIE 13

MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

Ćwiczenie 4: Wymienniki ciepła. Wyznaczanie współczynnika przenikania ciepła.

Lekcja 5. Parowniki. Parownik (lub parowacz)- rodzaj wymiennika ciepła, w którym jeden z czynników roboczych ulega odparowaniu.

Kryształy w życiu człowieka

EKSTRAKCJA W ANALITYCE. Anna Leśniewicz

MECHANIKA PŁYNÓW Płyn

PODSTAWY CHEMII DLA BIOLOGÓW

ROZDRABNIANIE CEL ROZDRABNIANIA

KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU PROJEKTOWANIA ODSTOJNIKA

Substancje i ich właściwości

Skraplarki Claude a oraz Heylandta budowa, działanie, bilans cieplny oraz charakterystyka techniczna

Rozpuszczalniki.

Chromatografia. Chromatografia po co? Zastosowanie: Optymalizacja eluentu. Chromatografia kolumnowa. oczyszczanie. wydzielanie. analiza jakościowa

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA WYDZIAŁ MECHANICZNY INSTYTUT POJAZDÓW MECHANICZNYCH I TRANSPORTU

WYMIENNIKI CIEPŁA TYPU JAD

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

WYKONUJEMY POMIARY. Ocenę DOSTATECZNĄ otrzymuje uczeń, który :

Zestaw zadań na I etap konkursu fizycznego. Zad. 1 Kamień spadał swobodnie z wysokości h=20m. Średnia prędkość kamienia wynosiła :

Wykład 5. przemysłu spożywczego- wykład 5

I. Właściwości wody: II. Stany skupienia wody. Na dnie zbiornika wodnego jest zawsze temperatura 4 O C (największa gęstość wody).

Katedra Chemii Organicznej. Przemysłowe Syntezy Związków Organicznych Ćwiczenia Laboratoryjne 10 h (2 x5h) Dr hab.

BADANIE WYMIENNIKA CIEPŁA TYPU RURA W RURZE

KRYTERIA OCEN Z FIZYKI DLA KLASY II GIMNAZJUM. ENERGIA I. NIEDOSTATECZNY - Uczeń nie opanował wiedzy i umiejętności niezbędnych w dalszej nauce.

Wymiennik ciepła. Dane wyjściowe i materiały pomocnicze do wykonania zadania projektowego. Henryk Bieszk. Gdańsk 2011

stożek tulejka płaskie stożkowe kuliste Nominalna długość powierzchni szlifowanej 14/ / /32 29.

POLITECHNIKA GDAŃSKA

Występują dwa zasadnicze rodzaje skraplania: skraplanie kroplowe oraz skraplanie błonkowe.

Miniskrypt do ćw. nr 4

Przedmowa Przewodność cieplna Pole temperaturowe Gradient temperatury Prawo Fourier a...15

PL B1. Symetryczne czwartorzędowe sole imidazoliowe, pochodne achiralnego alkoholu monoterpenowego oraz sposób ich wytwarzania

ROZTWORY. Mieszaniny heterogeniczne homogeniczne Roztwory - jednorodne mieszaniny dwóch lub wi cej składników gazowe ciekłe stałe

REKTYFIKACJA OKRESOWA MIESZANINY DWUSKŁADNIKOWEJ

b) Wybierz wszystkie zdania prawdziwe, które odnoszą się do przemiany 2.

Modele matematyczne procesów, podobieństwo i zmiana skali

WIROWANIE. 1. Wprowadzenie

Wymagania edukacyjne z fizyki w klasie drugiej gimnazjum rok szkolny 2016/2017

Badania laboratoryjne procesów ciągłej ekstrakcji rozpuszczalnikowej

Wykonanie destylacji:

Ekstrakcja: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PODZIAŁU Pentan-1-ol/WODA DLA KWASU OCTOWEGO

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 6-1 w PWN. Warszawa, cop.

Transkrypt:

EKSTRAKCJA Metoda rozdzielania mieszanin ciekłych lub stałych za pomocą ciekłego rozpuszczalnika, polegająca na poddaniu mieszaniny ciał działaniu odpowiedniego rozpuszczalnika w celu wydzielenia z niej w postaci roztworu składnika, który w tym rozpuszczalniku łatwiej się rozpuszcza od innych. Ekstrahowaniu poddaje się ciała stałe i ciekłe. Terminy związane z procesem ekstrakcji: Surowiec mieszanina poddana ekstrakcji Ekstrakt ciało ekstrahowane Ekstrahent rozpuszczalnik, substancja ekstrahująca Rafinat ciało lub ciecz wyczerpana, pozostałość po ekstrakcji Ługowanie - ekstrakcja ciał stałych za pomocą wody W czasie ekstrakcji następuje wymiana mas między surowcem, a rozpuszczalnikiem pod wpływem róŝnicy stęŝeń w drodze dyfuzji (ze środowiska o większym stęŝeniu, do środowiska o mniejszym stęŝeniu) zgodnie z prawem dyfuzji. Prawo dyfuzji (prawo Ficka) G = k. F. t (c 1 c 2 ) G ilość substancji dyfundującej k współczynnik wymiany masowej zaleŝny od rozpuszczalnika i substancji ekstrahowanej F powierzchnia zetknięcia się faz. MoŜna ją zwiększyć przez rozdrobnienie w przypadku ciała stałego lub przez mieszanie cieczy. Rozdrobnienie moŝna prowadzić tylko do pewnego stopnia, gdyŝ z jego wzrostem wzrastają opory przepływu rozpuszczalników, co utrudnia przebieg ekstrakcji t czas, wielkość, którą naleŝy zmniejszać (c 1 c 2 ) róŝnica stęŝeń substancji dyfundującej (w surowcu i rozpuszczalniku), którą moŝna zwiększyć przez: 1. zwiększenie ilości rozpuszczalnika 2. zasilanie dodatkowe surowca co pewien czas rozpuszczalnikiem 3. prowadzenie ekstrakcji przeciwprądowo Na szybkość i wydajność procesu ekstrakcji ma wpływ temperatura - wzrost jej (do pewnych granic) zmniejsza lepkość rozpuszczalnika i wzmaga ruch molekularno- kinetyczny, a tym samym przyspiesza proces dyfuzji. Nie zawsze ten czynnik moŝna wykorzystywać ze względu na nietrwałość substancji lub wzrost rozpuszczalności zanieczyszczeń.

