デカンテーション：コンセプト、例、タイプ - 化学 - 2024

デカンテーションは、特に、固体-液体又は液体-液体のもの不均質混合物を分離するために使用される手順です。これは、混合物の成分間の密度の違いにより発生し、密度の低い物質は上部に、密度の高い物質は下部に配置されます。

固液混合物は、固体が液体に溶けず、容器の底に付着したときに発生します。一方、液液混合は、2液混合できない場合に発生します。これは、2つの層または相の外観で観察され、下の方が最も密度の高い液体に対応するものです。

不均一な固液混合物を分離するためのデカンテーションプロセス。ビーカーを使用

固体と容器の内壁に固体が付着したまま、液体が流れ出るように注意しながら、重力と容器を傾けて固液混合物をデカンテーションします。液-液混合物は、分液漏斗を使用してデカンテーションされます。

デカンテーションは、通常多くの試薬を使用しないため、安価な分離方法であり、多くの場合、装置を必要とせずに手動で行うことができます。

決済のコンセプト

デカンテーションは、固液または液液の2相混合物を分離する手法です。液体-固体混合物の場合、固体が容器の内壁に強く付着したままである場合にのみ実行可能です。液体を別の容器に注ぐだけで、デカンテーションの準備ができます。

液体-液体混合物の場合、両方の液体が視覚的に区別されたときにデカンテーションすることができます。分液ロートは大量に使用されます。

デカンテーションはおそらく最も堅牢な分離手法であり、単純な混合に適しています。

デカンテーションの種類

試験管

混合物の容量が少ない場合は、試験管をデカンテーションに使用します。ラックに配置された試験管は、デカンテーション中に約45°の傾斜角を持つことをお勧めします。

チューブの傾斜は、デカンテーションの最初の段階で液体が分離されるときに液体の動きの干渉を回避するため、液相の分離を容易にします。密度の低い液体は、パスツールピペットを使用して除去できます。

ビーカー

本質的に、デカンテーションの手順は、試験管に続くものと同じです。ただし、音量は大きく、45度傾斜しません。液体の最良の分離を実現するには、通常、沈降時間は長くなります。

最も厄介なのは、密度の低い液体の収集です。このため、液体の一部が失われないように、ガラス棒をガイドとして使用して液体を注ぐことをお勧めします。この図では、このタイプの決済がどのように行われるかを確認できます。

分離漏斗

じょうごによる解決

このタイプのガラスじょうごは、ナシの形をしています。下端には、液体の出口を制御するために使用されるキーを備えたチューブがあります。一方、もう一方の端にはすりガラスの口があり、ガラスのストッパーと気密に結合されています。

混合液を振とう漏斗に入れ、激しく攪拌します。じょうごは次にユニバーサルサポートに取り付けられ、沈殿が発生するまで静置されます。

混合できない液を分離したら、タップを開けて分液ロートの底にある濃い液を集めます。最後に、タップを閉じて、密度の低い液体を漏斗に残し、漏斗の口から取り出します。

次の図は、分液漏斗の蛇口が開いて、より密度の高い液体が三角フラスコに落下し始める様子を示しています。タップは、この液体が完全に落ちるまで開いたままで、上部の密度の低い液体だけが漏斗に残り、その後空になります。

遠心分離

遠心分離は、沈殿が発生するのに必要な時間を短縮するために使用される技術です。それにより、懸濁液中の粒子に作用する重力が増加します。

遠心分離は、遠心分離の速度に加えて、サイズと形状、および媒体の密度と粘度に基づいて懸濁粒子を分離するために使用されます。粒子の密度とサイズが高いほど、沈降が容易になります。

遠心分離は、臨床検査室で日常的に使用され、赤血球、白血球、および血小板の沈降によって血漿を取得します。

次の図は、遠心分離機に堆積物を入れた試験管を示しています。

次に、マシンを数秒間回転させます（回転）。

次に試験管を取り外し、沈殿物が管の底に落ちているのが観察されます。これは、遠心分離によるデカンテーションとして知られています。

デカンテーションの例

油水分離

沈降の最も一般的な例の1つは、水と油の分離です。この方法は通常、水面に浮遊している脂質を分離するために使用されます。このプロセスは通常、分液漏斗を使用して実行されます。

植物材料からの酢の製造および精製プロセスでは、デカンテーションプロセスを使用して、原料に由来するより重い脂肪を除去するのが通常です。

油抽出

海洋資源から油を抽出するプロセスでは、デカンテーションプロセスが一般的に使用されます。

これは、炭化水素が海水と混ざり、デカントしなければならないときに起こります。油は水よりも密度が高いため、いったん分離すると貯蔵されます。余った水は海に戻ります。

バター作り

均質化されていない全乳をふた付きの容器に入れ、24時間冷蔵して、クリームまたはミルククリームが形成されるようにします。これは密度が低いため、牛乳の表面に配置されます。濃いクリームやクリームは遠心分離で取り除くことができます。

それはまた、透明なチューブをミルクを含む容器の底に置くことによって得ることができ、スキムミルクはサイフォン手順によって取り除かれ、クリームを容器の底に残す。次に、ミルククリームを加工してさまざまな種類のバターを作ります。

ワインデカンテーション

ワインのデカンテーション。ソース：suksim

ワインは発酵中に沈殿物を生成し、不快な味がします。このため、酒石酸塩の結晶によって形成された沈殿物を除去するために、ワインはデカントされます。提供する前のワインは、非常に長くて細い首の付いたガラス容器でデカントされます。

ジュースの準備

繊維が豊富な果物に由来するジュースを調製する場合、液体が上部に浮遊したままであるのに、固体の材料が容器の下部に沈むのが一般的です。

フォルチパイ法

これは、さまざまな種類の組織から脂質を抽出するために生化学および化学実験室で広く使用されている手法です。組織は、2倍量のクロロホルムと1倍量のメタノールの混合液で構成されます。

調製物を分液漏斗に入れ、激しく振とうし、デカンテーションが発生するまで静置します。クロロホルム（無極性）の密度は1.48 g / cm ³であり、メタノール（極性）の密度は0.81 g / cm ³であるため、混合できない液体です。

デカンテーションのクロロホルムは分離漏斗の下部にあり、クロロホルムは非極性液体であるため、そこに溶解する脂質が含まれています。

水からの水銀の除去

金などの一部の金属の採掘では、水銀が使用されますが、これは水の非常に危険な汚染物質になります。水銀はデカンテーションによって水から取り除くことができます。

有機液体の乾燥

これらの液体は、それらの処分を必要とするかなりの量の水を含むことができます。これを行うには、乾燥剤を有機液体に添加し、次に、水分を含む乾燥剤を有機液体から分離します。

下水分離

水のろ過と洗浄プロセスの間に、汚れた水がクリーンから分離されるデカンテーションプロセスが実行されます。

これは、汚染された水の量が多いため、汚れた水はきれいな水よりも密度が高いために可能です。したがって、廃水をろ過する最初のステップは、一般的に沈降です。

グリセリンとバイオディーゼルの分離

グリセリンは、バイオディーゼルなどの動物性または植物性の油脂から得られた燃料の副産物です。

バイオディーゼルを純粋な状態で使用するには、それに由来するグリセリンからデカンテーションする必要があります。（低密度の）バイオディーゼルは常にグリセリン上にあるため、このプロセスは単純です。

参考文献

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