Để tách và tinh chế một chất từ hỗn hợp của chất đó với những chất khác, cần sử dụng các phương pháp khác nhau. Theo em:
a) Làm thế nào để thu được ethyl alcohol từ hỗn hợp tạo thành sau khi lên men tinh bột?
b) Làm thế nào để thu được đường saccharose (sucrose) từ nước ép mía?
Độ tan trong nước của monosodium glutamate (mì chính hay bột ngọt) ở 60 °C là 112 g/100 g nước; ở 25 °C là 74 g/100 g nước. Tính khối lượng monosodium glutamate kết tinh khi làm nguội 212 g dung dịch monosodium glutamate bão hoà ở 60 °C xuống 25 °C.
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiC1 = 112 g/100 g nước = 1,12 g monosodium glutamate/g nước
C2 = 74 g/100 g nước = 0,74 g monosodium glutamate/g nước
m = 212 g
Khối lượng monosodium glutamate kết tinh là:
m' = (C1 - C2).m = (1,12 - 0,74).212 = 80,56 g.
(Trả lời bởi Time line)
Để có được một số hoạt chất từ thảo dược sử dụng để bồi bổ cơ thể hoặc chữa bệnh, người ta có thể lấy thảo dược đem “sắc thuốc” hoặc “ngâm rượu thuốc" Phương pháp nào đã được sử dụng để thu được hoạt chất trong các trường hợp này? Vì sao khi ngâm "rượu thuốc" không cần đun nóng, nhưng khi "sắc thuốc" cần đun nóng thảo dược trong nước?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải“Sắc thuốc” hoặc “ngâm rượu thuốc" là phương pháp chiết để thu được hoạt chất.
“Sắc thuốc” là chiết hoạt chất bằng cách đun nóng thảo dược trong nước (hoặc dung môi khác). Sau đó, lọc để tách bỏ các phần rắn và lấy phần dung dịch chứa hoạt chất. Phương pháp dùng để chiết các hoạt chất không bị phân huỷ hoặc bị biến đổi bởi nhiệt độ và có khả năng tan trong nước (hoặc dung môi khác). Việc đun nóng giúp tăng tốc độ chiết hoạt chất.
“Ngâm rượu thuốc” là chiết hoạt chất bằng cách ngâm thảo dược trong dung dịch rượu trong một thời gian nhất định. Sau đó, lọc để tách bỏ các phần rắn và lấy phần dung dịch chứa hoạt chất. Phương pháp này dùng để chiết các hoạt chất có tan trong rượu và không bị phân huỷ bởi rượu. Khi ngâm rượu thuốc, không cần đun nóng vì rượu (ethanol) có nhiệt độ sôi thấp (khoảng 78 oC) và chiết được các hoạt chất trong thảo dược mà không cần đến nhiệt độ cao. Ngoài ra, việc đun nóng thảo dược trong dung dịch rượu có thể gây ra các phản ứng hóa học làm phân huỷ hoạt chất, giảm nồng độ rượu dẫn đến giảm hiệu quả chiết hoạt chất.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Nước ép mía là dung dịch chưa bão hoà với thành phần chất tan chủ yếu là đường (còn gọi là đường kính, saccharose). Cần sử dụng phương pháp nào để thu được đường kính từ nước mía?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiSơ đồ sản xuất đường kính từ nước ép mía:
Như vậy để thu được đường kính từ nước mía, cần sử dụng phương pháp kết tinh và phương pháp lọc.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Chiết tinh dầu
Chuẩn bị: Hỗn hợp tinh dầu (tinh dầu sả, tinh dầu tràm, tinh dầu bưởi,...) và nước, hexane, phễu chiết, bình tam giác, phễu thuỷ tinh, đũa thuỷ tinh, giá thí nghiệm (bao gồm vòng đỡ phễu chiết).
