Estrazione ed estrattori in continuo (es. soxhlet)

Estrazione

Metodo usato per purificare o separare sostanze con diversa solubilità nei solventi. La sostanza X si solubilizza in quantità precise in base alle sue caratteristiche e a quelle dei solventi.

Solvente lipofilo + solvente idrofilo (fra loro immiscibili)

• G = quantità iniziale di sostanza X
• V_a = volume di H₂O
• V_b = volume di Et₂O

Dove V_a e V_b sono tra loro immiscibili

Dopo la 1ª estrazione avremo:

• g₁ = quantità di sostanza rimasta in H₂O
• G - g₁ = quantità di sostanza estratta in Et₂O

K = Coefficiente di ripartizione; è il rapporto tra le concentrazioni di un composto all'interno delle due fasi di una miscela di due liquidi immiscibili all'equilibrio.

K = C_a/C_b

g₁/V_H2O = g₁ * V_Et2O/G - g₁

Più grande è K, minore sarà l’efficienza dell’estrazione fatta in Et₂O.

Dopo la 2^a estrazione (aggiungo altro Et₂O):

• g₂ = quantità di sostanza rimasta in H₂O
• g₁ - g₂ = quantità di sostanza estratta con Et₂O

g₂ = G · ( ^{K · V_H2O} / _{VEt2O + K · VH2O} )²

Dopo n estrazioni:

g_n = G · ( ^{K · V_H2O} / _{VEt2O + K · VH2O} )ⁿ

• g_n = quantità di sostanza X rimasta in H₂O

NB: tanto più n è piccolo, tanto più efficace è l'estrazione.

Se facessi una sola estrazione con un volume maggiore di Et₂O avrei un'estrazione meno efficace perché g_n < g₁ (dove g₁ è la quantità di sostanza rimasta in H₂O dopo l'estrazione con V maggiore di Et₂O).

3) ESTRATTORE IN CONTINUO di un SOLIDO con un solvente LIQUIDO ("SOXHLET")

Il solvente evapora e, attraverso il tubo laterale, arriva nel refrigerante a bolle dove condensa in goccioline che ricadono nella camera di estrazione contenente un filtro di carta, cotone ed il solido da estrarre. Il solvente si carica di soluto, attraversa la carta da filtro e passando dall'uscita a sifone ricade nel pallone, dove precipita e rimane sul fondo. L'estratto potrà essere recuperato alla fine delle operazioni.

VANTAGGI:

si usa una quantità MINORE di SOLVENTE, in quanto viene continuamente riciclato.

QUANDO SI USA:

1. in alternativa alla filtrazione
2. quando il soluto da separare ha una solubilità ridotta nei confronti del solvente
3. quando le impurezze sono insolubili nel solvente

NB: la FILTRAZIONE si usa quando la solubilità del soluto nel solvente è ALTA.