Навчальне дослідження № 6 «Екстракція та дослідження речовин із природних об’єктів»

• Назад до змісту

Запишіть обладнання, речовини та зразки природних об’єктів, з якими ви працюватимете.

Обладнання: порцелянова ступка з товкачиком, скляні хімічні склянки, пробірки, скляна паличка, звичайна лійка, паперовий фільтр, ножиці, чашка для випарювання (або годинникове скло), нагрівний прилад.

Речовини: дистильована вода, аптечний розчин йоду, етанол (96%-й розчин), петролейний ефір (або бензин, гексан), очищений річковий пісок (або кальцій карбонат $\mathrm{CaCO_3}$).

Зразки природних об’єктів: свіже зелене листя рослин (шпинат, трава), листя традесканції, подрібнена морква, столовий буряк, насіння соняшника.

1. Сформулюйте мету дослідження відповідно до поставленого завдання.

Дослідити процес екстракції речовин із природних об’єктів та обґрунтувати вибір розчинників на основі полярності речовин.

2. Запишіть план експерименту.

1. Подрібнити ножицями листя рослин і розтерти в ступці з піском.
2. Додати етанол для вилучення пігментів і перемішати.
3. Профільтрувати суміш через паперовий фільтр у пробірку.
4. До розчину йоду додати петролейний ефір, струснути та спостерігати розшарування.
5. Зробити висновки.

3. Виконайте експеримент відповідно до складеного плану.

(Дослід виконано відповідно до плану).

Підбиваємо підсумки

1. Чому для екстракції пігментів із листків рослин зразок потрібно не лише подрібнити, а й перетерти з абразивними речовинами?

Абразив механічно руйнує міцні оболонки рослинних клітин і хлоропластів, вивільняючи пігменти для контакту з розчинником.

2. Які речовини вдалося екстрагувати, а які — ні? Як це визначити?

Вдалося екстрагувати пігменти хлорофілу (спиртом) та йод (петролейним ефіром). Не вдалося екстрагувати полярні сполуки неполярним розчинником. Це визначають за зміною забарвлення розчину або випарюванням краплі екстракту на склі.

3. Яким на вигляд був розчин після екстракції? Чи спостерігали ви розшарування розчинників?

Спиртовий екстракт хлорофілу — прозорий насичено-зелений, екстракт йоду в петролейному ефірі — фіолетовий. Спостерігалося розшарування суміші води й петролейного ефіру на два шари через різну полярність і густину.

4. Чи змінилися колір, запах або інші властивості розчинника після екстракції?

Так, спирт набув темно-зеленого кольору і трав’яного запаху, а петролейний ефір забарвився у фіолетовий колір.

5. Якими властивостями речовин пояснюється вибіркове розчинення в різних розчинниках?

Полярністю молекул за правилом «подібне розчиняється в подібному»: неполярні речовини краще розчиняються в неполярних розчинниках, а полярні — у полярних.

6. Яке фізичне явище є основою процесу екстракції? Чим екстракція відрізняється від процесів розчинення, фільтрування, відстоювання?

Основа — дифузія та різна розчинність речовин. При екстракції розчиняється лише цільовий компонент суміші, тоді як фільтрування і відстоювання є суто механічним розділенням нерозчинних часток без переходу речовини в іншу фазу.

7. Як можна оцінити, наскільки повною була екстракція?

За знебарвленням рослинної маси (вичавок) та відсутністю забарвлення нової порції розчинника.

8. Як ви вважаєте, чим спричинена різниця забарвлення розчинів йоду: водного, спиртового та в петролейному ефірі?

Йод $\mathrm{I_2}$ — неполярна речовина. У неполярному петролейному ефірі молекули йоду вільні (фіолетове забарвлення, як у пари), а в полярних розчинниках (воді та спирті) утворюються сольвати з молекулами розчинника (буре та коричневе забарвлення).

Розташуйте три розчинники за здатністю розчиняти йод:

петролейний ефір > етанол > вода.

Підпишіть види діяльності на уроці й оцініть за ними свою роботу.

(Заповнюються промені схеми самооцінювання):

1. Підготовка робочого місця та подрібнення сировини.
2. Проведення екстракції пігментів і йоду.
3. Фільтрування та дослідження екстрактів.
4. Оформлення відповідей та висновків.