Upload
others
View
13
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
การแยกสาร
การแยกสาร เป็นการแยกสารที่ผสมกันอยู่เพื่อให้ได้สารบริสุทธิ์ออกมา
วิธีการแยกสาร
วิธีการแยกสารเนื้อผสม วิธีการแยกสารเนื้อเดียว
การกรอง การระเหยแห้ง การระเหิด การใช้แม่เหล็กดูด การใช้มือหยิบออก การใช้กรวยแยก
การกลั่น การกลั่นล าดับส่วน การสกัดด้วยตัวท าละลาย การสกัดด้วยไอน้ า การตกผลึก โครมาโตกราฟ ี
• แยกของแข็งออกจากของเหลว โดยของแข็งต้องไม่ละลายในของเหลวนั้น
• ใช้ผ้าขาวบาง กระดาษกรอง กระดาษเซลโลเฟน • สารที่มีอนุภาคใหญ่กว่าจะติดอยู่ที่กระดาษกรอง สารที่มีขนาดเล็ก
กว่าจะผ่านกระดาษกรอง เช่น การแยกหินปูน กับน้ า
การกรอง
การกรอง
เป็นการแยกของแข็งออกจากของเหลว หรือ แยกสารที่มีขนาดใหญ่ออกจากสารที่มีขนาดเล็ก
การระเหยแห้ง
• การแยกสารละลายที่มีของแข็งละลายอยู่ในตัวท าละลาย
• เมื่อให้ความร้อนกับสาร ของเหลวจะระเหยออกไป เหลือเฉพาะของแข็งในภาชนะ
• ใช้แยกสารผสม เมื่อสารผสมประกอบด้วยสารชนิดหนึ่งที่ระเหิดได้ง่าย
• เมื่อให้ความร้อน สารที่ระเหิด ได้ง่ายจะระเหิดออกไป
เช่น การบูรผสมกับเกลือแดง
การระเหิด
การใช้แม่เหล็กดูด
• แยกของผสม เมื่อสารชนิดหนึ่งสามารถถูกดูดด้วยแม่เหล็กได้
• การแยกผงตะไบเหล็กออกจากสาร
• การแยกเหล็กออกจากสินแร่
การใช้มือหยิบออก
•แยกของผสมที่มีขนาดใหญ่ มองเห็นได้ชัด •เช่น แยกเมล็กข้าวเปลือกที่ปนกับข้าวสาร
• ใช้แยกสารที่เป็นของเหลวใช้แยกของเหลวท่ีไมร่วมเป็นเนือ้เดียวกนัออกจากกนั • แยกสาร อินทรีย์กับสารอนินทรียอ์อกจากกัน
การสกัดด้วยตัวท าละลาย
• เป็นการแยกของเหลวท่ีมีความสามารถในการละลายในสารละลายบางชนิดต่างกัน • ส่วนมากเป็นการแยกสารอินทรีย์ที่ต้องการออกจากวัตถุดิบ
สมบัติของตัวท าละลายที่ใช้ในการสกัด
• ไม่ละลายน้ าหรือละลายน้ าได้น้อยมาก
• ระเหยได้ดีที่อุณหภูมิต่ า
• สารละลายที่ต้องการสกัดได้ด ี
• ไม่ท าปฏิกิริยากับน้ าหรือสารที่ต้องการสกัด
การสกัดด้วยตัวท าละลาย
ตัวท าละลายที่นิยมเลือกใช ้
• เอทิลอีเทอร ์
• อีเทอร ์
• เอทานอล
• เฮกเซน
การสกัดด้วยตัวท าละลาย
ต้องเลือกตัวท าละลายที่สามารถละลายสารที่ต้องการสกัดได้ เช่น ถ้าต้องการสกัดสีของขมิ้น ใช้น้ าสกัดจะได้ผลดีกว่าแอลกอฮอล์
ถ้าต้องการสกัดน้ ามันหอมระเหยจากขมิ้น ใช้แอลกอฮอล์สกัดจะได้ผลดีกว่าน้ า
การสกัดด้วยตัวท าละลาย
• การแยกสารผสมชนิดของเหลว
• ถ้าสารจุดเดือดต่างกันมาก ใช้การกลั่นธรรมดา
• ถ้าสารจุดเดือดใกล้เคียงกัน ใช้การกลั่นล าดับส่วน
• ถ้าสารเป็นสารอินทรีย์ ระเหยง่าย ไม่ท าปฏิกิริยากับน้ า ใช้การกลั่นด้วยไอน้ า
การกลั่นธรรมดา เหมาะส าหรับสารที่มจีุดเดือดต่างกันประมาณ 80°C ขึ้นไปและเมื่อกลั่นเสร็จแล้วมขีองแข็งเหลืออยู่ที่ก้นภาชนะ
