Gezondheid en Chemistry
Les 1: Zuiveren van een product
De drie methoden te noemen om een product te zuiveren:
Destilleren: Vloeistofmengsel wordt verwarmd en de scheiding berust op het
verschil in verdeling van de componenten van het mengsel tussen de vloeistof
en de daarbij behorende damp. Door de damp af te voeren en te condenseren
verkrijgen we, afhankelijk van het verschil in kookpunten van de componenten
in het mengsel, een vloeistof die rijker is aan de vluchtigste component dan
het oorspronkelijke vloeistofmengsel. Vervolgens heb je het destillaat (=stof
die over destilleert) en het residu (stof die in de kolf achterblijft).
Kristalliseren: Mengsel wordt opgelost bij een verhoogde temperatuur in een
oplosmiddel. Door afkoeling/gedeeltelijk verdampen ontstaat een
oververzadigde oplossing, waaruit het hoofdproduct in zuivere vorm
uitkristalliseert. Vaak zijn de concentraties van de verontreinigingen in het
hoofdproduct niet zo groot, hierdoor kan een zuiverder product ontstaan. De
verzadigingsgrens voor de verontreiniging is dan echter nog lang niet bereikt
en deze verbindingen zullen in oplossing blijven.
Extraheren: Gebruikt bij scheiden van vaste stoffen. Je voegt aan het
mengsel een oplosmiddel toe waarin 1 bestandsdeel van het mengsel oplost.
Door te filtreren en in te dampen (of destilleren) heb je de vaste vloeistoffen
van elkaar gescheiden. Als extractiemiddel gebruik je een oplosmiddel waarin
sommige stoffen van het mengsel wel oplossen en sommigen niet. Op basis
van verschil in oplosbaarheid.
o Vloeistof-vaste stof extractie: Bijv. verwijdering van cafeïne uit
koffie ter verkrijging van cafeïnevrije koffie. De gemalen koffie wordt
toegevoegd aan een vloeistof, waarin cafeïne zeer goed oplost. Na
intensief mengen worden de koffie en de vloeistof vervolgens door
filtratie gescheiden.
o Gas-vloeistof extractie: Bijv. ontzwaveling van aardgas, omdat de
geur en de vorming van SO2 die kan leiden tot zure regen. Als we het
aardgas door een vloeistof leiden waarin de zwavelverbindingen goed
oplossen, zijn deze eenvoudig te verwijderen.
o Vloeistof-vloeistof extractie: Dit berust op een selectieve verdeling
van de componenten van een mengsel over twee niet-mengbare
vloeistoffasen. Het heeft betrekking op oplossingen waarin de
verbindingen van het te scheiden mengsel in zeer lage concentraties
zijn opgelost.
1
Les 1: Zuiveren van een product
De drie methoden te noemen om een product te zuiveren:
Destilleren: Vloeistofmengsel wordt verwarmd en de scheiding berust op het
verschil in verdeling van de componenten van het mengsel tussen de vloeistof
en de daarbij behorende damp. Door de damp af te voeren en te condenseren
verkrijgen we, afhankelijk van het verschil in kookpunten van de componenten
in het mengsel, een vloeistof die rijker is aan de vluchtigste component dan
het oorspronkelijke vloeistofmengsel. Vervolgens heb je het destillaat (=stof
die over destilleert) en het residu (stof die in de kolf achterblijft).
Kristalliseren: Mengsel wordt opgelost bij een verhoogde temperatuur in een
oplosmiddel. Door afkoeling/gedeeltelijk verdampen ontstaat een
oververzadigde oplossing, waaruit het hoofdproduct in zuivere vorm
uitkristalliseert. Vaak zijn de concentraties van de verontreinigingen in het
hoofdproduct niet zo groot, hierdoor kan een zuiverder product ontstaan. De
verzadigingsgrens voor de verontreiniging is dan echter nog lang niet bereikt
en deze verbindingen zullen in oplossing blijven.
Extraheren: Gebruikt bij scheiden van vaste stoffen. Je voegt aan het
mengsel een oplosmiddel toe waarin 1 bestandsdeel van het mengsel oplost.
Door te filtreren en in te dampen (of destilleren) heb je de vaste vloeistoffen
van elkaar gescheiden. Als extractiemiddel gebruik je een oplosmiddel waarin
sommige stoffen van het mengsel wel oplossen en sommigen niet. Op basis
van verschil in oplosbaarheid.
o Vloeistof-vaste stof extractie: Bijv. verwijdering van cafeïne uit
koffie ter verkrijging van cafeïnevrije koffie. De gemalen koffie wordt
toegevoegd aan een vloeistof, waarin cafeïne zeer goed oplost. Na
intensief mengen worden de koffie en de vloeistof vervolgens door
filtratie gescheiden.
o Gas-vloeistof extractie: Bijv. ontzwaveling van aardgas, omdat de
geur en de vorming van SO2 die kan leiden tot zure regen. Als we het
aardgas door een vloeistof leiden waarin de zwavelverbindingen goed
oplossen, zijn deze eenvoudig te verwijderen.
o Vloeistof-vloeistof extractie: Dit berust op een selectieve verdeling
van de componenten van een mengsel over twee niet-mengbare
vloeistoffasen. Het heeft betrekking op oplossingen waarin de
verbindingen van het te scheiden mengsel in zeer lage concentraties
zijn opgelost.
1
