Apakah asetonitril dan air dapat bercampur dalam kondisi apa pun?

Asetonitril adalah yang umum opelarut organik. Dalam analisis kromatografi cair fase terbalik, asetonitril-air bertindak mirip dengan metanol-air dan sering digunakan sebagai fase gerak. Jelas, asetonitril adalah pelarut polar yang mirip dengan metanol. Secara umum diyakini bahwa asetonitril dapat larut dengan air dalam kondisi apa pun. Banyak kesimpulan yang disebut akan lebih dipahami dari hari ke hari seiring dengan kemajuan penelitian ilmiah. Makalah ini merangkum hasil pembelajaran kritis di lingkungan terbuka ini dengan membuat daftar kondisi eksperimental yang dapat menyebabkan pemisahan fasa larutan homogen asetonitril-air, serta empat metode ekstraksi terkait. Ekstraksi penggaraman asetonitril, ekstraksi pengendapan gula asetonitril, ekstraksi suhu rendah asetonitril, dan ekstraksi perubahan fasa yang diinduksi oleh pelarut. Metode ekstraksi berbasis asetonitril yang tersebar dalam literatur disusun, dirangkum, dan dibagikan kepada Anda untuk meningkatkan pengetahuan tentang sifat-sifat asetonitril, dengan tujuan untuk menerapkan sifat-sifat ini pada kerja praktik Anda. 1 Beberapa situasi di mana asetonitril dan air tidak dapat bercampur 1.1 Sistem garam dan asetonitril-air Dalam larutan seragam dan transparan yang terdiri dari asetonitril dan air, tambahkan garam anorganik atau organik dalam jumlah yang sesuai, dan pemisahan fase antara asetonitril dan air akan terlihat. Karena massa jenis asetonitril lebih rendah daripada air, maka fase atas kaya akan asetonitril (mengandung sedikit air), dan fase bawah miskin akan asetonitril (terutama air). Pemisahan fase asetonitril yang diinduksi oleh garam ini disebut fenomena penggaraman asetonitril. Penambahan garam menghasilkan efek hidrasi yang kuat, dan garam mengikat lebih banyak molekul air, yang secara signifikan mengurangi jumlah molekul air bebas yang dapat berinteraksi dengan asetonitril, sehingga menghasilkan pemisahan fase. Dengan cara ini, zat yang semula terlarut dalam fase air dapat diekstraksi ke dalam fase yang kaya asetonitril selama proses pemisahan fase. Metode ekstraksi ini disebut metode ekstraksi pengasinan asetonitril. Garam yang digunakan sebagai inisiator pemisahan fase terutama meliputi: natrium klorida, kalsium klorida, seng sulfat, amonium sulfat, magnesium sulfat, tetrabutilamonium perklorat, dll. Jenis garam akan mempengaruhi tingkat pemulihan ekstraksi. Perlu ditunjukkan bahwa pelarut organik yang dapat menghasilkan pemisahan fase dalam larutan yang awalnya dapat larut dalam air di bawah induksi garam tidak hanya terbatas pada asetonitril, tetapi juga memiliki sifat seperti etanol, isopropanol, dan aseton. Namun, karena asetonitril sebagai matriks sampel dapat dicocokkan dengan baik dengan fase gerak berbasis asetonitril yang dianalisis dengan kromatografi cair fase terbalik, maka metode ekstraksi penggaraman asetonitril sangat populer. 1.2 Sistem gula dan asetonitril-air Pada tahun 2008, Wang dari University of Illinois di Amerika Serikat melaporkan fenomena pemisahan fase asetonitril-air yang disebabkan oleh gula. Ketika monosakarida (glukosa, xilosa, arabinosa, atau fruktosa) atau disakarida (sukrosa atau maltosa) di atas ambang batas tertentu ditambahkan ke dalam larutan asetonitril-air, pemisahan fase yang signifikan akan terlihat. Polisakarida tidak memiliki sifat yang dapat menyebabkan pemisahan fase. Pelarut organik lain yang umum digunakan yang dapat larut dengan air (seperti metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, aseton) tidak memiliki sifat yang dipicu oleh gula dan memiliki pemisahan fase dengan air. Fase atas setelah pemisahan fase adalah fase kaya asetonitril, dan fase bawah adalah fase miskin asetonitril. Metode ekstraksi yang didasarkan pada fenomena ini disebut metode ekstraksi sakarifikasi asetonitril. 1.3 Suhu rendah dan sistem asetonitril-air Pada tahun 1999, Yoshida dan rekan-rekannya melaporkan fenomena di mana fase asetonitril dan air terpisah karena suhu rendah. Ketika larutan asetonitril dan air (rasio volume: 1:1) ditempatkan di lingkungan bersuhu -20 ° C selama 20 menit, pemisahan fase asetonitril dan air akan teramati. Metode ekstraksi yang didasarkan pada fenomena ini disebut metode ekstraksi suhu rendah asetonitril. Umumnya, suhu di mana pemisahan fase terjadi dikontrol dari -40 ° C hingga -40 ° C, karena titik leleh asetonitril adalah -45 ° C. Dalam kisaran suhu eksperimental, fase kaya asetonitril adalah fase cair, sedangkan fase kaya air sebagian besar adalah fase padat. Eksperimen telah mengonfirmasi bahwa sebagian besar pelarut organik umum yang dapat larut dengan air pada suhu kamar tidak memiliki kemampuan untuk memisahkan fasa dari air pada suhu rendah. Dibandingkan dengan dua metode ekstraksi berbasis asetonitril lainnya, metode ekstraksi suhu rendah asetonitril tidak memerlukan pengenalan reagen inisiator fase pihak ketiga, sehingga sistem ini relatif sederhana dan tidak akan menyebabkan polusi pada pekerjaan pemisahan dan analisis selanjutnya. Selain itu, ekstraksi suhu rendah juga menghindari perubahan kimiawi molekul yang sensitif terhadap suhu yang disebabkan oleh suhu yang lebih tinggi, sehingga hasil analisis menjadi lebih andal. 1.4 Pelarut hidrofobik dan air asetonitril Menambahkan pelarut organik yang hidrofobik dan mudah larut (seperti kloroform, diklorometana, toluena) ke dalam sistem asetonitril-air yang homogen dapat menginduksi pemisahan fasa dalam sistem asetonitril-air. Metode ekstraksi berdasarkan hal ini disebut ekstraksi Perubahan fase yang diinduksi pelarut.

1. Kesimpulan

"Apakah asetonitril dan air dapat bercampur dalam kondisi apa pun?" Pertanyaan ini tampaknya sangat sederhana, dan kesimpulannya sudah lama diberikan dalam buku-buku teks yang ada. Namun, dengan pesatnya perkembangan teknologi informasi, kita dapat lebih mudah mengakses literatur dan memperbarui konten pengetahuan dengan perkembangan zaman.