• เป็นการแยกของเหลวที่มีจุดเดือดใกล้เคียงกัน • ให้ความร้อนแก่สาร ไอของสารระเหยจะผ่านขึ้นไปยังคอลัมน์ ท าให้ไอแยกออกเป็นส่วนๆ ตามช่วงอุณหภูม ิ• สารที่มีจุดเดือดต่ า จะระเหยไปทางด้านบนของคอลัมน์ สารที่มีจุดเดือดสูงกว่า จะอยู่ทางด้านล่างของคอลัมน ์
การกลั่นน้ ามันดิบ
การกลั่นด้วยไอน้ า
• เป็นการแยกสารทีร่ะเหยเป็นไอได้ง่าย และไม่รวมตัวกับน้ า • ใช้สกัดน้ ามันหอมระเหย • ไอน้ าจะพาน้ ามันหอมระเหยไปยังส่วนที่ควบแน่น น้ ามันและน้ าจึงถูกควบแน่นเป็นของเหลวและแยกชั้น
การกลั่นด้วยไอน้ า
• เป็นการแยกของแข็งที่ละลายอยู่ในของเหลว โดยท าให้เป็นสารละลายอิ่มตัว แล้วปล่อยให้สารละลายเย็นตัวลงอย่างช้าๆ ได้ของแข็งตกผลึกออกมา • ใช้แยกของแข็งที่ปนกันอยู่หลายชนิดออกจากกัน • ใช้หลักสารต่างชนิดกัน มีความสามารถในการละลายต่างกนั
โครมาโตกราฟี
• เป็นการแยกสารที่มีปริมาณน้อยๆ ได้ดี • ประกอบด้วย 2 ส่วน – ตัวท าละลาย เป็นตัวพาให้สารเคลื่อนที่ – ตัวดูดซับ เป็นตัวดูดซับสารในระหว่างท่ีเคลื่อนที่
• อาศัยสมบัติเกี่ยวกับการละลายในตัวท าละลายที่ต่างกัน และการดูดซับที่ต่างกัน
โครมาโตกราฟีชนิดคอลัมน์
โครมาโตกราฟี
สารที่ละลายในตัวท าละลายได้ดี และถูกดูดซับได้น้อย จะเคลื่อนที่ ได้เร็ว สารที่ละลายในตัวท าละลายได้ดี และถูกดูดซับไว้ดี จะเคลื่อนที่ได้ช้า สารที่มีความสามารถในการละลายและถูกดูดซับได้เหมือนกัน จะเคลื่อนที่ไปด้วยกัน
โครมาโตกราฟี
• ค่า Rf เป็นค่าเปรียบเทียบระยะทางที่สารเคลื่อนที่กับระยะทางที่ตัวท าละลายเคลื่อนที่ ใช้ในการวิเคราะห์การแยกสาร
Rf =
โครมาโตกราฟี
ตัวอย่าง 1 หาค่า Rf จากการทดลองแยกสารสีแดงชนิดหนึ่งด้วยวิธีการโครมาโทกราฟี พบว่าแยกเป็น 3 ส่วนประกอบ ดังนี้
สารประกอบ ระยะทางท่ีสารประกอบเคลื่อนที่
(ซ.ม.)
ระยะทางท่ีตัวท าละลายเคลื่อนที่
(ซ.ม.)
ค่า Rf
1 2 3
12 10 7
15 15 15
ตัวอย่าง 2 จากการท าโครมาโทกราฟขีองสาร X โดยใช้ตัวท าละลายและตัวดูดซับชนิดเดียวกันได้ผลดังนี ้
• สารคู่ใดน่าจะเป็นสารชนิดเดียวกัน ………………………………………………………
• สารคู่ใดแยกออกจากกันได้ยากที่สุด …………………………………………………
• สารใดละลายในตัวท าละลายนี้ได้ดีที่สุด …………………………………………………
สาร ระยะทางการเคลื่อนที ่
Rf สาร ตัวท าละลาย A 8.0 10
B 7.2 12
C 6.0 15
D 12.8 20
E 10.0 25
ตัวอย่าง 3 สารต่อไปนี้ ควรใช้วิธีแยกแบบใด • น้ า + แอลกอฮอล์ ……………………………………………….. • น้ ามันปิโตรเลียม ………………………………………………… • น้ าโคลน …………………………………………………………… • น้ าเกลือ ……………………………………………………………. • น้ าส้มสายชู……………………………………………….. • น้ าทะเล ……………………………………………….. • น้ าหอม ……………………………………………….. • น้ า + โพแทสเซียมไอโอไดด ์………………………………………………..
