Extracția prin Micele Inverse

EXTRACŢIA CU MICELE INVERSE

I. Extracţia

Extracţia este una din operaţiile de bază ale practicii chimiei organice fiind una din principalele metode de separare şi purificare a substanţelor organice. Extracţia este operaţia prin care unul sau mai mulţi componenţi ai unei faze ( lichide sau solide) sunt transferaţi într-o altă fază ( lichid.), nemiscibil. sau parţial miscibil., adus. în contact cu prima. În funcţie de starea de agregare a produsului din care se face extracţia, se deosebeşte:

1. extracţia solid – lichid ( elutriere);

2. extracţia lichid – lichid;

3. extracţia gaz – lichid.

Repartiţia unei substanţe dizolvate în doua faze este dată de legea de distribuţie a lui Nernst ce constă în raportul concentraţiilor la echilibru a substanţei în cele două faze lichide ( A i B) nemiscibile ce este constantă la o temperatură dată.

Însă, legea lui Nernst nu este valabilă la concentraţii mari ci numai la concentraţii mici ( comportare ideal.) în care substanţa dizolvat. în ambele faze formează asocieri identice. Extracţia unei substanţe se realizează cu succes atunci când substanţa de separat este mult mai solubilă într-una din faze decât în cealalt., adic. K

diferă mult de valoarea 1.

Astfel atunci când K<100 o singură extracţie nu mai poate fi eficientă şi trebuie repetată de mai multe ori cu o soluţie proaspătă. În cazul în care avem de-a face cu două substanţe ai căror coeficienţi de repartiţie (K1 i K2) sunt net diferiţi, atunci separarea se realizează printr-o extracţie simplă.

- Extracţia clasică L – L realizează distribuţia biomoleculelor între o fază apoasă şi o fază organică distinctă;

- Extracţia în SAB realizează distribuţia biomoleculelor între două faze apoase distincte;

- Extracţia cu micele inverse implică trecerea biomoleculelor din faza apoasă iniţială într-o fază organică distinctă prin intermediul unei microemulsii de tip apă-în-ulei (A/U).

II. Micelele inverse

Micele inverse sunt asociaţii sferice de molecule de compuşi tensioactivi (surfactanţi) care încorporează un mediu apos şi care se găsesc dispersate într-un solvent nepolar.

Utilizarea sistemelor micelare inverse este relativ recentă, primele studii sistematice asupra acestor sisteme fiind efectuate la sfârşitul anilor 1980.

Un micel se formează atunci când o varietate de molecule, inclusiv săpunuri şi detergenţi se adaugă apă. The molecule may be a fatty acid, a salt of a fatty acid (soap), phospholipids, or other similar molecules. Moleculă poate fi un acid gras, o sare a unui acid gras (săpun), fosfolipide, sau similare pentru alte molecule. Când acest tip de molecule se adaugă la apă, cozi non-polare ale moleculelor se strânge în grupuri în centrul unei mingea ca structura, numit micelle, deoarece acestea sunt hidrofobe sau "urasca apa. Şeful polare ale moleculei se prezintă pentru interacţiunea cu moleculele de apă în afara micelle.

Structura Dodecylphosphocholine (DPC)

Un exemplu de micelle foloseste CPD este o phosphodiester sintetic. Grupul acid fosforic a obligaţiunilor ester între 1) colină, (CH 3) 3 N (CH doi) 2 OH, şi 2) dodecil (sau lauril) de alcool, CH 3 ( CH 2) 11 OH. Colină, care conţine o amină cuaternară, cu o sarcină pozitivă, şi fosfat sunt ionice şi polare. Parte de dodecil este polare de hidrocarburi cu lanţ-non.

II.1. Structura unei Micele

Model teoretic, prezinta 54 de molecule de dodecylphosphocholine (DPC) şi aproximativ 1200 molecule H 2 O. Fiecare lipidic a unui grup de cap polare (phosphocholine) si o coada hidrofob (dodecil = C 12).

Graficul de mai jos reprezintă o secţiune transversală a unei micelle.

Sferele de gri pe interior reprezintă lanţuri lungi de hidrocarburi ale grupurilor de dodecil care sunt adunaţi împreună, deoarece ele sunt non-polare.

Şeful grupelor polare de fosfat sunt prezentate în roşu şi portocaliu sfere. Azot amina este afişat în albastru înconjurat de grupurile de metil gri.

Moleculele de apă sunt reprezentate în alb şi roşu sfere în jurul afara micelle şi pătrunde toate spaţiile în regiune grup de cap.

Cozile hidrofobe sunt afişate Spacefill. H 2. H 2 O este exclus din acest volum interior întregul. Lanţurile de hidrocarburi variază în conformaţiei lor individuale (de exemplu, trans / configurare Gauche de dioxid de carbon la fiecare obligaţiuni de carbon), dar se adapteze, astfel încât să umple toate a spatiului interior.