استخراج حلال و دلیل اهمیت آن چیست.

استخراج حلال یکی از شایع‏ترین و مهم‏ترین روش‏ها برای جداسازی و خالص‏سازی بسیاری از حلال‏ها می‏باشد. در این مقاله جزئیات بیشتری در رابطه با روش‏ها و اهمیت این نوع استخراج مطرح می‏نمائیم.
استخراج حلال همیشه یک روش بسیار مفید برای بازیابی بسیاری از اجزاء می‏باشد. این یک روش جداسازی ترکیبات بر اساس حلالیت آن‏ها در دو مایع غیر قابل امتزاج مختلف مانند آب و ترکیبات آلی می‏باشد. ما می‏توانیم بگوئیم که این یک روش جداسازی ترکیباتی بوده که در یک مایع غیر قابل امتزاج و یا تا حدی غیر قابل امتزاج قابل حل می‏باشند که به شما یک ترکیب یا در قالب املاح و یا در قالب یک رسوب را می‏دهد.

مثال‏های از استخراج حلال

ساده‏ترین نمونه از استخراج حلال ممکن است از آب و ترکیبات آلی مشتق شده باشد. برای مثال: بنزن غیر قطبی بوده و از آن‏جایی که قطبیت آب بسیار بالاست، در آب غیر قابل امتزاج می‏باشد. بنابراین، ما اگر بخواهیم بنزن را از مایعی که حاوی یک ترکیبی که در آب حل شده است، جدا کنیم، پس می‏توانیم آن را با آب مخلوط کرده و و لایه‏ی جداسازی شده بنزن می‏باشد. استخراج حلال به طور گسترده در صنایع پالایش پتروشیمی نیز مورد استفاده قرار می‏گیرد. نفت استخراج شده دارای مقداری ناخالصی بوده و بنابراین نمی‏تواند برای هر هدفی مورد استفاده قرار گیرد. از این رو، استخراج به منظور خالص‏سازی محصول مورد استفاده قرار می‏گیرد. حلال ویژه در در نفت با ناخالصی‏ها واکنش داده و آن‏ها را ته‏نشین کرده و یا به صورت شناور آن‏ها را نگه می‏دارد. سپس ناخالصی‏ها می‏توانند به آسانی جدا شده و نفت خالص برای فروش بسته‏بندی گردد.

انتخاب حلال برای استخراج

در این فرایند، انتخاب یک حلال مناسب برای ترکیبات به منظور دستیابی به نتایج بهتر بسیار مهم می‏باشد. در زیر برخی از نکات که برای انتخاب حلال مناسب جهت جداسازی مهم می‏باشد را ذکر می‏کنید.
حلال باید قادر به حل حداقل یک ترکیب به میزان بیشتر نسبت به بقیه‏ی ترکیبات در مخلوط باشد.
واکنش باید پایدار و غیر قابل بازگشت باشد. واکنش‏های برگشت‏پذیر می‏توانند ترکیبات حل شده را به فرم قبلی خود برگردانند و استخراج با موفقیت کامل انجام نمی‏شود.
ترکیب تشکیل شده بعد از واکنش باید به آسانی از ترکیبات استخراج شده جدا گردد، به طوری که بتواند مورد استفاده‏ی مجدد قرار گیرد.
چگالی این ترکیب باید متفاوت از جزء مورد نیاز به منظور کمک به جداسازی آسان باشد.

حلال باید ارزان و مقرون به صرفه باشد.

این حلال نباید سمی و یا خورنده باشد، چون این موضوع می‏تواند به ابزار استخراج آسیب برساند.
فاکتورهای مهم دیگر در طول انتخاب حلال ویسکوزیته، نقطه‏ی جوش، اشتعال‏پذیری و غیره می‏باشد.

شرایط برای استخراج

شرایطی که تحت آن واکنش یا فرایند استخراج صورت می‏گیرد، نیز جداسازی را تحت تاثیر قرار می‏دهد. دما و pH یک نقش مهم را در فرایند جداسازی ایفاء می‏کند. به طوری که حفظ دما و pH ترکیب در طول فرایند استخراج بسیار ضروری می‏باشد. فشار واکنش را تحت تاثیر قرار نمی‏دهد، بنابراین اکثر استخراج حلال تحت فشار اتمسفر انجام می‏شود. عوامل دیگری ممکن است رسوب جامدات، فشار بخار و غیره باشد. جدا از این عوامل، زمان رسوب نیز در واکنش‏هایی مانند جداسازی فلزات یا اجزاء با عمر کوتاه مانند آنتی بیوتیک‏ها مهم می‏باشد.

روش‏های مختلف برای استخراج حلال

این نوع از استخراج به طور بسیار گسترده برای جداسازی، بازسازی و خالص‏سازی هر جزء مورد استفاده قرار می‏گیرد. روش‏های مختلفی جهت این استخراج به شرح زیر می‏باشد:
استخراج‏های سانتریفیوژ: ابزار سانترفیوژ در سرعت بسیار بالا کار می‏کنند. آن‏ها ماشین‏آلات با چرخش بسیار بالا بوده که حلال را حرکت داده و به واسطه‏ی تراکم و نیروی سانترفیوژ، مایعات از همدیگر جدا می‏گردند. این روش معمولا در صنایع داروسازی مورد استفاده قرار می‏گیرد.
استخراج دو مرحله‏ای آبی: آن‏ها برای سیستم حلال آلی – آب مورد استفاده قرار می‏گیرند. آن‏ها برای استخراج آنزیم‏ها و پروتئین‏ها عالی هستند.
استخراج تک مرحله‏ای: این نوع استخراج در صنایع شیمیایی با مقیاس کوچک مورد استفاده قرار می‏گیرد. استخراج در یک قیف جدا کننده‏ی ساده انجام می‏گردد.
فرایند مداوم چند مرحله‏ای ضد جریان: این فرایند در پردازش فلزات مفید می‏باشد و برای ترکیباتی که نیازمند استخراج چند مرحله‏ای هستند و در هر مرحله‏ی جدا آن‏ها نیاز به موادی به منظور جداسازی دارند، استفاده می‏شود.
رسوب مخلوط کن: این روش در صنعت فلزات مورد استفاده قرار می‏گیرد. اختلاط در سرعت بسیار بالا انجام می‏شود.
استخراج بدون تغییر شیمیایی: این نوع استخراج یکی از ساده‏ترین روش‏ها می‏باشد. این روش فاقد هر گونه عناصر شیمیایی بوده که می‏تواند منجر به واکنش‏های شیمیایی گردد. دو مایع غیر قابل امتزاج به منظور مخلوط شدن همزده می‏شوند. ترکیب با مایع مربوطه‏ی خود حل شده و به آسانی استخراج می‏گردند.
بنابراین در حال حاضر می‏توان گفت که جداسازی و بازیابی فلزات و ترکیبات مهم بسیار مفید بوده و یک بخش مهم در دنیای شیمی می‏باشد. با توجه به مقرون به صرفه بودن آن، این روش به طور گسترده در بخش‏های مختلف مورد استفاده قرار می‏گیرد. مهم‏ترین جنبه‏ی این استخراج این است که این جداسازی بدون نیاز به تغییر خواص و چگالی آن‏ها می‏باشد.