4. Phương pháp nghiên cứu
1.3.2. Chiết đơn giản, nhiều lần
Nói chung, muốn làm cho quá trình chiết được lặp đi lặp lại nhiều lần thao tác đã được mô tả ở trên. Trong trường hợp đó ta nên dùng những bộ
công cụ công tác tự động. Những bộ công cụ như vậy bao gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và một ống sinh hàn hồi lưu. Dung môi ở trong bình cầu
được làm bốc hơi từng phần, dung môi được ngưng tụ nhỏ vào chất được chiết đựng trong một cái túi bằng giấy lọc và sau đó lại chảy vào bình. Trong quá trình đó cấu tử cần được tách được làm giàu thêm trong dung môi.
Kỹ thuật chiết Soxlet:
·Nguyên tắc:
Chiết Shoxlet là một kiểu liên tục đặc biệt thực hiện nhờ một trang bị
riêng của nó. Kiểu chiết này cũng như chiết lỏng – lỏng nên về bản chất của sự chiết vẫn là định luật phân bố chất trong hai pha không trộn vào nhau. Song ở đây pha mẫu là ở trạng thái lỏng, bột, hoặc dạng lá. Còn dung môi chiết (chất hữu cơ) là dạng lỏng.
Các trang thiết bị: Trang thiết bị của bộ chiết shoxlet gồm 2 loại: + Hệ shoxlet thường và đơn giản.
+ Hệ shoxlet tựđộng (Auto – shoxlet).
Cách chiết theo hệ shoxlet thường và đơn giản vận hành bằng tay, còn hệ shoxlet tự động vận hành một cách tự động. Kỹ thuật này chủ yếu sử dụng
để chiết tách hữu cơ nằm trong pha rắn hay bột hay mảnh nhỏ, hay các vật liệu khô (lá), vì thế nên nó là hệ chiết dị thể.
Để chiết trong phạm vi bán vi lượng và để chiết tới những dung môi có
điểm sôi cao, ta dùng chén lọc hút thuỷ tinh xốp. Ta treo chén đó vào ống sinh hàn sao cho chén nằm trong hơi dung môi của bình và đồng thời được dung môi ngưng tụ chảy qua. Ta cũng có thể chiết bán vi lượng trong những dụng cụ chiết kể trên nhưng có kích thước nhỏ hơn.
·Dụng cụ:
Hình 1.22. Bộ chiết Soxhlet
Bộ chiết Soxhlet gồm ba bộ phận tháo ráp được tại các vị trí nút mài (1), (2) và (3). Gồm:
- Bình cầu A đặt trong một bếp đun có thểđiều chỉnh nhiệt độ.
- Bộ phận chứa mẫu bột cây, gồm ba ống: Ống D có đường kính lớn, ở
giữa, để chứa bột cây; ống B có đường kính trung bình, để dẫn dung môi từ
bình A bay lên, đi vào ống D chứa bột cây; ống E có đường kính nhỏ, là ống thông nhau, để dẫn dung môi từ D trả ngược lại bình cầu A;
- Trên cao nhất là ống sinh hàn C, có nhiệm vụ ngưng hơi. ·Cách tiến hành
Bột dược liệu sau khi rửa sạch, xắt lát, giã, xay thô đựng trong một cái túi bằng giấy lọc được đặt trực tiếp trong ống chưa dược liệu. Lưu ý đặt vài viên bi thủy tinh dưới đáy ống chưa dược liệu để tránh làm ngẹt lối ra vào của ống thông nhau. Không được để lượng dược liệu trong ống dược liệu cao vượt hơn mức cong của ống thông nhau. Rót dung môi đã lựa chọn vào bình cầu bằng cách tháo hệ thống ở nút mài, như thế dung môi sẽ thấm ướt bột cây rồi mới chạy xuống bình cầu, ngang qua ngõ ống thông nhau.
