Was ist der Dekantiertrichter? (Birnen Dekantation)
Ein Scheidetrichter oder Dekantiertrichter ist ein Glastrichter mit einem Hahn oder Hahn am Boden. Hierbei handelt es sich um eine Separationstechnik für zwei Flüssigkeiten, die sich nicht miteinander auflösen, die als nicht mischbare Flüssigkeiten bezeichnet werden.
Dekantiertrichter sind Standard-Laborartikel für Extraktionen. Sie haben einen Hahn am Boden, mit dem gesteuert wird, wie die beiden nicht mischbaren Flüssigkeiten in der Flasche getrennt werden.
Um einen Scheidetrichter verwenden zu können, muss die flüssige Mischung in den Trichter gegeben und ein Behälter darunter platziert werden. Die Flüssigkeit mit der niedrigsten Dichte schwimmt obenauf.
Bei geöffnetem Schlüssel beginnt die Flüssigkeit mit der höchsten Dichte durch den Scheidetrichter im Behälter zu schweben. Dann wird der Schlüssel geschlossen, kurz bevor die Flüssigkeit mit der niedrigsten Dichte durch ihn zu schweben beginnt.
Die Flüssigkeit mit der geringsten Dichte, die im Scheidetrichter verbleibt, kann dann in einen anderen Behälter abgelassen werden, um die beiden Flüssigkeiten zu trennen.
Dekantiertrichter werden üblicherweise in Laborversuchen eingesetzt, insbesondere im Bereich von Elementen, Gemischen und Verbindungen. Dekantierbirnen werden verwendet, um die Trennung auf Lösungsmittelbasis mithilfe der Schwerkraft zu erleichtern.
Eigenschaften des Scheidetrichters
Ein Scheidetrichter, auch Dekantierbirne genannt, ist ein Laborstück aus Glas, das bei Flüssig-Flüssig-Extraktionen verwendet wird, um die Bestandteile eines Gemisches in zwei nicht mischbare Lösungsmittelphasen unterschiedlicher Dichte zu trennen.
Typischerweise ist eine der Phasen wässrig und die andere ein lipophiles organisches Lösungsmittel wie Ether, MTBE, Chloroform, Ethylacetat oder Dichlormethan. Alle diese Lösungsmittel bilden eine klare Abgrenzung zwischen den beiden Flüssigkeiten.
Die dichtere Flüssigkeit, typischerweise die wässrige Phase, wenn die organische Phase nicht halogeniert ist, sinkt und kann durch ein Ventil von der weniger dichten Flüssigkeit, die im Behälter verbleibt, abfiltriert werden.
Teambeschreibung
Ein Scheidetrichter hat die Form eines Kegels mit einem halbkugelförmigen Ende. Die konische Form erhöht die Funktion des Gerätes, da durch die kleine Schnittstelle im unteren Teil eine klare und einfache Trennung der beiden Schichten möglich ist.
Dekantierbirnen haben oben einen Stopfen und unten einen Schlüssel. Die in Laboratorien verwendeten Scheidetrichter bestehen typischerweise aus Borosilikatglas, und ihre Stopfen bestehen aus Glas oder PTFE (Teflon).
Typische Größen liegen zwischen 30 ml und 3 Litern. In der Industriechemie können sie viel größer sein und Zentrifugen werden für viel größere Volumina verwendet.
Die geneigten Seiten sollen die Identifizierung der Schichten erleichtern. Der mit dem Deckel gesteuerte Auslass dient zum Ablassen der Flüssigkeit aus dem Scheidetrichter.
Über dem Trichter befindet sich eine konische Standardklemme, die in eine Milchglas- oder Teflonkappe passt.
Verwendet
Dekantiertrichter oder Birnen können zum Extrahieren von Flüssigkeit in Flüssigkeit verwendet werden. Mit diesem Trichter können zwei Flüssigkeiten, die sich im anderen nicht gut auflösen, aufgrund unterschiedlicher Dichten getrennt werden. Zum Beispiel kann ein Gemisch aus Öl und Wasser unter Verwendung dieser Technik getrennt werden.
Der Auslauf des Scheidetrichters wird über ein Gefäß geleitet und die Mischung im Trichter serviert; Das Gemisch muss sich absetzen lassen.
Die zwei Flüssigkeiten in der Mischung haben unterschiedliche Dichten, wodurch die dichtere Flüssigkeit, in diesem Fall das Wasser, in den Boden des Behälters gegeben wird.
Der Wasserhahn des Trichters wird dann geöffnet, damit Wasser in das Gefäß gelangen kann. Der Hahn wird geschlossen, sobald das Öl den Höchststand erreicht und trennt die beiden Flüssigkeiten.
Das wahrscheinlich größte Risiko bei der Verwendung einer Dekantierbirne ist die Ansammlung von Druck. Der Druck wird während des Mischens akkumuliert, wenn eine Reaktion mit einem Gas auftritt oder wenn eine physikalische Änderung auftritt.
Dieses Problem kann leicht gelöst werden, indem die Kappe oben auf dem Trichter beim Mischen geöffnet wird. Dies sollte mit dem Trichter vom Körper weg erfolgen.
Theorie, auf der das Verfahren basiert
Dekantiertrichter arbeiten nach dem Konzept, dass sich Substanzen mit ähnlichen Molekülen in sich auflösen; wobei verschiedene gelöste Stoffe vorzugsweise in bestimmten Lösungsmitteln löslich sind.
Während ein Scheidetrichter geschlagen wird, mischen sich die beiden Lösungsmittel und teilen sich eine große Oberfläche, so dass jeder gelöste Stoff zu dem Lösungsmittel wandern kann, in dem er am löslichsten ist.
Lösungsmittel bilden keine einheitliche Lösung, da sie nicht mischbar sind. Wenn sich der Trichter nach dem Bewegen absetzen kann, bilden die Flüssigkeiten charakteristische physikalische Schichten, wobei die weniger dichte Flüssigkeit schwimmt und die dichtere Flüssigkeit absinkt.
Auf diese Weise wird eine Mischung von gelösten Stoffen physikalisch in zwei getrennte Lösungen getrennt, die jeweils mit verschiedenen gelösten Stoffen angereichert sind.
Die untere Schicht wird filtriert, dann kann die obere Schicht in einem separaten Trichter aufbewahrt werden, um mit zusätzlichen Chargen Lösungsmittel extrahiert zu werden, oder sie kann für andere Zwecke in einem separaten Gefäß filtriert werden.
Wenn die untere Schicht für zukünftige Extraktionen im Scheidetrichter verbleiben soll, werden die beiden Schichten getrennt entfernt, und die vorherige untere Schicht wird zur Dekantierbirne zurückgeführt.
Jede unabhängige Lösung kann erneut mit zusätzlichen Chargen Lösungsmittel extrahiert werden, die für andere physikalische oder chemische Prozesse verwendet werden.
Wenn das Ziel darin besteht, ein lösliches Material aus der Mischung abzutrennen, kann die Lösung, die das gewünschte Produkt enthält, manchmal einfach eingedampft werden, um den gereinigten gelösten Stoff zurückzulassen.
Aus diesem Grund ist es ein praktischer Vorteil, flüchtige Lösungsmittel zu verwenden, um das gewünschte Material aus der Mischung zu extrahieren.
