分離漏斗：特性、その目的と例 - 化学

漏斗、梨又は分離アンプルは液体抽出および分離に使用されるガラス製品です。独特の逆円錐形が特徴です。実験室では、それは普遍的なサポートに取り付けられた鉄のリングにかかっています。

それは分離漏斗であるため、定義により、重力の影響により、残りの混合物が洗い流されることなく、分離を可能にする必要があります。これを達成するには、必然的に（通常）液体の2相システムが必要です。つまり、2つの非混和性の液体と密度の異なる液体によって形成されます。

黄色の二相系で漏斗を分離します。ソース：Wikipedia経由のMarkdegeus。

たとえば、上の画像には、縁がゴムで覆われている鉄のリングで支えられている分液漏斗があります。内部には、2つの黄色の液体の二相性混合物が含まれています。上相よりも下相の方が色が濃いですが

この漏斗のおかげで、水サンプルから、または対象のサンプルの溶液（土壌、灰、植物の塊、燃料など）から、いくつかの溶質または分析物を抽出することが可能です。同様に、2つの非混和性溶媒の間に形成される界面間の溶質分布の概念を説明するのに役立ちます。

ファネル機能の分離

上の画像だけでも、分液ロートの最も重要な機能を示しています。液体混合物の容量は、漏斗の容量よりはるかに少ないことに注意してください。実際、漏斗の総容量の半分を超える容量を抽出でカバーしないことが常に推奨されます。

じょうごをさらに詳しく見てみると、下部にストップコック（青みがかった糸）があり、ガラスの首から液体が落ちるようになっています。上の図では、漏斗の口をプラスチック製のプラグで密封しています。ただし、ストッパーは、グランドシール付きのガラスにすることもできます。

ストップコックとキャップの両方にグリースを塗って、適切な操作を確実にすることができます。キーは簡単に回す必要があり、閉じたときに下部の液体が通過できないようにする必要もあります。その間、ストッパーは、漏斗が振られたときに液体が上から逃げないように十分に密封しなければなりません。

鉄のリングがゴムで覆われていることの利点は、それを保持するときに漏斗のガラスに傷を付けるのを防ぐことです。

分離漏斗は、原則として2つの目的でのみ使用されます。他の不要な溶質を運ばずにサンプルから溶質を抽出すること、または非混和性の液体を直接分離することです。

両方のプロセスの方法論自体は同じです。以前にサンプルから取得した液体混合物を分液漏斗の中に入れ、1つまたは2つの溶媒を追加します。これは、分離が容易な2相システムを作成するためです。

次に、2つの液体を分離し、溶質または分析対象物が2つの相のいずれか（低い方または高い方）で溶解性が高いことがわかったら、一方を収集し、もう一方を廃棄します。下の相は密度が高いため、活栓を開くと抽出されます。一方、上相は、ファンネルの口からキャップを外すことで得られます。

次に、対象となる相で、アリコートを採取してクロマトグラフィーまたは分光分析、酸性化、沈殿反応を実行するか、または単に加熱して溶媒を蒸発させ、残りの固体である溶質（不純物）を回収します。

正確な方法論は、分析、サンプル、分析物の種類、および使用する溶媒によって異なりますが、分液漏斗の使用方法はほとんど同じです。

漏斗を鉄リングに注意深く押し込み、ストップコックが閉じていることを確認して、抽出溶媒を加えた混合物で満たします。混合物の溶質が後でデカンテーションしたい溶媒と相互作用することを保証するために、カバーされて振られます。

攪拌中、通常はフード内で行われ、漏斗を身体から離して繰り返し傾けることにより、ストップコックを開いて内部の蒸気圧を解放できるようにすることが重要です。

この蒸気圧の原因の1つは、通常、抽出が非常に揮発性の高い溶媒を使用して行われるため、蒸気の高圧によって漏斗のガラスが破裂し、それを扱う人を傷つける可能性があることです。

目標到達プロセスは、明確に定義された2つのフェーズが表示されるまで休むことができます。下のフェーズに関心がある場合は、ストップコックを開いてコンテナに収集します。漏斗に溶媒を追加し、攪拌を繰り返してから再度抽出します。このようにして、最大量の溶質が確実に抽出されます。

一方、上部フェーズに関心がある場合は、ストップコックを開いて下部フェーズを破棄し、ファンネルの口から上部フェーズをデカントします。下の相を漏斗に戻し、溶媒をさらに追加して、数回の抽出を繰り返します。

要するに：攪拌し、蒸気圧を解放し、それを休ませ、そしてデカントする。対象のフェーズでは、サンプルから抽出された溶質が得られます。少量の溶媒で数回抽出することをお勧めします。

次のビデオは、分液漏斗を使用した実験を示しています。

分液ロートの一般的な使用例を以下に示します。

-有機溶媒と無極性溶媒を添加して水に溶解した有機化合物を抽出します。これは、水質の評価や汚染源の検出に非常に関連があります。

-細かく粉砕された植物材料からの検体の抽出。一部は上相に、他は下相に溶解します。

-2つの相が定義されるように2つの非混和性液体を十分な量で分離し、形成されたエマルジョンを不安定にする種を追加する

-ヨウ素のジクロロメタンによる水抽出、これは教育機関を教える上で最も一般的な方法の1つです

-エッセンスまたはオイルを抽出して、同時に除去する水相中の塩およびその他の可溶性化合物の含有量（これは通常、密度が高いために低相です）