ตัวอย่าง4 สภาพละลายได้ของสารละลายNaNO3กับ CaCrO4ณ อุณหภูมิหนึ่ง เป็นดังนี้
ถ้าน า NaNO3มาละลายในน้ า 100 กรัม ที่อุณหภูมิ 60°C แล้วท าให้เย็นลง
เป็น 0°C จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
สาร สภาพละลายได้เป็นกรัมในน้ า 100 กรัม 0°C 20°C 60°C 100°C
NaNO3 73 88 124 180
CaCrO4 13 10.4 6.1 3.2
ตัวอย่าง5 สภาพละลายได้ของสารละลายNaNO3กับ CaCrO4ณ อุณหภูมิหนึ่ง เป็นดังนี้
• ถ้าน า CaCrO4มาละลายในน้ า 500 กรัม ที่อุณหภูมิ 100°C แล้วท าให้เย็น
ลงเป็น 0°C จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
สาร สภาพละลายได้เป็นกรัมในน้ า 100 กรัม 0°C 20°C 60°C 100°C
NaNO3 73 88 124 180
CaCrO4 13 10.4 6.1 3.2
ตัวอย่าง 6 สภาพละลายได้ของสารละลายNaNO3กับ CaCrO4ณ อุณหภูมิหนึ่งเป็นดังนี้
• ถ้าน า NaNO3 มา 50 กรัม มาละลายในน้ า 50 กรัม ที่อุณหภูมิ 100°C แล้วท าให้เย็นลงเป็น 60°C และ 20°C จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไรตามล าดับ
สาร สภาพละลายได้เป็นกรัมในน้ า 100 กรัม 0°C 20°C 60°C 100°C
NaNO3 73 88 124 180
CaCrO4 13 10.4 6.1 3.2
ตัวอย่าง7 เมื่อน าสาร A และสาร B ที่มีสีมาแยกด้วยวิธีกระดาษ โครมาโทกราฟี ใชส้ารละลายอะซีโตนในน้ าร้อยละ 50 โดยปริมาตรเป็นตัวละลาย ผลที่ได้จากการทดลองและค่า Rf เป็นดังนี้
สารมีส ี สารที่แยกได ้ ค่า Rf
A สีเหลือง สีเขียว สีน้ าเงิน
0.89 0.75 0.51
B สีเขียว 0.75
สารใด ดูดซับโดยกระดาษกรองได้มากที่สุด ?
ตัวอย่าง8 เมื่อน าสาร A และสาร B ที่มีสีมาแยกด้วยวิธีกระดาษโครมาโทกราฟี ใชส้ารละลายอะซีโตนในน้ าร้อยละ 50 โดยปริมาตรเป็นตัวละลาย ผลที่ได้จากการทดลองและค่า Rf เป็นดังนี้
สาร A เป็นสารบริสุทธิ์ หรือ สารผสม ?
สารมีส ี สารที่แยกได ้ ค่า Rf
A สีเหลือง สีเขียว สีน้ าเงิน
0.89 0.75 0.51
B สีเขียว 0.75
ตัวอย่าง9 เมื่อน าสาร A และสาร B ที่มีสีมาแยกด้วยวิธีกระดาษโครมาโทกราฟ ีใชส้ารละลายอะซีโตนในน้ าร้อยละ 50 โดยปริมาตรเป็นตัวละลาย ผลที่ได้จากการทดลองและค่า Rf เป็นดังนี้
สาร B กับสารสีเขียวแยกได้จากสาร A เป็นสารชนิดเดียวกันหรือไม่ เพราะเหตุใด ?
สารมีส ี สารที่แยกได ้ ค่า Rf
A สีเหลือง สีเขียว สีน้ าเงิน
0.89 0.75 0.51
B สีเขียว 0.75
ตัวอย่าง10 ในการท าโครมาโทกราฟีแบบกระดาษ สาร X, Y, Z ในตัวท าละลายได้ผลดังนี้
ระยะทางที่ตัวท าละลาย A เคลื่อนที่ 10 cm.
ระยะทางที่ตัวท าละลาย B เคลื่อนที่ 20 cm.
• ควรใช้สารละลายใดในการแยกสาร X และ Y ออกจากกัน ………………………………………
• ควรใช้สารละลายใดในการแยกสาร X และ Z ออกจากกัน ………………………………………
• สารใดแทบจะแยกไม่ออกถ้าไม่เปลี่ยนตัวท าละลาย A และ B …………………………………..
• ตัวท าละลาย A และ B สามารถละลาย Z ได้ดีกว่า …………………………………………………
สาร ระยะที่สารเคลื่อนที่ใน
ตัวท าละลาย A
ระยะที่สารเคลื่อนที่ใน
ตัวท าละลาย B
X 7.5 15
Y 6.0 14
Z 3.0 6