Télécharger

Download Report

Transcript Télécharger

‫استخراج وفصل األنواع الكيميائية والكشف عنها‬
‫‪Extraction, séparation et identification des‬‬
‫‪espèces chimiques‬‬
‫‪ .I‬تقنيات االستخراج‬
‫‪ .1‬تعريف االستخراج‬
‫االستخراج هو العملية التي تمكن من استخالص نوع كيميائي أو أكثر من الخليط الذي يحتويه‪.‬‬
‫وهناك عدة تقنيات لالستخراج منها‪ :‬االستخراج بمذيب واالستخراج بالتقطير المائي ‪.‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :1‬تعرف بعض تقنيات االستخراج القديمة‬
‫‪ .1‬يقوم الشحم بامتصاص المواد الكيميائية من الزهور‪ ,‬أما بالنسبة للكحول فهو يحرر هذه المواد من الشحم‪.‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :2‬االستخراج بواسطة مذيب(شريط فيديو)‬
‫‪ .1‬النوع الذي تم استخراجه من المذيب هو ثنائي اليود‪.‬‬
‫‪ .2‬لقد تم اختيار التلوين لسببين‪ ,‬أولهما أن ثنائي اليود أكثر ذوبانية في التلوين‪ ,‬وثانيهما أن التلوين والماء‬
‫ال يشكالن محلوال متجانسا بسبب اختالف كثافتهما‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫االستخراج بواسطة مذيب‬
‫تعتمد هذه التقنية على إذابة النوع الكيميائي المراد استخالصه في جسم مذيب مالئم‪.‬‬
‫نستعمل كمذيب الماء في غالب األحيان‪ ,‬لكن هناك مذيبات عضوية أخرى كالبنتان‪ ,‬والسيكلوهكسان‪,‬‬
‫واألسيتون‪ ,‬وغيرهما من المذيبات العضوية ‪.‬‬
‫مثال‪ :‬انظر النشاط ‪.2‬‬
‫استخراج وفصل األنواع الكيميائية والكشف عنها‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :3‬استخراج الزيت األساسي للخزامى‬
‫مرحلة التقطير المائي‪( :‬شريط فيديو)‬
‫‪ .1‬بعد تسخين الخليط المكون من الماء وأوراق الخزامى‪ ,‬نالحظ تكون بخار متصاعد يمر من المبرد فيتكاثف‬
‫لنحصل في األخير على قطارة مكونة من طورين مميه وعضوي‪.‬‬
‫مرحلة إعادة الفصل‪:‬‬
‫‪ .1‬كثافة الطور المميه أكبر من الطور العضوي بقليل‪ ,‬مما يسمح ببقاء كمية صغيرة من أسيتات الليناليل عالقة في‬
‫الطور المميه‪ ,‬وإضافة الملح تزيد من كثافة هذا األخير فيصبح االنفصال بين الطورين جيدا‪.‬‬
‫مرحلة التصفيق و الترشيح‪( :‬شريط فيديو)‬
‫‪.3‬‬
‫التقطير المائي‬
‫تتمثل تقنية التقطير المائي في تبخير خليط غير‬
‫متجانس مكون من الماء ومادة طبيعية‪ ,‬يليه تكثيف البخار‬
‫بتبريده للحصول على القطارة التي تضم النوع الكيميائي‬
‫المراد استخالصه‪.‬‬
‫استخراج وفصل األنواع الكيميائية والكشف عنها‬
‫مالحظات‪:‬‬
‫‪ .i‬كل من التقنيتين السابقتين تمكن من الحصول على خليط غير‬
‫متجانس مكون من طورين‪:‬‬
‫‪ ‬طور عضوي ‪Phase organique‬‬
‫‪ ‬طور مميه ‪Phase aqueuse‬‬
‫لفصلهما نستعمل عملية التصفيق )‪.(décantation‬‬
‫‪.ii‬‬
‫لجعل المركبات العضوية أقل ذوبانية في الطور المميه يضاف في بعض األحيان إلى القطارة محلول مشبع‬
‫من كلورور الصوديوم‪ .‬تسمى هذه العملية‪ :‬إعادة تحرير الطور العضوي‪.‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :4‬إبراز وجود اسيتات الليناليل في الزيت العطرية ; التحليل الكروماتوغرافي على طبقة رقيقة‬
‫مرحلة تحضير الكروماتوغرام‪( :‬شريط فيديو)‬
‫‪ .1‬إذا غمرت القطرتان في السائل فإنهما ستذوبان كليا وتختفيان‪.‬‬
‫‪ .2‬يتصاعد المذيب في الصفيحة حامال معه القطرتان لكن بسرعات مختلفة‪ ,‬مما يؤدي إلى انفصال األنواع‬
