ЭКСТРАГИ́РОВАНИЕ

ЭКСТРАГИ́РОВАНИЕ (от лат. extraho – вы­тя­ги­вать, из­вле­кать), мас­со­об­мен­ный про­цесс из­би­рат. из­вле­че­ния од­но­го или не­сколь­ких ком­по­нен­тов из твёр­дых по­рис­тых ма­те­риа­лов с по­мо­щью жид­ких реа­ген­тов – экс­т­ра­ген­тов (во­да, ор­га­нич. рас­тво­ри­те­ли, рас­тво­ры ки­слот, ще­ло­чей и др.). Из­вле­кае­мый ком­по­нент в твёр­дом или жид­ком со­стоя­нии рас­пре­де­лён в твёр­дом ма­те­риа­ле; ске­лет по­след­не­го иг­ра­ет роль инерт­но­го но­си­те­ля. Э. при­ме­ня­ет­ся в хи­мич., пи­ще­вой, ме­тал­лургич., фар­ма­цев­тич. и др. от­рас­лях пром-сти для из­вле­че­ния разл. ве­ществ из руд­ных и не­руд­ных ис­ко­пае­мых, порис­тых про­дук­тов спе­ка­ния, рас­тит. сы­рья и др. Из­вле­че­ние ком­по­нен­та жид­ко­стью эф­фек­тив­но по сле­дую­щим при­чи­нам: жид­кое со­стоя­ние ве­ще­ст­ва по­зво­ля­ет обес­пе­чить макс. по­верх­ность кон­так­та фаз; диф­фун­ди­ро­ва­ние ком­по­нен­тов к гра­ни­це раз­де­ла фаз и в об­рат­ном на­прав­ле­нии в жид­ко­сти ус­ко­ря­ет­ся вслед­ст­вие уве­ли­че­ния под­виж­но­сти мо­ле­кул и мик­ро­объ­ё­мов сре­ды.

Ме­ха­низм Э. вклю­ча­ет сле­дую­щие осн. ста­дии, оп­ре­де­ляю­щие его ки­не­ти­ку: под­вод рас­тво­ри­те­ля к по­верх­но­сти раз­де­ла твёр­дой и жид­кой фаз; про­ник­но­ве­ние экс­т­ра­ген­та в по­ры твёр­до­го тела; рас­тво­ре­ние це­ле­во­го ком­по­нен­та или хи­мич. взаи­мо­дей­ст­вие с ним; диф­фу­зия рас­тво­ра из­вле­кае­мо­го ком­по­нен­та в по­рах твёр­до­го те­ла к внеш­ней по­верх­но­сти твёр­до­го те­ла; пе­ре­ход рас­тво­рён­но­го ве­ще­ст­ва или про­дук­тов хи­мич. ре­ак­ции с по­верх­но­сти твёр­до­го те­ла в осн. мас­су жид­кой фа­зы (рас­тво­ра). Как пра­ви­ло, ли­ми­ти­ру­ет про­цесс ско­рость пе­ре­ме­ще­ния экс­т­ра­ги­руе­мо­го ве­ще­ст­ва внут­ри твёр­дой час­ти­цы, из­ме­няю­щая­ся с те­че­ни­ем вре­ме­ни, т. е. с по­ни­же­ни­ем кон­цен­тра­ции ве­ще­ст­ва в твёр­дой час­ти­це (не­ста­цио­нар­ность про­цес­са). Дви­жу­щая си­ла Э. – раз­ность ме­ж­ду кон­цен­тра­ция­ми рас­тво­рён­но­го ве­ще­ст­ва в жид­ко­сти, на­хо­дя­щей­ся в по­рах твёр­до­го те­ла, и в осн. мас­се экс­т­ра­ген­та. Ес­ли из­вле­кае­мое ве­ще­ст­во на­хо­дит­ся в рас­тво­рён­ном со­стоя­нии, то рав­но­ве­сие на­сту­па­ет при ра­вен­ст­ве кон­цен­тра­ций ком­по­нен­та в по­рах и рас­тво­ри­те­ле. При Э. ком­по­нен­тов, на­хо­дя­щих­ся в твёр­дом со­стоя­нии, рав­но­ве­сие на­сту­па­ет в мо­мент дос­ти­же­ния в рас­тво­ри­те­ле кон­цен­тра­ции на­сы­ще­ния по из­вле­кае­мо­му ком­по­нен­ту.

