ใบความรู้: การแยกสาร (2)

การแยกสารเนื้อเดียว

             สารเนื้อเดียวนอกจากจะเป็นสารละลายแล้ว อาจเป็นธาตุหรือสารประกอบก็ได้ ซึ่งมีวิธีการตรวจสอบว่าเป็นสารละลายหรือสารบริสุทธิ์ได้โดยวิธีตรวจสอบทางเคมี และทางกายภาพ

             1) การระเหยแห้ง  การแยกสารด้วยวิธีนี้เหมาะสำหรับใช้แยกสารผสมที่เป็นของเหลวและมีของแข็งละลายในของเหลวนี้  จนทำให้สารผสมมีลักษณะเป็นของเหลวใส ซึ่งเราเรียกสารผสมนี้ว่าสารละลาย เช่น น้ำทะเล น้ำเชื่อมน้ำเกลือ เป็นต้น การแยกสารโดยวิธีการระเหยแห้งนิยมใช้ในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลมีการนำเกลือเพื่อแยกน้ำทะเลให้ได้เกลือสมุทรโดยวิธีการระเหยแห้ง

ทำนาเกลือ ... ใช้การแยกสารประกอบแบบไหน?!

             2) การตกผลึก  คือกระบวนการเกิดผลึกของแข็งจากสารละลาย(solution) จากของเหลว (melt) หรือไอ (vapor)โดยกระบวนการดังกล่าว อาจเกิดขึ้นเองในธรรมชาติหรือเกิดขึ้นจากการทดลองในห้องปฏิบัติการตัวอย่างการเกิดผลึกในธรรมชาติ เช่น ผลึกน้ำแข็ง(ice crystals) หิมะ (snow) เป็นต้น ผลึกของสารอินทรีย์เช่น อินซูลินและน้ำตาล ผลึกของธาตุเช่น แกลเลียม และซิลิกอน ซึ่งสามารถเกิดในธรรมชาติและถูกสังเคราะห์

    

การตกผลึก (Crystallization)

 การเลือกตัวทำละลายที่เหมาะสมต่อการตกผลึก มีหลักในการเลือกดังนี้

     1. ละลายสารที่ต้องการตกผลึกในขณะร้อนได้ดี และละลายได้น้อยหรือไม่ละลายเลยที่อุณหภูมิต่ำ (ขณะเย็น)

      2. ไม่ละลายสารปนเปื้อนขณะร้อนหรือละลายได้น้อยขณะร้อน แต่ละลายได้ดีขณะเย็น

      3. ควรมีจุดเดือดต่ำ เพื่อสามารถกำจัดออกจากผลึกได้ง่าย

      4. ไม่ทำปฏิกิริยากับสารที่ต้องการตกผลึก

      5. ควรทำให้สารที่ที่ต้องการทำให้บริสุทธิ์เกิดเป็นผลึกที่มีรูปร่างชัดเจน

      6. ไม่เป็นพิษ

      7. หาง่าย และราคาถูก

                3) การกลั่น  เป็นการแยกสารละสายที่เป็นของเหลวออกจากของผสม  โดยอาศัยหลักการระเหยกลายเป็นไปและควบแน่น  โดนที่สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดเปลี่ยนสถานะได้ที่อุณหภูมิจำเพาะ  สารที่มีจุดเดือดต่ำจะเดือดเป็นไอออกมาก่อน  เมื่อทำให้ไอของสารมีอุณหภูมิต่ำลงจะควบแน่นกลับมาเป็นของเหลวอีกครั้ง               

3.1 การกลั่นแบบธรรมดาหรือการกลั่นอย่างง่าย (simple distillation)   เป็นวิธีการ ที่ใช้กลั่นแยกสารที่ระเหยง่ายซึ่งปนอยู่กับสารที่ระเหยยาก การกลั่นธรรมดานี้จะ ใช้แยกสารออกเป็นสารบริสุทธิ์เพียงครั้งเดียวได้สารที่มีจุดเดือดต่างกัน ตั้งแต่ 80 องศาเซลเซียส ขึ้นไป

