Lp.1.extracţia extractia Lichid Lichid [619226]

LP.1 . EXTRACȚIA

Separările analitice au drept scop eliminarea analitului sau a interferentului dintr -o
matrice. Acestea se pot realiza utilizând diverse tehnici de separare: precipitare, extracție,
distilare, cromatografice etc.
Metodele de extracție su nt metode de separare care se bazează pe distribuția
componentelor unui amestec (analit sau interferenți) , între două faze nemiscibile, de obicei, o
fază apoasă și o fază organică nemiscibilă cu cea apoasă.
În funcție de natura amestecului supus extr acției, tehnica poate fi:
➢ Extracție lichid – lichid , se folose ște pentru separarea unor amestecuri de lichide,
a caror separare prin distilare sau rectificare este imposibil sau greu de realizat
(amestecuri azeotrope, amestecuri de lichide cu temperatura de fierbere foarte apropiate,
etc).
➢ Extracție solid -lichid , se folosește la extracția cu apă sau alcooli a uleiurilor
aromate sau a altor principii active din plantele medicinale, la extracția zahărului din
sfeclă, etc.
➢ Extracția în fază solidă se referă la extracția lichid – solid, implicând contactul
dintre probă, în fază lichidă sau gazoasă, cu o fază solidă adsorbantă în urma căruia
compusul de analizat este adsorbit selectiv pe suprafața acesteia din urmă. Materialul
solid adsorbant se prezintă sub f ormă de cartușe sau tuburi mici, și mai recent se
comercializează sub formă de discuri ce pot fi montate într -un aparat de filtrare.
Indiferent de forma pe care o au, trecerea probei, conținând componentul de analizat,
prin acestea se face sub presiune sau sub vid.

1. EXTRACȚIA LICHID -LICHID

În laborator , operația de extracție lichid -lichid se realizează în pâlnii din sticlă,
separarea celor două faze realizându -se prin simpl a decantare. Faza mai densă va trece în partea
inferioară a pâlniei de separare . Procesul este ilustrat în figura 3.1.

Fig. 3.1. Separarea fazelor în extracția lichid -lichid
Principiul metodei
Se consider ă o solu ție ini țială format ă din componenții A și B. Pentru separarea
componentului B (solut) de componentul A , cu ajutorul un ui solvent S , sunt necesare
următoarele condiții:
➢ solventul S să fie nemiscibil sau puțin miscibil cu componentul A;
➢ componentul B să fie solubil în S;
Dupa amestecare și sedimentare se formeză 2 straturi:
– RAFINAT – majoritar A + urme de B și S;
– EXT RACT – majoritar S + B dizolvat + urme de A, conform imaginii din
figura 3.2.

Fig. 3. 2. Separarea componenților unui amestec prin extracția lichid -lichid

Cele dou ă straturi, fiind nemiscibile sau greu miscibile între ele, se separ ă prin decantare
(sedimentare )
Principiul extrac ției simple este redat prin schema :

(A+B) + S = (B+S) + A
Amestec ini țial Solvent Faza de extract Faza de rafinat

Faza de e xtract con ține și mici canti tăți de component A, iar faza de rafinat, mici cantit ăți
de component B și solvent S. În general, separarea prin extracție nu este completă. Se poate spune
că este o repartiție a componentului B între cele două faze. Această rep artiție se poate exprima prin
coeficientul de repartiție, dat de raportul dintre concentra țiile componentului B din cele două faze.
c1/c2. Pentru a transfera cea mai mare parte de compus B in faza de extract, extracția trebuie
repetată de mai multe ori cu cantități mici de solvent. Figura 3.3. reprezintă procesul de extracție
multiplă.

Fig. 3. 3. Extracția multiplă

Durata procesului de extracție, precum și eficacitatea sa depide de o serie de factori, cum sunt:
➢ natura solventului ales;
➢ temperatura de lucru;
➢ pH-ul soluțiilor;
➢ reacții de precipitare;
➢ reacții de complexare etc.
Solven ții cei mai intrebuin țați în opera țiile de extrac ție sunt: apa, alcoolul etilic, acetona,
toluenul, benzina, benzenul , tetraclorura de carbon, etc.
Pentru extrac ția diferitelor substan țe componente se pot intrebuin ța succesiv mai multi
solventi.
Utilizarea extracție i lichid – lichid în industria farmaceutică
Extrac ția lichid -lichid este frecvent utilizat ă în industria farmaceutic ă pentru:
– recuperarea și purificarea unui anumit component din soluția în care a fost
preparat;
– îndepartarea unor impurități din soluția care conține componentul valoros;
• Exemple :
– recuperarea penicilinei din lichidul de cultur ă prin extrac ție cu solven ți ca: acetat
de butil, a cetat de amil, metil -izobutil -cetona (MIBC).
– Izolarea eritromicinei cu acetat de amil;
– Recuperarea steroizilor;
– Purificarea vitaminei B 12 din surse microbiene;
– Izolarea unor alcaloizi (morfina, codeina) din materiile prime naturale etc.