По­вы­ше­ние темп-ры спо­соб­ст­ву­ет воз­рас­та­нию дви­жу­щей си­лы, вы­зы­ва­ет уве­ли­че­ние ко­эф. мо­ле­ку­ляр­ной диф­фу­зии, что зна­чи­тель­но ин­тен­си­фи­ци­ру­ет Э. Вслед­ст­вие это­го Э. ча­ще все­го осу­ще­ст­в­ля­ют при по­вы­шен­ной темп-ре, ог­ра­ни­чен­ной темп-рой ки­пе­ния рас­тво­ри­те­ля при кон­крет­ных ус­ло­ви­ях. Э. мо­жет про­во­дить­ся при ин­тен­сив­ном пе­ре­ме­ши­ва­нии, по­зво­ляю­щем обес­пе­чи­вать макс. по­верх­ность кон­так­та фаз, а так­же при ин­тен­сив­ной тур­бу­ли­за­ции рас­тво­ри­те­ля, уве­ли­чи­ваю­щей ко­эф. мас­со­от­да­чи от по­верх­но­сти твёр­дых час­тиц в рас­твор. Од­на­ко пе­ре­ме­ши­ва­ние прак­ти­че­ски не влия­ет на про­цесс диф­фу­зии ком­по­нен­та внут­ри твёр­до­го ве­ще­ст­ва, ко­то­рый в этом слу­чае мо­жет яв­лять­ся ли­ми­ти­рую­щей ста­ди­ей. По­вы­ше­ние ско­ро­сти Э. мо­жет дос­ти­гать­ся пу­тём из­мель­че­ния твёр­дой фа­зы, что не толь­ко уве­ли­чи­ва­ет по­верх­ность кон­так­та фаз, но и со­кра­ща­ет путь внут­рен­ней диф­фу­зии.

Э. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в экс­трак­то­рах пе­рио­дич. и не­пре­рыв­но­го дей­ст­вия. Пе­рио­дич. Э. при­ме­ня­ют обыч­но в ма­ло­тон­наж­ных про­из­вод­ст­вах, ко­гда др. опе­ра­ции это­го тех­но­ло­гич. про­цес­са так­же осу­ще­ст­в­ля­ют­ся пе­рио­ди­че­ски. В круп­но­тон­наж­ных про­из­вод­ст­вах Э. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся обыч­но не­пре­рыв­ны­ми спо­со­ба­ми, ко­то­рые в за­ви­си­мо­сти от вза­им­но­го на­прав­ле­ния дви­же­ния рас­тво­ра и твёр­дой фа­зы под­раз­де­ля­ют­ся на пря­мо­точ­ные, про­ти­во­точ­ные и их разл. ком­би­на­ции. При ор­га­ни­за­ции по­то­ка рас­тво­ри­те­ля и твёр­до­го ма­те­риа­ла сле­ду­ет учи­ты­вать, что эф­фек­тив­ность Э. про­ти­во­то­ком вы­ше, чем пря­мо­то­ком. Это обу­слов­ле­но тем, что ср. ско­рость про­цес­са уве­ли­чи­ва­ет­ся при из­вле­че­нии ве­ще­ст­ва чис­тым рас­тво­ри­те­лем из внутр. час­ти час­тиц пе­ред уда­ле­ни­ем их из про­цес­са, а кон­цен­три­ров. рас­тво­ром – с по­верх­но­сти час­тиц в мо­мент их вво­да в ус­та­нов­ку. К осн. пром. кон­ст­рук­ци­ям экс­трак­то­ров для сис­тем жид­кость – твёр­дое те­ло от­но­сят­ся ка­ру­сель­ные, кон­вей­ер­ные, вер­ти­каль­ные ко­лон­ные, го­ри­зон­таль­ные шне­ко­вые и ло­па­ст­ные, ба­ра­бан­ные, сме­си­тель­но-от­стой­ные и др.