Cắm bếp điện và điều chỉnh nhiệt sao cho dung môi trong bình cầu sôi nhẹ đều. Dung môi tinh khiết khi được đun nóng sẽ bốc hơi lên cao, theo ống dẫn dung môi lên cao hơn, rồi theo ống ngưng hơi để lên cao hơn nữa, nhưng tại
đây hơi dung môi bị ống ngưng hơi làm lạnh, ngưng tụ thành thể lỏng, rớt thẳng xuống ống chứa dược liệu. Dung môi ngấm vào dược liệu và chiết những chất hữu cơ nào có thể hòa tan vào dung môi. Theo quá trình đun nóng, lượng dung môi rơi vào ống chứa dược liệu càng nhiều, mức dung môi dâng lên cao trong ống và đồng thời cũng dâng cao trong ống thông. Đến một mức cao nhất trong ống thông, dung môi sẽ bị hút vào bình cầu, lực hút này sẽ rút lượng dung môi đang chứa trong ống chứa dược liệu.
Bếp vẫn tiếp tục đun và một quy trình mới vận chuyển dung môi theo như mô tả lúc đầu. Các hợp chất được rút xuống bình cầu và nằm lại tại đó, chỉ có dung môi tinh khiết là được bốc hơi bay lên để tiếp tục quá trình chiết. Sau khi hoàn tất, lấy dung môi chiết ra khỏi bình cầu, đuổi dung môi và thu
được cao chiết.
·Một số lưu ý khi chiết Soxhlet:
-Các hợp chất chiết được trữ trong bình cầu A, đến một lúc khi nồng độ
của chất đạt đến mức bão hòa thì cần phải thay dung môi mới.
- Tùy trường hợp, việc chiết có thể kéo dài trong vài ngày.Khi nghỉ, ra về, cần tắt bếp điện trước, chờ thêm ba mươi phút sau đó mới tắt nguồn nước làm lạnh ống ngưng hơi.
- Khi thực hiện sự chiết với dung môi có nhiệt độ sôi thấp, phòng thí nghiệm ở xứ nóng, cần lưu ý xem ống ngưng hơi có đủ sức làm ngưng tụ hay không, nếu không, sẽ thấy khí bốc ra khỏi hệ thống từ đầu trên cao của ống ngưng hơi. Trong trường hợp đó, cần tìm cách nối dài thêm ống ngưng hơi. Lưu ý đây là hệ thống hở, phần bên trong của ống thông với không khí bên ngoài nhờ ống ngưng hơi, vì thế khi nối dài ống ngưng hơi không làm ống bị
-Sau khi chiết kiệt với một loại dung môi, ví dụ như ete dầu hỏa, nếu muốn tiếp tục chiết với một dung môi có tính phân cực hơn, ví dụ cloroform, thì ta rút bao chứa bột cây ra khỏi ống D, mở miệng bao cho dung môi bay hết rồi mới cho bao vào trở lại ống D, rót dung môi là cloroform vào, bắt đầu quá trình chiết mới.
·Ưu, nhược điểm của phương pháp chiết bằng máy Soxhlet:
Ưu điểm:
- Tiết kiệm dung môi, chỉ một lượng ít dung môi mà chiết kiệt được mẫu cây. Không phải tốn công lọc và châm dung môi mới.
- Không tốn các thao tác lọc và châm dung môi mới như các kỹ thuật khác. Chỉ cần cắm điện, mở nước hoàn lưu là máy sẽ thực hiện sự chiết.
- Chiết kiệt hợp chất trong bột cây vì bột cây luôn được liên tục chiết bằng dung môi tinh khiết.
Nhược điểm:
- Kích thước của Soxhlet làm giới hạn lượng bột cây cần chiết.
- Trong quá trình chiết, các hợp chất chiết ra từ bột cây được trữ lại trong bình cầu, nên chúng luôn bịđun nóng ở nhiệt độ sôi của dung môi vì thế
hợp chất nào kém bền nhiệt dễ bị hư hại.
- Do toàn hệ thống của máy đều bằng thủy tinh và được gia công thủ
công nên giá thành của một máy khá cao. Máy bằng thủy tinh nên dễ vỡ, trong đó các bộ phận của máy, nhất là các nút mài được gia công thủ công nên chỉ cần làm bể một bộ phận nào đó thì khó tìm được một bộ phận khác vừa khớp để thay thế.