Экстрагирование

Экстрагирование (экстракция) — это извлечение веществ из различных материалов при помощи растворителей (экстрагентов) в специальных приборах, называемых экстракторами. Экстрагирование применяют для извлечения лекарственных веществ из сырья растительного и животного происхождения, а также в химико-токсикологических и биохимических анализах.

Экстрагирование (экстракция; от лат. extrahere — вытягивать, извлекать)— процесс извлечения вещества при помощи растворителя из растворов или твердых (растительных, животных, минеральных) материалов. Экстрагирование связано с диффузией, растворением, а для биологических объектов — и с диализом. Экстрагирование из жидкостей основано на законе распределения, согласно которому
экстракция закон распределения
где: m0 — количество извлекаемого вещества, содержащегося в объеме растворителя VA до экстракции; mn — количество этого вещества, оставшееся в том же объеме после n-кратной экстракции; VB — объем растворителя (экстрагента), которым каждый раз производится экстракция; К — коэффициент распределения извлекаемого вещества между двумя растворителями. Экстрагент должен не смешиваться с растворителем, хорошо растворять извлекаемые и плохо растворять сопутствующие вещества, иметь малую вязкость и хорошо диффундировать. Желательно, чтобы экстрагент препятствовал развитию микрофлоры и не был вреден для организма. Наиболее распространенные экстрагенты: вода, спирт, эфир, глицерин, масла, хлороформ и др. Иногда экстрагирование проводят несколькими растворителями последовательно или в смеси.



Для быстрого и полного экстрагирования увеличивают поверхность соприкосновения фаз, измельчая и перемешивая материал; создают возможно большую разность концентраций, увеличивая количество экстрагента, часто меняя его или используя принцип противотока, повышают температуру,  увеличивают время экстрагирования, добавляют электролиты. Извлечение вещества данным: объемом экстрагента будет более полным, если этот объем разделить на ряд порций и экстрагирование производить многократно, а не однократно всем объемом экстрагента. Экстрагирование обычно проводят в делительной воронке или в экстракционных аппаратах.

аппарат Сокслета для экстракции
На рис. 1 изображен аппарат Сокслета для экстракции твердых веществ (1 — холодильник; 2 — цилиндрическая часть прибора; 3 — сифон; 4 — колба для растворителя).
На рис. 2 — аппарат для автоматической экстракции жидкости (1 — холодильник; 2 — делительная воронка; 3 и 6 — подогреватели; 4 — экстракционная камера; 5 — сифон; 7 — колба для сбора экстракта).

Экстрагирование производят, встряхивая экстрагент с раствором или твердым материалом (периодическая экстракция) или постоянно пропуская экстрагент через них (непрерывная экстракция). Раствор, содержащий извлеченное вещество (экстракт), отделяют от остатка фильтрованием, центрифугированием или сливанием после отстаивания (декантацией). Экстрагирование широко используют в биологии, медицине, фармации, промышленности для выделения и разделения белков, жиров, витаминов, гормонов, антибиотиков, изотопов, и производстве синтетического каучука, капролактама, для очистки сточных вод, в производстве галеновых препаратов, настоек и т. п. Широко применяют пищевые (мясной, ягодные, солодовые), дубильные, красильные, лекарственные и другие экстракты.