‫الكيميائية عن بعضها البعض‪ .‬وبالتالي يكون باستطاعتنا التعرف على مكونات المادة الكيمائية في القطرة‪.‬‬
‫مرحلة كشف الكروماتوغرام‪( :‬شريط فيديو)‬
‫مرحلة استثمار الكروماتوغرام‪:‬‬
‫‪ .1‬عند تصاعد قطرة زيت الخزامى انقسمت إلى عدة بقع‪ ,‬وإحدى هذه البقع تقع في نفس المستوى األفقي لبقعة‬
‫أسيتات الليناليل الخالص‪ .‬وبالتالي نقول إن اسيتات الليناليل مكون من مكونات زيت الخزامى‪.‬‬
‫استخراج وفصل األنواع الكيميائية والكشف عنها‬
‫‪ .II‬تقنيات الفصل والكشف‬
‫‪ .1‬التحليل الكروماتوغرافي على صفيحة ‪C.C.M‬‬
‫‪ .a‬تعريف‬
‫التحليل الكروماتوغرافي طريقة فيزيائية تمكن من فصل األنواع الكيميائية المكونة لخليط والكشف عنها‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫تصنع صفيحة ‪ C.C.M‬من البالستيك أو األلمنيوم‪ ,‬وتطلى بطبقة رقيقة من السليس‪.‬‬
‫‪ .b‬مبدأ التحليل الكروماتوغرافي على طبقة رقيقة‬
‫لتحقيق التحليل الكروماتوغرافي على طبقة رقيقة يستعمل‪:‬‬
‫‪ ‬مذيب أو خليط من مذيبات بنسب مختلفة يسمى الطور المتحرك‪.‬‬
‫‪ ‬طور ثابت مكون من جسم صلب (صفيحة التحليل الكروماتوغرافي)‪.‬‬
‫‪.c‬‬
‫تعليل التحليل الكروماتوغرافي‬
‫‪ ‬ينتقل المذيب عبر صفيحة التحليل الكروماتوغرافي مصحوبا باألنواع الكيميائية المكونة للخليط التي‬
‫تنتقل بسرعات مختلفة‪.‬‬
‫‪ ‬كلما كان النوع الكيميائي أكثر ذوبانية في الطور المتحرك (المذيب) هاجر أكثر نحو أعلى الصفيحة‪.‬‬
‫‪ .d‬إظهار التحليل الكروماتوغرافي‬
‫تمكن عملية إظهار التحليل الكروماتوغرافي من إبراز مختلف البقع الموافقة لألنواع‬
‫الكيميائية غير الملونة‪ ,‬وبذلك نحصل على رسم التحليل الكروماتوغرافي‪ ,‬وذلك عن طريق‪:‬‬
‫‪ ‬اإلظهار بواسطة بخار ثنائي اليود‪.‬‬
‫‪ ‬اإلظهار بواسطة األشعة فوق البنفسجية‪.‬‬
‫استخراج وفصل األنواع الكيميائية والكشف عنها‬
‫‪.e‬‬
‫النسبة الجبهية ‪Rapport frontal‬‬
‫نسمي النسبة الجبهية لنوع كيميائي المقدار‪:‬‬
‫‪ :h‬المسافة المقطوعة من قبل النوع الكيميائي‪.‬‬
‫‪ :H‬المسافة المقطوعة من قبل المذيب خالل نفس المدة الزمنية‪.‬‬
‫مالحظات‪:‬‬
‫‪.i‬‬
‫‪.ii‬‬
‫‪.2‬‬
‫كلما كانت قيمة النسبة الجبهية ‪ Rf‬لنوع كيميائي كبيرة كان أكثر ذوبانية في المذيب المستعمل‪.‬‬
‫إذا وجدت بقع على نفس االرتفاع من خط االنطالق‪ ,‬فإنها تتكون من نفس النوع الكيميائي‪.‬‬
‫استغالل الخواص الفيزيائية‬
‫يتميز كل نوع كيميائي بمقادير فيزيائية تسمى الخواص الفيزيائية‪ ,‬وتعتبر بطاقة تعريف له‪ ,‬إذ تمكن‬
‫من الكشف عنه وتحديد اسمه‪.‬‬
‫‪ .a‬درجة حرارة االنصهار ‪Ɵf‬‬
‫هي درجة حرارة تحول نوع كيميائي من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة تحت ضغط اعتيادي‪.‬‬
‫مثال‪ :‬درجة حرارة انصهار الجليد هي‪tf = 0°C :‬‬
‫‪ .b‬درجة حرارة التبخر ‪:Ɵeb‬‬
‫هي درجة حرارة تحول نوع كيميائي من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية‪.‬‬
‫مثال‪ :‬درجة حرارة تبخر الماء الخالص‪teb = 100°C :‬‬
‫استخراج وفصل األنواع الكيميائية والكشف عنها‬
‫‪.c‬‬
‫الكثافة‬
‫تعرف كثافة جسم صلب بالعالقة‪:‬‬
‫‪ :‬الكتلة الحجمية للجسم )‪(Kg/m3‬‬
‫‪ :‬الكتلة الحجمية للماء‬
‫مثال‪:‬‬
‫‪.d‬‬
‫السيكلوهكسان‪:‬‬
‫‪d = 0.78‬‬
‫حمض األسيتيك‪d = 1.05 :‬‬
‫الذوبانية‬
‫هي الكتلة القصوى التي يمكن إذابتها في لتر واحد من المذيب في الظروف االعتيادية لدرجة الحرارة‬
‫والضغط‪ ,‬ويعبر عنها بالوحدة‪.g/L :‬‬