ما هو الاستخلاص
الاستخلاص من العمليات الكيميائية المهمة لفصل المواد عن بعضها فهي من أكثر الطرق الشائعة لعمليات الفصل الكيميائي.
دعونا نبدأ مع تفسيرٍ لهذا المصطلح وثم نتحدث بشكلٍ أوسع عن استخداماته وفوائده.
ما هو الاستخلاص
الاستخلاص هو طريقةٌ كيميائيةٌ من طرائق الفصل الكيميائي وتهدف إلى عزل وفصل مادةٍ معينةٍ مرغوبةٍ عن موادٍ أخرى سبق وتم مزجها جميعًا معًا (على الأغلب بطريقةٍ طبيعيةٍ) في خليط موادٍ واحدٍ.
ويتم استخدام موادٍ خاصةٍٍ لاستخراج المواد المرغوبة وعزل كافة المواد الأخرى، وقد ينتج عن هذه الطريقة تأثيراتٍ عامةً وربما سلبيةً على باقي المواد، حيث التركيز هنا يكون على المادة التي نريد الحصول عليها فقط، ولكن هذا لا يعني أن هذه الحال دائمًا فهنالك طرقٌ خاصةٌ لعزل المادة المرغوبة دون الإيذاء والعبث بباقي المواد.
إن من أبسط الأمثلة على مبدأ الاستخلاص هو ما نقوم بتحضيره في منازلنا كل يوم، فعندما تقوم بتحضير الشاي على سبيل المثال عليك دائمًا وضع أوراق الشاي في مياهٍ ساخنةٍ لدرجة الغليان، وهذه المياه تساهم بدرجةٍ أولى في عزل المواد التي نشربها ونستفيد منها عند شرب الشاي.
أما الطرق الأكثر تعقيدًا لعمليات الاستخلاص، فتتطلب وجود مخابرٍ خاصةٍ يتم فيها التعديل على بنية وتكوين المواد ونقلها من بنيةٍ إلى أخرى بهدف الوصول إلى المادة المرغوبة لوحدها في النهاية.
استخدامات وفوائد الاستخلاص
لقد وجد علم الكيمياء عدة فوائد واستخداماتٍ لهذه العملية، وهذا أمرٌ طبيعيٌّ لأنها تساهم في استنتاج ما نريده من موادٍ هامةٍ للغذاء أو عمليات الإنتاج والتركيبات الكيميائية وغيره.
وبشكلٍ عام، يمكن القول أن أبرز الاستخدامات هي :
- استخراج مركبات طبيعية : نجد داخل أوراق الفاكهة والنباتات عدة مكوناتٍ مفيدةٍ في جوانب كثيرةٍ، أبرز هذه المكونات هي الزيوت التي أصبح من الشائع استخلاصها واستخدامها في خلطاتٍ طبيةٍ واستخداماتٍ يوميةٍ عديدةٍ.
- نقل المركبات والمواد من عدة طبقاتٍ وبنياتٍ : نستطيع داخل مخابرَ وأماكنَ مخصصةٍ أن نستخدم طرقَ استخلاصٍ لتغيير بنية مركباتٍ بهدف عزلها بالكامل، ومثل هذه الطرق مفيدةٌ للغاية في استخلاص الزيوت العطرية.
- إزالة مركبات معينة : نستطيع عبر عمليات استخلاصٍ محددةٍ أن نختار بعنايةٍ ما نريد استخلاصه أو إزالته من المركبات، فلا يكفي أحيانًا أن يكون هنالك عملية تغييرٍ لبنية مركبات ما في مخبرٍ لأن نواتج العمليات قد تقدم لنا المواد المرغوبة مع موادٍ أخرى أيضًا، وهنا سوف تستخدم طرق استخلاصٍ معينةٍ لسحب المادة المرغوبة لوحدها دون الشوائب أو المواد الأخرى.
استخلاص سائل - سائل
تعتبر طريقة استخلاص سائلٍ - سائل من أكثر طرق وأساليب الاستخلاص المشهورة والمهمة لعزل وتصفية أنواعٍ عديدةٍ من المركبات والمواد.
وقد أثبتت هذه الطريقة أنها مفيدةٌ جدًا في استعادة المركبات من خلائط مواد، ويمكن القول بشكلٍ عام أنها طريقةٌ تعتمد على مدى قابلية الذوبان للمواد ويوجد موادٌ غير قابلةٍ للذوبان في المحلول مثل المياه ومركبات عضوية.
هذا ويمكن القول بكلماتٍ أخرى أن استخلاص سائل - سائل هو طريقةٌ شائعةٌ من طرق الاستخدام تهدف إلى عزل موادٍ قابلةٍ للذوبان عبر اللجوء إلى سوائل غير قابلةٍ للانصهار أو الامتزاج بشكلٍ كاملٍ أو جزئيٍّ.
ينتج عن هذه الطريقة المادة التي نرغب بالحصول عليها إما بصورةٍ سائلةٍ أو بين بقايا ومترسبات من عدة طبقاتٍ سهلة الفصل.
من أبسط الأمثلة على هذه الطريقة هي استخدام البنزين لكونه مادةً غير قابلةٍ للامتزاج أو الذوبان، ولذلك إذا كان مخلوطًا مع موادٍ أخرى فيمكن فصله بسهولةٍ عن طريق استخدام المياه، بحيث ينفصل بعدها مباشرةً من المواد الأخرى.
أساليب الاستخلاص
الاستخلاص عبر السوائل أو استخلاص سائل سائل ليس الأسلوب الوحيد الذي يمكن اتباعه لتطبيق عمليات الاستخلاص، بل هنالك أساليبٌ أخرى شائعةٌ.
ومن هذه الأساليب الشائعة نجد استخلاص زوج الأيونات، وكما نلاحظ من طريقة استخلاص عبر السوائل، فإن العديد من المواد لا تنفع مع هذه الطريقة مثل مركبات المستقلبات، ولذلك في هذه الحالة يتم اتباع طريقةٍ أخرى عبر شحن المواد مثل المستقلبات بشحناتٍ معاكسةٍ عندما تكون في حالةٍ مؤينةٍ.