De trechter, peer of scheidingsflesje is een glasmateriaal dat wordt gebruikt bij vloeistofextracties en -scheidingen. Het wordt herkend aan zijn eigenaardige omgekeerde kegelvorm. In laboratoria rust het op ijzeren ringen die zich vastklampen aan de universele drager.
Omdat het een scheitrechter is, moet het per definitie scheiding mogelijk maken onder invloed van de zwaartekracht en zonder dat de rest van het mengsel wordt weggespoeld. Om dit te bereiken, moet er noodzakelijkerwijs (meestal) een vloeibaar tweefasensysteem zijn; dat wil zeggen gevormd door twee niet mengbare vloeistoffen en met verschillende dichtheden.
In de afbeelding hierboven is er bijvoorbeeld een scheitrechter die wordt ondersteund door een ijzeren ring waarvan de randen zijn bedekt met een rubber. Binnenin bevat het een tweefasig mengsel van twee gele vloeistoffen; hoewel de kleur intenser is in de onderste fase dan die van de bovenste fase.
Dankzij deze trechter is het mogelijk om enkele opgeloste stoffen of analyten te extraheren uit watermonsters, of uit de oplossingen van monsters van belang (grond, as, plantmassa's, brandstoffen, enz.). Evenzo dient het om het concept van de verdeling van opgeloste stoffen tussen het grensvlak tussen twee niet-mengbare oplosmiddelen uit te leggen..
Artikel index
Alleen al de afbeelding hierboven laat de belangrijkste kenmerken van de scheitrechter zien. Merk op dat het volume van het vloeibare mengsel veel minder is dan de capaciteit van de trechter. In feite wordt het altijd aanbevolen dat extracties geen volumes beslaan die groter zijn dan de helft van het totale volume van de trechter..
Als we meer in detail over de trechter gaan, hebben we onderaan de kraan (blauwachtige draad), waardoor de vloeistof door de glazen nek kan vallen. Hierboven hebben we de opening van de trechter afgesloten met een plastic dop; de stop kan echter ook van mat verzegeld glas zijn gemaakt..
Zowel de kraan als de dop kunnen worden ingevet om een correcte werking te garanderen. De sleutel moet zonder veel moeite draaien en er ook voor zorgen dat de onderste vloeistof er in gesloten toestand niet doorheen kan. Ondertussen moet de dop hermetisch afsluiten, goed genoeg zodat bij het schudden van de trechter de vloeistof niet van bovenaf ontsnapt.
Het voordeel van het omhullen van de ijzeren ring met een rubber is dat er tijdens het vasthouden geen krassen op het glas van de trechter komen..
De scheitrechter wordt in principe maar voor twee doeleinden gebruikt: om opgeloste stoffen uit monsters te extraheren zonder andere ongewenste opgeloste stoffen mee te nemen, of om niet-mengbare vloeistoffen direct te scheiden..
De methodologie van beide processen is op zichzelf hetzelfde: een vloeibaar mengsel, eerder verkregen uit het monster, wordt in de scheitrechter geplaatst en een of twee oplosmiddelen worden toegevoegd. Dit om een bifasisch systeem te creëren dat eenvoudig te scheiden is.
Vervolgens worden de twee vloeistoffen gescheiden en wetende dat onze opgeloste stof of analyt beter oplosbaar is in een van de twee fasen (lager of hoger), wordt de ene verzameld terwijl de andere wordt weggegooid. De onderste fase heeft een hogere dichtheid, dus deze wordt afgevoerd door de kraan te openen; terwijl de bovenste fase wordt verkregen door de opening van de trechter door de dop te verwijderen.
Vervolgens worden, met de betreffende fase, aliquots genomen om chromatografische of spectroscopische analyse, verzuring, precipitatiereacties uit te voeren, of het wordt eenvoudigweg onderworpen aan verwarming om het oplosmiddel te verdampen en de resterende vaste stof terug te winnen: de opgeloste stof (onzuiver).
Hoewel de exacte methodologie varieert afhankelijk van de analyse, het monster, het type analyt en de gebruikte oplosmiddelen, is de manier waarop de scheitrechter wordt gebruikt bijna altijd dezelfde..
Laat de trechter voorzichtig in de ijzeren ring steken en zorg ervoor dat de kraan gesloten is, en vul hem met het mengsel waaraan de extractiemiddelen zijn toegevoegd. Het wordt afgedekt en geschud om te garanderen dat de opgeloste stof in het mengsel een wisselwerking heeft met het oplosmiddel dat we later willen decanteren..
Tijdens het schudden, wat meestal gebeurt in een kap en door de trechter herhaaldelijk van het lichaam weg te kantelen, is het belangrijk om de kraan te openen om de interne stoomdruk te laten ontsnappen..
Deze dampspanning is gedeeltelijk te wijten aan het feit dat de extracties meestal worden uitgevoerd met zeer vluchtige oplosmiddelen, zodat de hoge drukken van hun dampen het glas van de trechter kunnen doen barsten en degenen die ermee werken pijn kunnen doen..
De trechter mag rusten totdat twee goed gedefinieerde fasen verschijnen. Als we geïnteresseerd zijn in de onderste fase, openen we de kraan en halen deze op in een container. We voegen meer oplosmiddel toe aan de trechter en herhalen het roeren en extraheren dan opnieuw. Op deze manier zorgen we ervoor dat de grootste hoeveelheid opgeloste stof wordt onttrokken..
Als we ondertussen geïnteresseerd zijn in de bovenste fase, gooien we de onderste fase weg door de kraan te openen en wordt de bovenste fase gedecanteerd door de opening van de trechter. De onderste fase wordt teruggevoerd naar de trechter en er wordt weer meer oplosmiddel toegevoegd om verschillende extracties te herhalen.
Kortom: het wordt geroerd, we laten de dampdruk los, laten rusten en decanteren. In de fase van interesse hebben we de opgeloste stof die uit het monster is geëxtraheerd. Het wordt aanbevolen om meerdere extracties uit te voeren met een kleine hoeveelheid oplosmiddel.
De volgende video toont een experiment met een scheitrechter:
Enkele algemene voorbeelden van het gebruik van de scheitrechter worden hieronder vermeld:
-Extracties van organische verbindingen opgelost in water door toevoeging van organische en apolaire oplosmiddelen, wat van groot belang is om de waterkwaliteit te beoordelen of een bron van verontreiniging op te sporen
-Extracties van analyten uit fijngemalen plantenmaterialen, zodat sommige beter oplosbaar zijn in de bovenste fase en andere in de onderste fase.
-Het scheiden van twee niet-mengbare vloeistoffen in voldoende hoeveelheden om twee fasen te definiëren, en ook het toevoegen van een soort om de gevormde emulsies te destabiliseren.
-Waterige jodium extracties met dichloormethaan, dit is een van de meest voorkomende praktijken in onderwijslaboratoria
-Extracties van essences of oliën om tegelijkertijd hun gehalte aan zouten en andere oplosbare verbindingen in de waterfase te verwijderen (wat meestal de lagere fase is vanwege de hogere dichtheid)
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.