BÀI 9. PHƯƠNG PHÁP TÁCH BIỆT VÀ TINH CHẾ HỢP CHẤT HỮU CƠ
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 9. PHƯƠNG PHÁP TÁCH BIỆT VÀ TINH CHẾ HỢP CHẤT HỮU CƠ
Khởi động
Giới thiệu bài
Ảnh
Giới thiệu bài
Mục tiêu
Ảnh
Hình vẽ
Hình vẽ
Câu hỏi dẫn dắt bài
Câu hỏi: Để tách và tinh chế một chất từ hỗn hợp của chất đó với những chất khác, cần sử dụng các phương pháp khác nhau. Theo em: a) Làm thế nào để thu được ethyl alcohol từ hỗn hợp tạo thành sau khi lên men tinh bột? b) Làm thế nào để thu được đường saccharose (sucrose) từ nước ép mía?
Trả lời:
a) Để thu được ethyl alcohol từ hỗn hợp tạo thành sau khi lên men tinh bột, ta sử dụng phương pháp chưng cất b) Để thu được đường saccharose (sucrose) từ nước ép mía, ta sử dụng phương pháp kết tinh.
Phương pháp kết tinh
Khái niệm
Ảnh
+ Kết tinh là phương pháp quan trọng để tách biệt và tinh chế những chất hữu cơ ở dạng rắn. + Dựa trên nguyên tắc chất rắn tách ra từ dung dịch bão hòa của chất đó khi thay đổi điều kiện hòa tan.
Ảnh
Câu hỏi
+ Độ tan trong nước của monosodium glutamate (mì chính hay bột ngọt) ở 60 °C là 112 g/100 g nước; ở 25 °C là 74 g/100 g nước. Tính khối lượng monosodium glutamate kết tinh khi làm nguội 212 g dung dịch monosodium glutamate bão hoà ở 60 °C xuống 25 °C.
+ C1 = 112 g/100 g nước = 1,12 g monosodium glutamate/g nước + C2 = 74 g/100 g nước = 0,74 g monosodium glutamate/g nước + m = 212 g + Khối lượng monosodium glutamate kết tinh là: + m' = (C1 - C2).m = (1,12 - 0,74).212 = 80,56 g.
Trả lời:
Em có biết
+ Trong thực tế, có thể có những chất màu tan trong dung môi và bám vào sản phẩm khi kết tinh. + Để loại bỏ chất màu, người ta thường cho thêm một chất khử màu (ví dụ than hoạt tính) vào dung dịch kết tinh. + Chất khử màu thường là chất rắn không tan trong dung môi, có khả năng hấp thu mạnh chất màu. + Lọc bỏ chất khử màu sẽ loại được chất màu khỏi dung dịch.
Hình vẽ
Phương phát chiết
Nguyên tắc chiết chất
Ảnh
+ Chiết chất từ môi trường lỏng (chiết chất lỏng - lỏng):
+ Chiết chất từ môi trường rắn (chiết lỏng - rắn): Ngâm hoặc đun hỗ hợp chất rắn với dung môi thích hợp. Sau đó loại bỏ phần chất rắn không tan, thu lấy "dịch chiết" chứa chất cần tách.
Ảnh
Vận dụng
Ảnh
Vận dụng: Để có được một số hoạt chất từ thảo dược sử dụng để bồi bổ cơ thể hoặc chữa bệnh, người ta có thể lấy thảo dược đem "sắc thuốc" hoặc "ngâm rượu thuốc". Phương pháp nào đã được sử dụng để thu được hoạt chất trong các trường hợp này? Vì sao khi ngâm "rượu thuốc" không cần đun nóng, nhưng khi "sắc thuốc" cần đun nóng thảo dược trong nước?
+ Phương pháp đã được sử dụng để thu được hoạt chất trong các trường hợp này là phương pháp chiết. Khi ngâm "rượu thuốc" không cần đun nóng vì rượu là dung môi hữu cơ giúp dược liệu trong thuốc được chiết ra , khi "sắc thuốc" cần đun nóng thảo dược trong nước vì ở nhiệt độ cao một số loại dược liệu có cấu tạo rắn chắc và khó chiết suất mới có thể được chiết ra.
Câu hỏi
Ảnh
Câu hỏi: Nước ép mía là dung dịch chưa bão hoà với thành phần chất tan chủ yếu là đường (còn gọi là đường kính, saccharose). Cần sử dụng phương pháp nào để thu được đường kính từ nước mía?
Trả lời:
+ Cần sử dụng phương pháp kết tinh để thu được đường kính từ nước mía.
Phương pháp chưng cất
Phương pháp chưng cất
Ảnh
Ảnh
+ Khi đun chất nóng, chất lỏng bay hơi từ hỗn hợp của chúng. Hơi nóng được làm nguội sẽ ngưng tụ trở lại thành chất lỏng. Trong phòng thí nghiệm, thường dùng ống sinh hàn để ngưng tự hơi thành chất lỏng.