Tiến hành: Cho khoảng 30 mL hỗn hợp tinh dầu lẫn nước vào phễu chiết 60 mL, thêm tiếp khoảng 15 mL hexane. Đây nắp phễu chiết, lắc đều rồi để phễu chiết lên giá, mở nắp phễu chiết rồi đậy lại ngay. Sau khi để yên khoảng 5 phút, mở nắp phễu chiết rồi mở khoá phễu chiết. Khi toàn bộ lớp chất lỏng phía dưới (lớp nước) chảy xuống bình hứng thì khoá phễu chiết và thu lấy lớp chất lỏng ở phía trên.
Yêu cầu: Tách được tinh dầu. Cho biết vai trò của hexane trong thí nghiệm trên.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiHọc sinh tự làm thí nghiệm.
Vai trò của hexane trong thí nghiệm: dung môi chiết.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Trình bày phương pháp:
a) Thu lấy rượu (dung dịch ethyl alcohol) có lẫn trong cơm rượu sau khi lên men.
b) Thu lấy tinh dầu cam từ vỏ cam.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Để thu lấy rượu (dung dịch ethyl alcohol) có lẫn trong cơm rượu sau khi lên men, ta có thể sử dụng phương pháp chưng cất. Rượu có nhiệt độ sôi thấp hơn so với các chất khác trong cơm rượu. Do đó, khi đun nóng cơm rượu (khoảng 78 oC), rượu chuyển sang trạng thái hơi và hơi rượu được làm nguội thì ngưng tụ, ta thu được rượu dưới dạng lỏng.
b) Để thu lấy tinh dầu cam từ vỏ cam, ta có thể sử dụng phương pháp chiết bằng dung môi. Để chiết tinh dầu cam từ vỏ cam, ta có thể sử dụng dung môi hữu cơ như hexane, hoặc ethyl acetate. Các bước thực hiện:
- Phơi khô vỏ cam và cắt nhỏ thành từng mảnh nhỏ.
- Cho vỏ cam vào một bình chiết và đổ dung môi vào bình. Dung môi sẽ hòa tan các hợp chất trong vỏ cam, bao gồm cả tinh dầu cam.
- Làm dung môi bay hơi bằng cách che miệng bình bằng miếng vải lọc hoặc đun nóng.
- Sau khi dung môi bay hơi, ta thu được tinh dầu cam ở dạng đậm đặc.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Chưng cất ethyl alcohol
Chuẩn bị: Cồn khoảng 30o; bộ dụng cụ chưng cất thường (gồm bình cầu 250 mL, sinh hàn thẳng, nhiệt kế), bình tam giác, ống đong, phễu thuỷ tinh, đũa thuỷ tinh, bếp điện, giá thí nghiệm.
Tiến hành: Cho khoảng 100 mL cồn khoảng 30° vào bình cầu 250 mL, thêm đá bọt vào bình cầu. Chưng cất và thu lấy phân đoạn chất lỏng có nhiệt độ sôi 75 °C – 80 °C. Dùng ống đong đo thể tích chất lỏng chưng cất được.
Yêu cầu: Ghi lại nhiệt độ chưng cất và thể tích của chất lỏng thu được.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiHọc sinh làm thí nghiệm và ghi lại nhiệt độ chưng cất, thể tích của chất lỏng thu được.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Quan sát Hình 9.4 và cho biết trong điều kiện thí nghiệm:
a) Chất màu đỏ hay chất màu xanh bị hấp phụ mạnh hơn?
b) Chất màu đỏ hay chất màu xanh được hoà tan tốt hơn trong dung môi?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiPhương pháp sắc kí được sử dụng để tách các chất trong hỗn hợp (chẳng hạn các chất màu trong mực in hay trong phẩm nhuộm) một cách hiệu quả. Cơ sở của sắc kí dựa trên sự khác nhau về khả năng được hấp phụ và hoà tan chất trong hỗn hợp cần tách: Chất hấp phụ (gọi là pha tĩnh) hấp phụ các chất trong hỗn hợp cần tách trên bề mặt của nó. Chất lỏng hoặc chất khí (gọi là pha động) đi qua pha tĩnh sẽ hoà tan và kéo chất tan đi theo. Khả năng được hấp phụ và hoà tan của các chất khác nhau làm cho chúng dần tách khỏi nhau.
