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TECNICHE DI SEPARAZIONE: sono divise a seconda se la sostanza da separare…
TECNICHE DI SEPARAZIONE: sono divise a seconda se la sostanza da separare è:
Sono tecniche utilizzate per separare delle miscele
Omogenee
Distillazione
Consente la separazione di due (o più) liquidi miscibili dotati di diversa volatilità (diversa tensione di vapore)
Il comportamento di una miscela ideale è regolato
Legge di Dalton
Legge di Raoult
Esistono vari tipi di distillazioni:
Distillazione Frazionata
E' efficace se
E' lunga
Ha un’elevata area superficiale.
Distillazione Sottovuoto
Si opera seguendo determinati passaggi
Impostare la T del bagno termostatico
Azionare il refrigerante
Collegare il pallone con il liquido da evaporare ed assicurarlo con l’apposita pinza
Immergere il pallone nel bagno
Iniziare lentamente la rotazione
Azionare il vuoto
Distillazione Semplice
Il distillato è ottenuto con una singola sequenza di vaporizzazione-condensazione, durante la distillazione la temperatura rimane costante.
Usata per
Separare composti con differenza di T. elevata (>80 °C);
*Purificare liquidi da impurezze non volatili
Concentrare soluzioni con rimozione totale o parziale del solvente
Purificazione e anidrificazione dei solventi organici
Distillazione in Corrente di Vapore
E' una distillazione etero azeotropica cioè di due liquidi immiscibili in grado di fornire una miscela azeotropica.
Cromatografia
E' un metodo per la separazione dei componenti di una miscela basato sulla ripartizione tra fasi
Fase fissa
Fase mobile
Per eseguire una cromatografia dobbiamo conoscere due formule:
Tempo di ritenzione
Tempo necessario alla sostanza analizzata per essere eluita
Tempo morto
Tempo di ritenzione di un composto che non è trattenuto dalla fase stazionaria e che passa attraverso la colonna
Esistono vari tipi di cromatografia
Cromatografia di adsorbimento
Cromatografia di ripartizione
Cromatografia su colonna
Cromatografia a scambio ionico
Cromatografia su strato sottile
Cromatografia su setaccio molecolare o ad esclusione
Cromatografia di affinità
Cristalizzazione
La cristallizzazione è una metodica utilizzata per purificare ed isolare composti chimici, consistente in una solubilizzazione seguita da una precipitazione.
I composti disciolti in un solvente solidificano disponendosi secondo strutture cristalline ordinate, secondo un processo che implica una diminuzione di entropia
Divisa in due fasi:
Nucleazione
: si formano aggregati microscopici di atomi o ioni che mostrano già la struttura regolare del cristallo
Accrescimento
: i nuclei più grandi si accrescono formando i cristalli veri e propri, quelli più piccoli spesso si ridisciolgono
Viene effettuata secondo una sequenza:
Scelta del solvente
Solubilizzazione a caldo, seguita da filtrazione e da decolorazione con carbone attivo
Raffreddamento della soluzione
Filtrazione dei cristalli formatisi
Controllo della purezza dei cristalli ottenuti
Essiccamento dei cristalli
Estrazione con solvente
Utilizza il passaggio di un soluto da un solvente ad un altro solvente allo scopo di ottenere composti puri da fonti animali o vegetali
Riconosciamo due fasi di operazione:
Agitiamo manualmente l’imbuto per aumentare la superficie di contatto e quindi lo scambio di soluto tra le due fasi e raggiungere più velocemente un equilibrio tra la concentrazione del soluto (A) nella fase 1 nella fase 2.
Introduciamo nell’imbuto separatore i due liquidi non miscibili, che costituiscono quindi due fasi distinte
Fusione
La fusione di un solido consiste nella distruzione della sua struttura cristallina quindi nella sua trasformazione in un liquido. La temperatura alla quale avviene tale passaggio è il punto di fusione
Metodo di farmacopea: inserire il campione a temperatura inferiore del p.f. di 10 °C, velocità di riscaldamento 1 °C / min
Sublimazione
È il passaggio di una sostanza direttamente dallo stato solido a quello gassoso, applicabile solo a sostanze termostabili
Lo strumento per la sublimazione ha una struttura al quanto semplice
Essenzialmente tale apparecchio è costituito da un tubo chiuso e munito di connessione per praticare il vuoto. Nel suo interno è inserito un condensatore raffreddato ad acqua. L’esterno del tubo è riscaldato nella parte terminale dove si trova la sostanza da sublimare.
Eterogenea
Decantazione
Consiste nell’eliminazione del liquido sovrastante il solido (insolubile) per semplice travaso in un altro recipiente
E' difficile da effettuare bene, il solido rimane impregnato di liquido e parte del solido può essere travasata con il solvente
Ultra suoni
I separatori ultrasonici utilizzano un'ulteriore fonte di vibrazione per aumentare la capacità e ridurre l'intasamento
La vibrazione ultrasonica rompe il legame statico tra le particelle, promuove il movimento verticale e aumenta la capacità e l'efficienza
Centrifugazione
Le tecniche si basano sul comportamento delle particelle quando vengono sottoposte ad un campo centrifugo
. La velocità di sedimentazione dipenda da:
Viscosità del liquido. È un processo lento e molte volte incompleto.
Densità del liquido e del solido;
Dimensione delle particelle solide;
Filtrazione
Le tecniche di filtrazione si suddividono in:
Filtrazione in depressione (sotto vuoto, con filtro di Büchner)
Esistono vari tipi di filtri:
A piega non permette il recupero del precipitato
Liscio permette il recupero del precipitato
Filtrazione selettiva
Effettuata sotto vuoto o esercitando una pressione sopra il filtro
Filtrazioneper gravità (con carta fa filtro)
Serve per allontanare una sostanza insolubile in un mezzo liquido
Estrazione dell'insulina
Secondo recenti studi in campo ambientale è possibile recuperare insulina dalle radici della pianta del carciofo.
Per queste piante l’insulina rappresenta una fonte di energia che si accumula nelle radici.
In 1kg di radici può fornire fino a 200gr di insulina. Per estrarre questa molecola si ricorre all’utilizzo degli ultrasuoni.