Extraktion
Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem chemischen Trennverfahren. Für den gleichnamigen Begriff aus der Zahnmedizin, siehe Extraktion (Zahnmedizin)
Extraktion ist ein thermisches Trennverfahren, bei dem mit Hilfe eines Lösungsmittels eine Komponente aus einem Gemisch gelöst wird.
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Anwendung
In der organisch-chemischen Industrie...
wird Extraktion immer dann angewendet, wenn Destillation oder Rektifikation aus technischen Gründen nicht in Frage kommen oder das Extraktionsverfahren kostengünstiger ist. Dies kann der Fall sein, wenn:
- die Wertkomponente vor dem Erreichen der Siedetemperatur des Gemisches zerfällt und man nicht bei niedrigen Drücken destillieren möchte. Daher werden hitzeempfindliche Substanzen wie Antibiotika oder Naturstoffe extrahiert.
- das Gemisch ein Azeotropenpunkt aufweist und man nicht spezielle Rektifikationsverfahren anwenden möchte. BTX - Aromaten werden daher häufig aus ihren Gemischen extrahiert.
- ungewöhnlich viel Energie und damit Geld zum Erhitzen der Gemische benötigt würde. In der Zelluloseherstellung wird beispielsweise Essigsäure aus den Abwässern extrahiert.
In der anorganisch-chemischen Industrie…
ist die Metallsalzextraktion ein wichtiges und unersetzbares Verfahren um beispielsweise Titandioxid, TiO2 zu gewinnen.
In der Lebensmittel-Industrie
Das mengenmäßig größte Gebiet ist die Gewinnung von Speiseölen aus Ölsaaten durch Pressung und Extraktion mit Hexan. Ein neueres Extraktionsverfahren ist die Hochdruckextraktion mit überkritischen Gasen. Gase nehmen bei hohen Drücken und Temperaturen einen Zustand ein, der weder dem eines Gases noch dem einer Flüssigkeit entspricht, diesen Bereich nennt man überkritisch. Mit überkritischem CO2 werden Extrakte aus Lebensmitteln gewonnen oder unerwünschte Stoffe extrahiert: Koffein aus Kaffeebohnen, Hopfenharze aus Hopfen, Nikotin aus Tabak, Aromen und Farbstoffe aus verschiedensten Gewürzstoffen und Gewürzpflanzen.
Durchführung
Extraktion beruht auf den unterschiedlichen Löslichkeiten der zu trennenden Komponenten und geschieht im Wesentlichen in vier Schritten.
- Gemisch und Lösungsmittel werden intensiv durchmischt.
- Die Wertkomponente aus dem Gemisch löst sich im Lösungsmittel.
- Lösungsmittel und Gemisch sollten natürlich unmischbar sein, damit sich zwei deutliche Phasen absetzen. Das Lösungsmittel und das an Wertstoff verarmte Gemisch werden nun in einem Abscheider getrennt.
- Das wertstoffreiche Lösungsmittel wird beispielsweise durch Rektifikation aufbereitet, um den reinen Wertstoff zu erhalten und das Extraktionsmittel wieder zu gewinnen.