Có nhiều loại sắc kí: sắc kí giấy, sắc kí bản mỏng, sắc kí cột.
Người ta hay sử dụng sắc kí cột để phân tách chất. Chất hấp phụ (silica hay alumina) được nhồi vào một cột hình trụ (pha tĩnh). Hỗn hợp chất cần tách được đưa vào thành một lớp mỏng phía trên bề mặt cột. Cho dung môi thích hợp (pha động) chảy qua cột, dung môi sẽ kéo chất tan đi theo. Chất được hấp phụ kém trên bề mặt pha tĩnh và tan tốt trong dung môi sẽ đi ra khỏi cột sắc kí trước, còn chất được hấp phụ mạnh trên bề mặt pha tĩnh và kém tan trong dung môi sẽ đi ra sau. Làm bay hơi dung môi từ dung dịch chứa mỗi chất đi ra từ cột sắc kí (được gọi là một phân đoạn sắc kí) để thu lấy chất có độ tinh khiết cao hơn.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Ethyl iodide có khối lượng riêng là 1,94 g mL-1 và có nhiệt độ sôi là 72 °C. Ethanol có khối lượng riêng là 0,789 g mL-1 và có nhiệt độ sôi là 78 °C. Ethanol tan trong nước còn ethyl iodide kém tan trong nước nhưng tan được trong ethanol. Ethyl iodide thường được điều chế từ ethanol và sản phẩm thu được thường bị lẫn ethanol. Đề xuất phương pháp tinh chế ethyl iodide từ hỗn hợp của chất này với ethanol.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Ta có thể sử dụng các phương pháp chiết lỏng – lỏng ethyl iodide để tách ethyl iodide ra khỏi hỗn hợp. Vì các lý do sau:
+ Ethyl iodide kém tan trong nước, còn ethanol tan tốt trong nước.
+ Khối lượng riêng của ethyl iodide lớn hơn nhiều so với khối lượng riêng của ethanol.
- Phương pháp chiết lỏng – lỏng ethyl iodide được thực hiện như sau:
Ethyl iodide kém tan trong nước, còn ethanol tan tốt trong nước nên ta chọn nước là dung môi. Cho dung dịch gồm ethyl iodide, ethanol vào phễu chiết, thêm nước vào. Lắc đều phễu chiết rồi để yên, hỗn hợp sẽ tách thành hai lớp: một lớp là hỗn hợp ethanol và nước nhẹ hơn ở trên, một lớp là ethyl iodide nặng hơn ở dưới. Mở khoá phễu chiết ta thu được ethyl iodide. Làm bay hơi dung môi từ dịch chiết để được ethyl iodide cần phân tách.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Hình 9.5 mô tả dụng cụ dùng để tách các chất lỏng ra khỏi nhau.
a) Phương pháp nào đã được sử dụng để tách các chất ra khỏi nhau trong trường hợp này?
b) Tên của các quá trình chuyển trạng thái của các chất từ vị trí A sang vị trí B, từ vị trí B sang vị trí C là gì?
c) Thành phần các chất ở các vị trí A và C có giống nhau không? Vì sao?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Trong Hình 9.5 sử dụng phương pháp chưng cất tách các chất ra khỏi nhau.
b) Quá trình chuyển trạng thái của các chất từ vị trí A (chứa chất ở thể lỏng) sang vị trí B (chứa chất ở thể hơi) là quá trình bay hơi.
Quá trình chuyển trạng thái của các chất từ vị trí B (chứa chất ở thể hơi) sang vị trí C (chứa chất ở thể lỏng) là quá trình ngưng tụ.
c) Thành phần các chất ở các vị trí A và C không giống nhau. Vì trong vị trí A chứa hỗn hợp các chất sau quá trình chưng cất ta thu được sản phẩm tinh khiết ở vị trí B.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
