1

LOGO

PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LỎNG/LỎNG

CHUYÊN ĐỀ NƯỚC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ

GIÁO VIÊN: TS.ĐỒNG KIM LOANSINH VIÊN: TRẦN THỊ PHÚ TRẦN THỊ NỤ

2

LOGO

NỘI DUNG

GIỚI THIỆU1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT2

THIẾT BỊ3

ỨNG DỤNG4

3

LOGO

Mở đầu

4

LOGO

Suppose that you have a mixture of sugar in vegetable oil (it tastes sweet!) and you want to separate the sugar from the oil. You observe that the sugar particles are too tiny to filter and you suspect that the sugar is partially dissolved in the vegetable oil.

What will you do?

5

LOGO

1.1. Định nghĩa

Chiết lỏng lỏng là một phương pháp tách dựa trên sự chuyển pha của các chất từ pha lỏng này sang pha lỏng khác do tính tan của chúng khác nhau trong hai pha lỏng riêng biệt, trong đó một pha là dung dịch chứa chất cần chiết, pha còn lại là dung môi chiết.

1. ĐỊNH NGHĨA/KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

6

LOGO

Chiết lỏng lỏng là một phương pháp hiệu quả để tách hoặc loại bỏ các hợp chất không mong muốn ra khỏi hỗn hợp.

7

LOGO

Các phương pháp chiết Các phương pháp chiết lỏng lỏnglỏng lỏngCác phương pháp chiết Các phương pháp chiết lỏng lỏnglỏng lỏng

Chiết ngược dòngChiết theo mẻ

1.2. Phân loại

8

LOGO

Chiết theo mẻ

Có thể chiết một lần hoặc chiết nhiều lần, thường được áp dụng trong các phòng thí nghiệm hóa học có phạm vi nhỏ, thiết bị thường sử dụng là phễu chiết.

Phương pháp chiết nhiều lần (được sử dụng phổ biến) dùng cùng một loại dung môi để thu được hoàn toàn lượng chất cần chiết trong mẫu. clip

9

LOGO

Chiết ngược dòng: thường áp dụng trong công nghiệp.

Hình vẽ

10

LOGO

Dung môi phân cực: các chất có nhiều nhóm ưa nước (nhóm –OH,–COOH,-NH2,-CONH2) thường dễ tan trong dung môi phân cực (các dung môi có tính phân cực mạnh là nước, cồn etylic, metylic, isopropylic, glyxerin,axeton…các dung môi có tính phân cực yếu là ete, clorofor…)

Dung môi không phân cực: các chất có nhiều nhóm kị nước (các chất béo, nhóm -CH3-C2H5 và đồng đẳng) hòa tan trong dung môi không phân cực (các dung môi không phân cực là dầu hỏa, hexan, heptan…)

1.3. Dung môi chiết

11

LOGO

Tác động của dung môi tới hiệu quả chiết

Tính thẩm thấu của dung môi vào nguyên liệu và tính chất lý hóa như tỉ trọng, đột nhớt, độ sôi, tỉ nhiệt, nhiệt hóa hơi, tính cháy nổ cũng ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả chiết.

Mỗi dung môi có tính hòa tan chọn lọc riêng đối với chất cần chiết (được đánh giá dựa vào hệ số khuếch tán)

12

LOGO

Hệ số khuếch tán của axit axetic trong các dung môi

Solvent Distribution Coefficient @ 20C

Miscibility with water wt% @ 20C

n-Butanol 1.6 >10

Ethyl Acetate 0.9 10

MIBK 0.7 2.0

Toluene 0.06 0.05

n-Hexane 0.01 0.015

13

LOGO

1.4. Ứng dụng

Trong nghiên cứuPhương pháp chiết lỏng lỏng là một kỹ thuật cơ

bản trong các phòng thí nghiệm hóa học, thường được thực hiện bằng các phễu chiết.

Mục đích: tách các chất trong mẫu cần phân tích ở mọi lĩnh vực. Phu tìm

14

LOGO

Trong thực tế

Chiết dung môi hiện được ứng dụng trong tái tạo hạt nhân, sản xuất quặng, sản xuất các hợp chất hữu cơ tinh khiết, sản xuất nước hoa, tinh dầu, dầu thơm và một số ngành công nghiệp khác.

Hình ảnh

15

LOGO

Phương pháp chiết tuân thủ định luật Fick IĐịnh luật Fick I: quá trình khuếch tán xảy ra từ nơi

có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp, động năng của quá trình được biểu diễn bằng gradien nồng độ dc/dx, tức là lượng vật chất khuếch tán được qua một diện tích A nhất định trong khoảng thời gian t với sự chênh lệch nồng độ dc trên một quãng đường bằng dx bằng:

2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Trong đó: D là hệ số khuếch tánF là diện tích khuêch tánT là thời gian khuêch tán

16

LOGO

Tại nhiệt độ nhất định, tỷ lệ nồng độ của chất cần chiết trong dung môi và dung dịch chiết là hằng số. Tỷ lệ này gọi là hệ số khuêch tán D.

Thông số được sử dụng để thể hiện độ khuếch tán của chất cần phân tích vào trong hai pha không trộn lẫn

Hệ số khuêch tán D

17

LOGO

Hệ số khuêch tán D

Hệ số khuếch tán (D) là một giá trị không đổi thể hiện tính tan của chất cần phân tích, phụ thuộc vào bản chất của chất cần chiết và dung môi chiết, độ nhớt của môi trường và nhiệt độ.

18

LOGO

Sử dụng lượng dung môi lớn sẽ thu được lượng

chất lớn hơn

Giả sử D = 2

19

LOGO

Như vậy, khi chiết hai lần với thể tích mỗi lần chiết bằng một nửa

lượng dung môi sử dụng cho chiết 1 lần thì hiệu quả chiết cao hơn

20

LOGO

Thao tác chuẩn bị cho quá trình chiết

Lựa chọn dung môiĐiều kiện thực hiệnMô hình chiếtDụng cụ, thiết bị Thông số kỹ thuật

21

LOGO

Các yếu tố ảnh hưởng tới độ chiết xuất

Chiết

Diện tích tiếp xúc

Hiệu số nồng độ

Thời gian

Kích thước các phân tử khuếch tán

Nhiệt độ

22

LOGO

Thiết bị trong phòng thí nghiệmThiết bị trong sản xuất công nghiệpWhile solvent extraction is often done on a small

scale by synthetic lab chemists using a separatory funnel or Craig apparatus, it is normally done on the industrial scale using machines that bring the two liquid phases into contact with each other.

Such machines include centrifugal contactors, thin layer extractors, spray columns, pulsed columns, and mixer-settlers.

3. DỤNG CỤ/THIẾT BỊ

23

LOGO

Bộ chiết chất béo Soxhlet PHỄU CHIẾT HÌNH QỦA LÊ KHÓA NHỰA

PHỄU CHIẾT QUẢ LÊ - MBL

24

LOGO

PHỄU CHIẾT HÌNH TRỤ CÓ KHÓA THỦY TINH

25

LOGO

Add your company slogan