Das Trichter, Birne oder Trennfläschchen ist ein Glasmaterial, das bei flüssigen Extraktionen und Trennungen verwendet wird. Es ist an seiner eigentümlichen umgekehrten Kegelform zu erkennen. In Laboratorien ruht es auf Eisenringen, die an der universellen Stütze haften.
Als Scheidetrichter muss er per Definition in der Lage sein, eine Trennung aufgrund der Wirkung der Schwerkraft zu ermöglichen, ohne dass der Rest der Mischung weggespült wird. Um dies zu erreichen, muss (normalerweise) ein flüssiges Zweiphasensystem vorhanden sein; das heißt, das von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Dichte gebildete.
In der Abbildung oben befindet sich beispielsweise ein Scheidetrichter, der von einem Eisenring getragen wird, dessen Kanten von einem Gummi bedeckt sind. Im Inneren befindet sich eine zweiphasige Mischung aus zwei gelben Flüssigkeiten; obwohl die Farbe in der unteren Phase intensiver ist als in der oberen Phase.
Dank dieses Trichters ist es möglich, einige gelöste Stoffe oder Analyten aus Wasserproben oder aus Lösungen von interessierenden Proben (Böden, Asche, Pflanzenmassen, Brennstoffe usw.) zu extrahieren. Ebenso dient es dazu, das Konzept der Verteilung gelöster Stoffe zwischen der Grenzfläche zwischen zwei nicht mischbaren Lösungsmitteln zu erklären..
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Allein das Bild oben zeigt die wichtigsten Eigenschaften des Scheidetrichters. Beachten Sie, dass das Volumen der flüssigen Mischung viel geringer ist als die Kapazität des Trichters. Tatsächlich wird immer empfohlen, dass Extraktionen keine Volumina abdecken, die größer als die Hälfte des Gesamtvolumens des Trichters sind..
Wenn wir genauer über den Trichter gehen, haben wir unten den Absperrhahn (bläulicher Faden), der es der Flüssigkeit ermöglicht, durch den Glashals zu fallen. Oben haben wir die Öffnung des Trichters durch eine Plastikkappe verschlossen; Der Stopfen kann jedoch auch aus mattversiegeltem Glas bestehen..
Sowohl der Absperrhahn als auch die Kappe können gefettet werden, um ihren korrekten Betrieb sicherzustellen. Der Schlüssel muss sich ohne große Schwierigkeiten drehen lassen und außerdem sicherstellen, dass die untere Flüssigkeit im geschlossenen Zustand nicht durchgelassen wird. In der Zwischenzeit muss die Kappe hermetisch gut genug abdichten, damit beim Schütteln des Trichters die Flüssigkeit nicht von oben austritt.
Der Vorteil, dass der Eisenring mit einem Gummi bedeckt ist, besteht darin, dass verhindert wird, dass das Glas des Trichters beim Halten zerkratzt wird..
Der Scheidetrichter wird im Prinzip nur zu zwei Zwecken verwendet: zum Extrahieren von gelösten Stoffen aus Proben ohne andere unerwünschte gelöste Stoffe oder zum direkten Trennen von nicht mischbaren Flüssigkeiten.
Die Methodik beider Verfahren ist an sich dieselbe: Ein zuvor aus der Probe gewonnenes flüssiges Gemisch wird in den Scheidetrichter gegeben und ein oder zwei Lösungsmittel werden zugegeben. Dies, um ein zweiphasiges System zu schaffen, das leicht zu trennen ist.
Wenn Sie dann die beiden Flüssigkeiten trennen und wissen, dass unser gelöster Stoff oder Analyt in einer der beiden Phasen (niedriger oder höher) löslicher ist, wird eine gesammelt, während die andere verworfen wird. Die untere Phase hat eine höhere Dichte, daher wird sie durch Öffnen des Absperrhahns extrahiert. während die obere Phase durch Entfernen der Kappe durch die Öffnung des Trichters erhalten wird.