Activități experimentale
1. Separarea prin extracție a unor cationi dintr -un amestec. Separaea plumbului de bismut.
2. Extracția pigmenților carotenoizi din morcov.
3. Extracția acidului ascorbic din fructe de măceș uscate.

1. SEPARAREA PRIN EXTRACȚI E A UNOR CATIONI DINTR -UN
AMESTEC.
SEPARAEA PLUMBULUI DE BISMUT

Plumbul nu este un constituent normal al organismului, dar datorită poluării apei și
alimentelor acest mineral ajunge și în organism. La persoanele care lucrează în mediul toxic cu
plumb (tipografi, vopsitori, pictori, muncitorii care lucrează în metalurgie) concentrația acestui
element din organism poate crește până la doze toxice.

Pentru separarea și determinar ea plumbului din sânge, în laboratorul clinic, se distruge
mai întai matricea organică prin mineralizarea menajată pentru a evita eventualele pierderi de
plumb prin volatilizare. După aducerea plumbului într -un volum redus de soluție se extrage acest
ion î ntr-o soluție de ditizonă în cloroform sau în clorură de metil, la pH = 8 -9 și se determină
plumbul spectofotometric în vizibil. Dacă este prezent ionul bismut, aceasta se separă în
prealabil prin precipitare sau prin extracție la pH 4; prezența altor cati oni, care pot interfera
reacțiile, se maschează cu cianură alcalină.
Aparatură și materiale
➢ pâlnie de separare;
➢ suport pentru pâlnia de separare;
➢ pipete gradate;
➢ soluții apoase ale cationilor;
➢ solvenți organici conform modului de lucru.
În laboratoarele a nalitice, separarea Pb(II) de Bi(III) din soluții apoase se poate realiza
prin extracție, conform următoarei scheme:

faza apoasă (1)
Bi3+și Pb2+

+HDz , pH=4 (tampon acetat)

Faza organică 2 Faza apoasă 3
Ditizonatul de Bi3+ Pb 2+
+ HDz
pH=10 -11(NaOH dil)
Faza organică 4
Ditizonat de Pb2+

Mod de lucru
Se introduc într -o pâlnie de separare 2,5 ml soluție apoasă de Pb2+ și 2,5 ml soluție
apoasă de Bi3+, se adaugă 3 ml de ditizonă 0,2 % în cloroform și se asigură un pH=4 cu 6 -8
picături de soluție tampon HAc+AcNa (pH -ul se verifică cu hârtie indicatoare de pH sau cu
ajutorul unui pH -metru). Se agită bine pâlnia de separare,câteva minute, apoi se lasă în repaus

pentru separarea celor 2 faze. În aceste condiții se formează didizonatul de Bi3+, care trece in
faza organică, în f aza apoasă rămânând cationul Pb2+ .
După separarea BiDz 3 stratul apos se aduce la pH = 10, cu tampon amoniacal , se adaugă
3ml de ditizonă și se extrage PbDz 2 în CHCl 3 (3 ml), adăugat în pâlnia de separare .
Extractul este utilizat la determinarea spectofot ometrică a plumbului în vizibil. Înaintea
extracției se utilizează agenți de mascare potriviți, cum sunt cianura, citratul și hexometafosfatul
de sodiu care mascheză ionii interferenți.
Separarea prin reglarea pH -ului este eficientă numai dacă ditizonații se extrag le pH -uri
diferite; este bine însă ca extracția să se facă în prezența agenților de mascare, concomitent cu
ajustarea pH -ului cu acizi, baze și sisteme tampon.
Plumbul se elimină greu din organism și poate fi acumulat în diverse organe, mai ales în
oase, ficat, rinichi.
Valori normale ale plumbului
– în sânge = până la 40 ug/100 ml
– în urină = până la 125 ug/24 ore.