การกลั่นอย่างง่าย (Simple Distillation)

3.2 การกลั่นลำดับส่วน (fractional distillation) เป็นวิธีการแยกของเหลวที่สามารถระเหยได้ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป มีหลักการเช่นเดียวกันกับการกลั่นแบบธรรมดา คือเพื่อต้องการแยกองค์ประกอบในสารละลายให้ออกจากกัน แต่ก็จะมีส่วนที่แตกต่างจากการกลั่นแบบธรรมดา คือ การกลั่นแบบกลั่นลำดับส่วนเหมาะสำหรับใช้กลั่นของเหลวที่เป็นองค์ประกอบของสารละลายที่จุดเดือดต่างกันน้อยๆ ในขั้นตอนของกระบวนการกลั่นลำดับส่วน จะเป็นการนำไอของแต่ละส่วนไปควบแน่น แล้วนำไปกลั่นซ้ำและควบแน่นไอเรื่อย ๆ ซึ่งเทียบได้กับเป็นการการกลั่นแบบธรรมดาหลาย ๆ ครั้งนั่นเอง ความแตกต่างของการกลั่นลำดับส่วนกับการกลั่นแบบธรรมดา จะอยู่ที่คอลัมน์ โดยคอลัมน์ของการกลั่นลำดับส่วนจะมีลักษณะเป็นชั้นซับซ้อน เป็นชั้นๆ ในขณะที่คอลัมน์แบบธรรมดาจะเป็นคอลัมน์ธรรมดา ไม่มีความซับซ้อนของคอลัมน์

ตัวอย่างการกลั่นลำดับส่วนที่เราคุ้นเคยที่สุด

3.3 การสกัดโดยการกลั่นด้วยไอน้ำ   เป็นวิธีการสกัดสารออกจากของผสมโดยใช้ไอน้ำเป็นตัวทำละลาย วิธีนี้ใช้สำหรับแยกสารที่ละเหยง่าย ไม่ละลายน้ำ และไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกจากสารที่ระเหยยาก ได้แก่การแยกน้ำมันหอมระเหยออกจากส่วนต่างๆ ของพืชเช่นการแยกน้ำมันยูคาลิปตัสออกจากใบยูคาลิปตัส การแยกน้ำมันมะกรูดออกจากผิวมะกรูด  ในการกลั่นนี้ ไอน้ำจะไปทำให้น้ำมันหอมระเหยกลายเป็นไอแยกออกมาพร้อมกับไอน้ำเมื่อทำให้ไอของของผสมควบแน่นโดยผ่านเครื่องควบแน่นก็จะได้น้ำและน้ำมันหอมระเหยปนกันแต่แยกชั้นกันอยู่ทำให้สามารถแยกเอาน้ำมันหอมระเหยออกจากน้ำได้ง่าย

การสกัดโดยการกลั่นด้วยไอน้ำ

4) โครมาโทรกราฟี เป็นวิธีแยกองค์ประกอบของสารเนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบของสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปละลายในของเหลวเดียวกัน โดยโครมาโทกราฟีจะเป็นการแยกสารผสมที่มีสีหรือสารที่สามารถทำให้เกิดสีได้ อาศัยสมบัติ 2 ประการคือ

                 

สารต่างชนิดกันมีความ สามารถในการละลายในตัวทำละลายได้ต่างกัน

สารต่างชนิดกันมีความสามารถในการถูกดูดซับด้วยตัวดูดซับได้ต่างกัน

หมายเหตุ  

สารที่ละลายได้ดีจะเคลื่อนที่บนตัวดูดซับไปอยู่ไกลจุดเริ่มต้น  

สารที่ถูกดูดซับดีจะเคลื่อนที่บนตัวดูดซับไปอยู่ใกล้จุดเริ่มต้น


ต่อไปก็เริ่มทำใบงานได้แล้ว คลิกเลยค่ะ