Proces dyfuzji, a tym samym i ekstrakcji zachodzi do momentu ustalenia się pewnej równowagi stęŝeń k. Prawo Nernsta k = c 2 /c 1 c 1 stęŝenie ekstraktu w surowcu, w roztworze wodnym c 2 stęŝenie ekstraktu w roztworze rozpuszczalnika k współczynnik podziału Ekstrakcji zwykle nie przeprowadza się jednorazowo. Rozpuszczalnik uŝyty do ekstrakcji dzieli się na porcje. Kilkukrotna ekstrakcja bywa bardzo opłacalna. W zaleŝności od ceny ekstraktu, rozpuszczalnika i współczynnika podziału najlepiej stosować 3-, 4-, 5- krotną rzadko 6-krotną ekstrakcję. Cechy rozpuszczalnika stosowanego do ekstrakcji: 1. obojętność chemiczna w stosunku do substancji ekstrahowanej i aparatury 2. selektywność duŝa róŝnica rozpuszczalności ciała ekstrahowanego i zanieczyszczeń 3. małe ciepło właściwe, parowania, niska temperatura wrzenia 4. duŝa dyfuzyjność 5. niepalność i nietoksyczność 6. niska cena Najczęściej stosowane rozpuszczalniki: H 2 O, C 2 H 5 OH, octan etylu, CHCl 3, CCl 4, aceton, trichloroetylen, eter, benzyna. Aparaty stosowane w ekstrakcji: I. ciał stałych a) maceratory i perkolatory b) aparaty ekstrakcyjne wg schematu Soxhleta II. cieczy a) ekstraktor kolumnowy b) ekstraktor z mieszadłem,

Aparat ekstrakcyjny typu Soxhleta: 1- ekstraktor; 2- zbiornik rozpuszczalnika; 3- kocioł destylacyjny 4- flaszka florentyńska, 5- chłodnica; 6- dno sitowe; 7-węŜownica Stosowany jest tylko dla substancji ekstrahowanych nie wraŝliwych na podwyŝszoną temperaturę, nie rozkładających się w temperaturze wrzenia roztworu wytworzonego w rozpuszczalniku. Instalacja składa się z kotła destylacyjnego, ekstraktora, chłodnicy i zbiornika rozpuszczalnika. Ekstraktor posiada podwójne dno sitowe, na którym układa się materiał. Pod dnem znajduje się węŝownica grzejna umoŝliwiająca ekstrakcję na ciepło. Na początku ekstrakcji ze zbiornika znajdującego się u góry wprowadza się rozpuszczalnik, który po przejściu przez surowiec spływa z wytworzeniem roztworu do kotła destylacyjnego. Tu wyciąg (który zawiera pewną ilość substancji ekstrahowanej) jest zagęszczany, a pary rozpuszczalnika przechodzą do chłodnicy, gdzie skraplają się i poprzez flaszkę florentyńską i zbiornik spływają z powrotem do ekstraktora. Flaszka florentyńska rozdziela warstwy (wodna i rozpuszczalnik) w przypadku gdy uŝywa się rozpuszczalnika nie mieszającego się z wodą. Zawartą wodę w surowcu odprowadza się na zewnątrz (na ogół jest to dolna warstwa), a rozpuszczalnik znajdujący się jako lŝejszy (górna warstwa) spływa poprzez zbiornik do ekstraktora. W ten sposób duŝe ilości surowca ekstrahuje się małą ilością rozpuszczalnika.

Ekstraktor kolumnowy: 1- doprowadzenie cieczy lŝejszej; 2- odprowadzenie wyciągu; 3- odprowadzenie cieczy cięŝszej; 4- cieczowskaz; Ekstrakcja w tym ekstraktorze prowadzona jest w przeciwprądzie. Ciecz cięŝsza płynie z góry na dół, a lŝejsza odwrotnie. W wyniku przenikania cieczy zachodzi ekstrakcja. Ciecze przepuszcza się przez bełkotki lub sita dla zwiększenia powierzchni zetknięcia.

Ekstraktor z mieszadłem: 1- płaszcz ekstraktora; 2-mieszadło ruchome; 3- pręty (łamacze); 4-wał obrotowy Ekstraktor to zbiornik kształtu kadzi lub cylindra, zaopatrzony jest w mieszadło osadzone na wale, a w ścianach wmontowane są łamacze. Wprowadzenie cieczy odbywa się, jak w ekstraktorze kolumnowym.