Dann werden mit der interessierenden Phase Aliquots entnommen, um chromatographische oder spektroskopische Analysen, Ansäuerungen, Fällungsreaktionen durchzuführen, oder es wird einfach erhitzt, um das Lösungsmittel zu verdampfen und den verbleibenden Feststoff wiederzugewinnen: den gelösten Stoff (unrein).
Obwohl die genaue Methodik in Abhängigkeit von der Analyse, der Probe, der Art des Analyten und den verwendeten Lösungsmitteln variiert, ist die Art und Weise, wie der Scheidetrichter verwendet wird, fast immer dieselbe..
Nachdem Sie den Trichter sorgfältig in den Eisenring eingeklemmt haben und sicherstellen, dass der Absperrhahn geschlossen ist, füllen Sie ihn mit der Mischung, der die Extraktionslösungsmittel zugesetzt wurden. Es wird abgedeckt und geschüttelt, um sicherzustellen, dass der gelöste Stoff in der Mischung mit dem Lösungsmittel interagiert, das wir später dekantieren möchten..
Während des Schüttelns, das normalerweise in einer Haube und durch wiederholtes Kippen des Trichters vom Körper erfolgt, ist es wichtig, den Absperrhahn zu öffnen, damit sich der interne Dampfdruck ablassen kann..
Dieser Dampfdruck ist teilweise auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Extraktionen normalerweise mit sehr flüchtigen Lösungsmitteln durchgeführt werden, so dass der hohe Druck ihrer Dämpfe das Glas des Trichters platzen lassen und diejenigen verletzen kann, die damit umgehen..
Der Trichter darf ruhen, bis zwei genau definierte Phasen auftreten. Wenn wir an der unteren Phase interessiert sind, öffnen wir den Absperrhahn und sammeln ihn in einem Behälter. Wir geben mehr Lösungsmittel in den Trichter und wiederholen die Bewegungen und extrahieren dann erneut. Auf diese Weise stellen wir sicher, dass die größte Menge an gelöstem Stoff extrahiert wird..
Wenn wir an der oberen Phase interessiert sind, verwerfen wir die untere Phase durch Öffnen des Absperrhahns und die obere Phase wird durch die Öffnung des Trichters dekantiert. Die untere Phase wird in den Trichter zurückgeführt und erneut wird mehr Lösungsmittel zugegeben, um mehrere Extraktionen zu wiederholen.
Kurzum: Es wird gerührt, wir lassen den Dampfdruck ab, es wird ruhen gelassen und wir dekantieren. In der interessierenden Phase haben wir den gelösten Stoff, der aus der Probe extrahiert wurde. Es wird empfohlen, mehrere Extraktionen mit wenig Lösungsmittelvolumen durchzuführen.
Das folgende Video zeigt ein Experiment mit einem Scheidetrichter:
Einige allgemeine Beispiele für die Verwendung des Scheidetrichters werden nachstehend aufgeführt:
-Extraktionen von in Wasser gelösten organischen Verbindungen durch Zugabe von organischen und unpolaren Lösungsmitteln, was für die Beurteilung der Wasserqualität oder den Nachweis einer Kontaminationsquelle von großer Bedeutung ist
-Extraktionen von Analyten aus fein gemahlenen Pflanzenmaterialien, so dass einige in der oberen Phase und andere in der unteren Phase löslicher sind.
-Trennen von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten in ausreichenden Mengen, um zwei Phasen zu definieren, und Hinzufügen einer Spezies, um die gebildeten Emulsionen zu destabilisieren.
-Wässrige Jod-Extraktionen mit Dichlormethan, dies ist eine der häufigsten Praktiken in Lehrlabors
-Extraktionen von Essenzen oder Ölen, um gleichzeitig ihren Gehalt an Salzen und anderen löslichen Verbindungen in der wässrigen Phase (die aufgrund ihrer höheren Dichte normalerweise die niedrigere Phase ist) zu entfernen.
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