R = liquido estrattore / liquido da cui si effettua l'estrazione |
Si deve notare che tra il valore del coefficiente di ripartizione ed il rapporto tra le solubilità della sostanza nei due solventi non vi è alcuna relazione. Così, per es., a 15 ºC, la solubilità dello iodio nel CS2 è 132 volte maggiore di quella nell'acqua; tuttavia, R = 410
Se introduciamo un volume di liquido, V, contenente una quantità q di sostanza A in un imbuto separatore (v. figura a destra) ed a questo aggiungiamo un volume, v, di liquido immiscibile con il primo, allora - dopo aver agitato vigorosamente per aumentare la superficie di contatto fra i due liquidi - la sostanza A si ripartirà secondo il processo seguente:
dopo la prima estrazione, nel solvente originale V, contenente la quantità di sostanza q, rimane la quantità q - x = q1, dove x è la quantità passata nel liquido estrattore:
a numeratore è presente la quantità di sostanza x = q - q1 passata nel liquido estrattore, v; a denominatore è presente la sostanza q1 rimasta nel liquido iniziale, V.
dopo la seconda estrazione, nel solvente originale V, contenente ora la quantità di sostanza q1, rimane la quantità q1 - x = q2, dove x è la quantità passata nel liquido estrattore:
a numeratore è presente la quantità di sostanza x = q1 - q2 passata nel liquido estrattore, v; a denominatore è presente la sostanza q2 rimasta nel liquido iniziale, V.
con facili passaggi, si ricavano le quantità q1 e q2 rimaste nel solvente iniziale dopo la prima e la seconda estrazione:
combinando le due equazioni, si ottiene la quantità rimasta nel solvente dopo la seconda estrazione:
con analogo procedimento, si può ricavare la quantità di sostanza rimasta nel liquido iniziale dopo N estrazioni (legge di Berthelot e Jungfleisch)
(matematicamente occorrono infinite estrazioni, nella realtà dopo poche estrazioni si ottengono bassissime quantità residue nel solvente iniziale).
esempio 1: il coefficiente di ripartizione di una sostanza tra acqua ed etere è 0,2. Si domanda la quantità di sostanza estratta da un litro d'acqua che ne contiene 40 g utilizzando 500 ml di etere in un'unica estrazione.
Poiché R acqua/etere = 0,2 mentre il quesito richiede l'estrazione da una soluzione acquosa, occorre considerare che R etere/acqua = 1/0,2 = 5 a questo punto, il calcolo della quantità rimasta nella soluzione acquosa è immediato: q1 = 40 [1000/(1000 + 5 · 500)] = 11,43 g la quantità estratta è data dalla differenza: 40 - 11,43 = 28,57 g |
esempio 2: con i dati dell'esempio precedente, calcolare la quantità estratta utilizzando 10 frazioni di estrattore ognuna costituita da 50 ml di etere.
utilizzando la formula per N estrazioni, si ha: q10 = 40 [1000/(1000 + 5 · 50)]10 = 4,29 g la quantità estratta è data da: 40 - 4,29 = 35,71 g
|
Dai due esempi proposti, risulta che un'estrazione con un volume v frazionato in N parti approssimativamente uguali è più efficace della stessa operazione effettuata con un unico volume di liquido estrattore.
La clorofilla può essere facilmente estratta dalle foglie verdi di qualunque pianta. Per effettuare l'estrazione occorrono:
E' possibile concentrare la clorofilla ricorrendo alla separazione per ripartizione di fase: questo processo si può realizzare grazie alla maggior solubilità della clorofilla in un solvente non miscibile con l'alcol, per esempio il benzene.
da sx: filtrazione; raccolta nell'imbuto separatore; stratificazione (foto di Linda Westgate, Warren D. Dolphin, and Mark A. Mangum). |
In un imbuto separatore si versa la soluzione alcolica di clorofilla, si aggiunge circa 1/4 di benzene e si agita energicamente; si lascia poi a riposo finché si avrà la stratificazione.
Ad equilibrio raggiunto si vedrà che lo strato superiore di benzene è colorato di verde intenso mentre lo strato alcolico sottostante è di un colore giallo verdastro in quanto la clorofilla, molto più solubile nel benzene che nell'alcol, tenderà a raccogliersi nello strato superiore.
Raccogliendo lo strato di benzene ricco di clorofilla è possibile, con adeguata attrezzatura, portarlo a secco in modo da ottenere la clorofilla pura.
Questa nota ha una significativa importanza perché fa sospettare il non sense delle diluizioni omeopatiche centesimali, cosa che è facile dimostrare numericamente:
Le cose non sono necessariamente quello che sembrano! |
Se a partire da 1000 ml di soluzione 1M (contenente 6.022 · 1023 molecole) preleviamo 1 ml (contenente 6.022 · 1020 molecole) e vi addizioniamo 99 ml di acqua, otteniamo un volume di 100 ml, corrispondente a quella che prende il nome di prima diluizione centesimale (1CH). Se ora preleviamo 1 ml da questa soluzione 1CH e, per aggiunta di acqua, portiamo il volume a 100 ml, otteniamo la seconda diluizione centesimale (2CH), che conterrà 6.022 · 1018 molecole. Ripetendo ulteriormente l'operazione, si raggiunge la diluizione 11CH conterrà 6.022 molecole. La successiva diluizione (12CH) conterrà 0,6022 molecole... poiché molecole decimali non esistono, è ovvio che nei 100 ml di questa soluzione omeopatica 12CH non è presente alcuna molecola!
quantità in g | volume | numero di molecole |
58,4 | 1000 ml | 6,022 · 1023 |
5,84 | 100 ml | 6,022 · 1022 |
0,58 | 10 ml | 6,022 · 1021 |
0,058 | 1 ml | 6,022 · 1020 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Marcello Guidotti, copyright 2004 - 2006
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