استخراج با حلال چیست؟
یکی از فرآیند های بسیار ساده و پرکاربرد برای جداسازی موادی که در حلال های مختلف انحلال پذیراند استخراج با حلال است. این فرآیند در واقع یک از تکنیک های استخراج مایع – مایع می باشد. در این فرآیند، ماده مورد نظر به ور همزمان در دو حلال حل می شود؛ یکی حلالی است که ماده در آن انحلال پذیری کمتر و دیگری حلالی است که ماده در آن انحلال پذیری بالاتری دارد.
در این صورت، ماده مورد نظر از حلال با انحلال پذیری کمتر به حلال با انحلال پذیری بیشتر منتقل می شود. به عنوان مثال، فرض کنید یک قارچ خاص را در محیط آب و نمک پرورش داده ایم؛ این قارچ یک سری متابولیت را تولید کرده و در محیط آبی رها کرده است. برای اسخراج این مواد، می توان از استخراج با حلال استفاده کرد.
طبیعتا این مواد آلی در محلول آب و نمک انحلال پذیری بسیار کمی دارند، اما در یک حلال آلی مثل استون یا اتانول بیشتر حل می شوند. بنابراین آب و نمک حاوی مواد آلی را در مقدار زیادی استون یا اتانول (یا هر حلال آلی مناسب دیگری) ریخته و سپس آن را به خوبی هم می زنیم. در این حالت، متابولیت ها از آب نمک خارج شده و در حلال آلی حل می شوند. حال می توان با تبخیر حلال و یا سایر فرآیند های جداسازی، متابولیت ها را جداسازی و خالص سازی کرد.
استخراج با حلال چگونه انجام می شود؟
در این روش دو حلال وجود دارد که ما نام آن ها را حلال 1 و 2 می گذاریم. فرض کنید ماده A هم اکنون در حلال 1 حل شده و یک محلول باشد. مراحل استخراج با حلال به صورت زیر خواهد بود:
- حلال 2 را به همراه محلول 1 به داخل دکانتور بریزید.
- درب دکانتور را بسته و سپس آن را به شدت هم بزنید.
- دکانتور را روی پایه مخصوصش بگذارید و صبر کنید تا دو فاز از هم جدا شوند.
- شیر دکانتور را باز کنید تا فاز پایینی خارج شود. به محض رسیدن محلول به فضای بین دو فاز شیر را ببندید. فضای بین دو فاز را از دکانتور تخلیه کرده و دور بریزید.
- فاز بالایی را نیز با باز کردن شیر دکانتور خارج کرده و در ظرفی دیگر بریزید.
در این حالت ماده مورد نظر شما از حلال با انحلال پذیری کمتر به حلال با انحلال پذیری بیشتر منتقل می شود.
کاربرد های استخراج با حلال در آزمایشگاه
از این فرآیند به طور متداول برای جداسازی انواع مواد آلی از مواد معدنی و یا مواد قابل انحلال در آب استفاده می شود. اکثر این استخراج ها برای جداسازی و یا خالص سازی موادی است که در محیط های کشت انواع قارچ ها، جلبک ها و… تولید می شوند. به عنوان مثال، یک قارچ توانایی تولید یک نوع داروی محلول در هگزان نرمال را دارد. در این حالت، ابتدا شرایط تولید دارو برای محیط کشت تامین می شود و پس از تولید دارو، محیط کشت توسط فرآیند استخراج با حلال برای جداسازی دارو استخراج می شود.
کاربرد های استخراج با حلال در صنعت
از این فرآیند به عنوان یک فرآیند بسیار موثر در برخی فرآیند های صنعتی استفاده می شود. به عنوان مثال در فرآیند استخراج مس از خاک، یکی از مراحل استخراج کمپلکس مس از محلول آبی به آلی و سپس بازگرداندن آن به محیط آبی می باشد. در این فرآیند از ماده خاصی به نام لیکس و گازوئیل به عنوان محیط آلی استفاده می شود.
همچنین در صنعت داروسازی و صنایع آرایشی و بهداشتی از این فرآیند به وفور برای جداسازی و یا خالص سازی ترکیبات سنتز شده استفاده می شود. همچنین در فرآیند های عصاره گیری از گیاهان دارویی و یا معطر نیز از استخراج با حلال استفاده می شود. در این فرآیند مواد موثره دارویی و یا عصاره معطر گیاهان استخراج و خالص سازی می شود.
چه حلال هایی برای فرآیند استخراج مناسب است؟
همانطور که در بالا اشاره شد؛ استخراج بین دو محیط آلی و آبی اتفاق می افتد. بنابراین همیشه به یک حلال آلی که بتواند ماده مورد نظر را در خود حل کند و در طرف دیگر نیز آب و یا یک حلال آلی دیگر مورد نیاز است. بهترین حلال بسته به نوع مواد مورد مطالعه می تواند متفاوت باشد. متداول ترین حلال ها برای فرآیند استخراج عبارتند از اتیل استات، اتانول، استون، هگزان نرمال، زایلین و… . این حلال ها به عنوان محیط آلی بیشترین کاربرد را دارند.