Vận dụng
Ảnh
+ Trình bày phương pháp: a) Thu lấy rượu (dung dịch ethyl alcohol) có lẫn trong cơm rượu sau khi lên men.
a) Thu lấy rượu (dung dịch ethyl alcohol) có lẫn trong cơm rượu sau khi lên men nhờ phương pháp chưng cất. + Gạo được nấu chín, để nguội, rắc men, ủ kín 3 – 5 ngày, thu được một hỗn hợp chủ yếu gồm nước, ethanol và bã rượu. + Đun nóng hỗn hợp trên đến nhiệt độ sôi, hơi bay ra đi vào đường ống dẫn. Hỗn hợp hơi trong đường ống được làm lạnh sẽ hoá lỏng và chảy vào bình hứng.
Trả lời
Vận dụng 2
Ảnh
Vận dụng: Trình bày phương pháp: Thu lấy tinh dầu cam từ vỏ cam.
Thu lấy tinh dầu cam từ vỏ cam nhờ phương pháp chiết. Chuẩn bị vỏ cam và làm sạch. Đặt vỏ trên khay hoặc khăn ẩm và để chúng khô tự nhiên cho đến khi lớp vỏ cứng. Thông thường thì khoảng 1 tuần để vỏ khô hoàn toàn. Sử dụng dao cắt lớp vỏ khô thành những mảnh nhỏ. Không sử dụng các máy cắt, xảy trong quá trình xử lý vỏ vì bạn sẽ có thể làm mất khá khá dầu trong vỏ. Thêm các vỏ xắt nhỏ vào bình với nắp đậy chặt và đổ rượu ngập mặt vỏ trong bình chứa. Lắc bình để cam nhả ra lượng dầu nhiều lần trong vài ngày. Tốt nhất bạn có thể chiếc bình ở khu vực có ánh nắng để tăng hiệu suất chiết xuất tinh dầu.
Trả lời
Phương pháp sắc kí
Quan sát thí nghiệm
Ảnh
Quan sát Hình 9.4 và cho biết trong điều kiện thí nghiệm:. a) Chất màu đỏ hay chất màu xanh bị hấp phụ mạnh hơn? b) Chất màu đỏ hay chất màu xanh được hòa tan tốt hơn trong dung môi?
Ảnh
Giải thích hiện tượng
Ảnh
a) Chất màu đỏ bị hấp phụ mạnh hơn. b) Chất màu xanh được hòa tan tốt hơn trong dung môi. Vì chất được hấp phụ kém trên bề mặt pha tĩnh và tan tốt trong dung môi sẽ đi ra khỏi cột sắc kí trước, còn chất được hấp phụ mạnh trên bề mặt pha tĩnh và kém tan trong dung môi đi ra sau.
Ảnh
Bài tập
Bài tập 1
Ảnh
Bài 1: Ethyl iodide có khối lượng riêng là 1,94 g mL−1 và có nhiệt độ sôi là 72 °C. Ethanol có khối lượng riêng là 0,789 g mL−1 và có nhiệt độ sôi là 78 °C. Ethanol tan trong nước còn ethyl iodide kém tan trong nước nhưng tan được trong ethanol. Ethyl iodide thường được điều chế từ ethanol và sản phẩm thu được thường bị lẫn ethanol. Đề xuất phương pháp tinh chế ethyl iodide từ hỗn hợp của chất này với ethanol.
+ Sử dụng phương pháp chiết. Chiết ethyl iodide từ hỗn hợp của chất này với ethanol với dung môi là nước (nước hòa tan ethanol và không hòa tan ethyl iodide). Vì ethanol và nước có khối lượng riêng nhỏ hơn ethyl iodide nên khi dùng phễu chiết, ethyl iodide là lớp phía dưới sẽ tách ra trước.
Đáp án:
Bài tập 2
Ảnh
Bài 2: Hình 9.5 mô tả dụng cụ dùng để tách các chất lỏng ra khỏi nhau.
+ Phương pháp chưng cất. + Quá trình chuyển trạng thái của các chất: Từ vị trí A sang vị trí B là bay hơi. Từ vị trí B sang vị trí C là ngưng tụ. + Thành phần các chất ở các vị trí A và C không giống nhau. Vì vị trí A chứa hỗn hợp chất lỏng, vị trí C chứa chủ yếu chất có nhiệt độ sôi thấp hơn.
Đáp án:
Ảnh
Bài tập 3
Ảnh
Bài 3: Hình 9.6 mô phỏng thiết bị dùng để chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Biết rằng tinh dầu có khối lượng riêng nhỏ hơn 1 g mL−1.
+ Tinh dầu nằm ở phần A, vì khối lượng riêng của tinh dầu nhỏ hơn khối lượng riêng của nước (1 g mL−1) nên tinh dầu ở bên trên nước. + Phương pháp để tách A và B ra khỏi nhau là phương pháp chiết.
Đáp án:
Ảnh
Cảm ơn
Thank you
Ảnh