Общие методы выделения алкалоидов

Методы выделения смеси алкалоидов из растительного сырья и их очистки от основной массы сопутствующих веществ подразделяют на три типа: экстракционные, ионообменные и электрохимические.

Экстракционные методы

Отделение балластных и сопутствующих веществ в экстракционных методах основано на процессе жидкостной (жидкость-жидкость) многократной избирательной экстракции алкалоидов в виде оснований или солей различными растворителями, исходя из их специфических свойств по растворимости.

Экстракция в системе жидкость-жидкость — диффузионный процесс, протекающий с участием двух взаимно нерастворимых или ограниченно растворимых жидких фаз, между которыми распределяется экстрагируемое вещество.

Достоинство экстракции в системе жидкость-жидкость по сравнению с другими процессами (выпариванием, ректификацией) — низкая (комнатная) рабочая температура.

Процесс экстракции протекает до установления динамического равновесия в системе и количественно характеризуется коэффициентом распределения.

Требования, предъявляемые к экстрагентам

Для проведения процесса экстракции жидкость-жидкость к экстрагентам предъявляют следующие требования.

1. Селективность (избирательность) экстрагента - способность экстрагента предпочтительно извлекать один из нескольких компонентов раствора.

2. Высокий коэффициент распределения.  для увеличения коэффициента распределения и повышения избирательности экстрагента используют процесс высаливания и изменения значения рН вытяжки для уменьшения в ней растворимости целевого компонента.

3. Оценка ёмкости экстрагента. Выбираемый экстрагент должен обладать большой ёмкостью, т.е. растворять большое количество извлекаемого вещества.

4. Растворимость экстрагента, Экстрагент не должен растворяться в жидкой среде вытяжки, т.е. жидкости должны быть нерастворимыми друг в друге.

5. Доступность и стоимость экстрагента.

6. Плотность экстрагента. Следует выбирать экстрагент, отличающийся по плотности от растворителя вытяжки. Разность плотностей жидких фаз должна быть возможно большей, так как она определяет скорость расслаивания несмешивающихся жидкостей и с ней связана длительность процесса отстаивания фаз.

7. Межфазовое натяжение. Для ускорения расслаивания несмешиваемых жидкостей при их разделении (отстаивании) необходимо, чтобы межфазовое натяжение было достаточно высоким. Чрезмерно большое межфазовое натяжение приводит к увеличению энергии, затрачиваемой на создание дисперсии, а жидкости с малым межфазовым натяжением образуют стабильные эмульсии, что приводит к увеличению времени отстаивания.

8. Межфазовая турбулентность представляет самопроизвольную активность поверхности при соприкосновении жидких фаз. Межфазовая турбулентность вызывается резкими различиями свойств (вязкости, межфазового натяжения, концентрации и т.д.) двух соприкасающихся жидкостей. Она усиливает интенсивность внутренней циркуляции, увеличивает поверхность массопередачи, В ряде случаев скорость экстракции увеличивается в 10 раз, что влияет на производительность установок.

9. Наличие ПАВ.

В малотоннажном производстве для экстракции жидкости жидкостью часто используют типовые экстракторы периодического действия с мешалками. Процесс экстракции в таких аппаратах проводят многократно. В крупносерийном и массовом производствах применяют высокопроизводительные экстракторы непрерывного действия.