AYIRMA YÖNTEMLERİ

1. Özütleme (Ekstraksiyon)

Katı-katı, katı—sıvı veya sıvı-sıvı karışımlardan istenilen bileşenin bir çözücü yardımıyla ayrılması işlemidir. Kullanılan çözücünün karışımdaki istenilen bileşeni çözerek homojen bir karışım oluşturması gerekir.

Özütleme, maddelerin çözünürlük farkından yararlanılan bir ayırma ve saflaştırma yöntemidir. Katı-sıvı ve sıvı-sıvı ekstraksiyonu olmak üzere iki bölümde incelenebilir.

Katı-Sıvı Ekstraksiyonu

Katı—sıvı ekstraksiyonunda, katı bir karışımda bulunan maddeler bir sıvı çözücü yardımıyla çözülerek özütlenir. Özütlenen bileşen katı veya sıvı olabilir.

Ham yağların içinde hekzan tarafından özütlenen yağ haricinde çeşitli safsızlıklar da vardır. Ham yağda bulunan safsızlıkların giderilmesi işlemine yağın rafinasyonu denir. Rafine edilen yağlar %98 oranında yağ molekülleri (trigliserit) içerirler. Rafinasyon süreci asitlik giderme, ağartma ve koku giderme gibi bir dizi kimyasal işlemden oluşur.

Katı-sıvı ekstraksiyonu narin bitkilerin yağını elde etmek için de kullanılır. Badem yağı, gül yağı, yasemin yağı, nane yağı, kekik yağı gibi bir çok bitki özü yağı Soxhlet yöntemi ile elde edilir. Bu yöntemde, kurutulup küçük parçalara ayrılan bitkilerin yaprak, kök veya çekirdeklerinde bulunan yağ Soxhlet cihazında özütlenir. (Şekil 8)

Soxhlet cihazında buharlaştırılan ekstraksiyon sıvısı bitki parçalarındaki yağı çözer ve geri soğutucu da yoğuşarak kaba geri döner. Bu işlem belli bir süre devam ettirilirse yağın tamamı sıvı ile ekstrakte edilmiş olur. Daha sonra çözücü buharlaştırılarak bitki yağı elde edilmiş olur.

Sıvı-Sıvı Ekstraksiyonu (Solvent Ekstraksiyonu)

Sıvı—sıvı ekstraksiyonu, bir sıvı çözücüde çözünmüş olan katı veya sıvı maddenin başka bir çözücü (solvent) kullanılarak içerisinde bulunduğu sıvıdan ayrılması işlemidir. Özütleme için kullanılan çözücünün karışımdaki çözücüyle karışmaması gerekir.

Atık motor yağları çok miktarda safsızlık içerir. Atık motor yağlarındaki motor yağı hekzan kullanılarak ekstrakte edilir. Geri kazanılan yağlar kimyasal işlemden geçilerek dizel yakıta dönüştürülür veya asfalt katkı maddesi olarak kullanılabilir.

Harn petrol rafinasyonundan ayrımsal damıtmayla benzin, mazot , gazyağı ve yağlama yağları gibi bir çok ürün elde edilir. Ancak ayrımsal damıtmayla bu ürünlerdeki tüm safsızlıklar giderilmiş olmaz.

2. Kristallendirme

9. Sınıf Maddenin halleri ünitesinden hatırlayacağımız gibi kristal yapılı katılar iyonik, kovalent, moleküler veya metal olabilir. Kristallendirme, genellikle suda çözünmüş iyonik bileşiklerin, çözeltideki suyun buharlaştırılması ile çöktürülmesi işlemidir.

Sulu bir çözeltiden çözücü buharlaştırılarak sadece tek bir katı bileşen kristallendiriliyorsa, bu işlem buharlaştırma olarak da adlandırılır.

Kristallendirme katı-katı karışımlarını ayırmak için de kullanılır. |ki katıdan oluşan bir karışımdaki bileşenlerden sadece birisi suda çözünüyorsa aşağıdaki yöntem uygulanabilir.

Ayrımsal kristallendirme

Çözünürlükleri birbirinden farklı olan heterojen katı-katı karışımlarının ayrıştırılmasında kullanılan ayırma işlemine ayrımsal krsitallendirme denir. Özellikle karışımdaki iki katıdan biri endotermik, diğeri ise ekzotermik çözünüyorsa ayırma işlemi daha etkin olur.

Öncelikle karışım suda çözünür. Karışımın sıcaklığı azaltığında, çözünmesi endotermik olan çökerken, çözünmesi ekzotermik olan daha çok çözünür. Çözünmesi endotermik olan katının tamamına yakını çöktüğünde, süzülerek çözeltiden ayrılır. Çözeltide kalan çözünmüş diğer katı, çözücüsü buharlaştırılarak kristallendirilir.

3. Kromatografi

Özellikle fiziksel ve kimyasal nitelikleri birbirine çok benzeyen maddelerin ayrılma işlemlerinde başarılı sonuçlar alınabilen bir yöntemdir. Maddelerin bir yüzeye yapışması veya adsorbe olması ilkesine dayanır. Genellikle farklı maddeler katı yüzeyler tarafından farklı kuvvetlerle tutulurlar. Kromatografi, sabit faz(katı yüzey) üzerinde hareket eden faz(çözücü) tarafından taşınan karışımdaki bileşenlerin, yüzeye farklı tutunma kuvvetlerine göre birbirinden ayrılmasıdır. Katı faza(sabit faz) kuvvetli tutunan bileşikler yavaş hareket ederken, zayıf tutunanlar hızlı hareket ederler. Böylece bileşenler sabit faz üzerinden ayrılırlar.

Bu yönteme kromatografi denmesinin sebebi bu yöntemin ilk kez bitkilerde renkli pigmentlerin ayrıştırılmasında kullanılmasındandır.