Asetonitril ve su herhangi bir koşul altında karışabilir mi?

Asetonitril yaygın olarak kullanılan bir organik çözücü. Ters fazlı sıvı kromatografi analizinde asetonitril-su, metanol-su ile benzer şekilde hareket eder ve genellikle mobil faz olarak kullanılır. Açıkçası, asetonitril metanole benzer polar bir çözücüdür. Genellikle asetonitrilin her koşulda su ile karışabilir olduğuna inanılır. Sözde sonuçların birçoğu, bilimsel araştırmalar ilerledikçe gün geçtikçe daha iyi anlaşılacaktır. Bu makale, asetonitril-su homojen çözeltilerinin faz ayrımına yol açabilecek deneysel koşulları ve ilgili dört ekstraksiyon yöntemini listeleyerek bu açık ortamda kritik öğrenmenin sonuçlarını özetlemektedir. Asetonitril tuzlama ekstraksiyonu, asetonitril şeker çökeltme ekstraksiyonu, asetonitril düşük sıcaklık ekstraksiyonu ve çözücü kaynaklı faz değişimi ekstraksiyonu. Literatürde dağınık halde bulunan asetonitril bazlı ekstraksiyon yöntemleri, asetonitrilin özellikleri hakkındaki bilgi birikimini geliştirmek ve bu özellikleri pratik çalışmalarınıza uygulamak amacıyla düzenlenmiş, özetlenmiş ve sizlerle paylaşılmıştır. 1 Asetonitril ve suyun karışmadığı çeşitli durumlar 1.1 Tuz ve asetonitril-su sistemi Asetonitril ve sudan oluşan homojen ve şeffaf çözeltiye uygun miktarda inorganik veya organik tuz eklendiğinde asetonitril ve su arasındaki faz ayrımı görülecektir. Asetonitrilin yoğunluğu suyunkinden daha düşük olduğundan, üst faz asetonitril bakımından zengindir (az miktarda su içerir) ve alt faz asetonitril bakımından fakirdir (esas olarak su). Asetonitrilin bu tuz kaynaklı faz ayrımı, asetonitrilin tuzlanma fenomeni olarak adlandırılır. Tuz ilavesi güçlü bir hidrasyon etkisi yaratır ve tuz daha fazla su molekülü bağlar, bu da asetonitril ile etkileşime girebilecek serbest su moleküllerinin sayısını önemli ölçüde azaltarak faz ayrımına neden olur. Bu şekilde, başlangıçta su fazında çözünmüş olan maddeler, faz ayırma işlemi sırasında asetonitril bakımından zengin faza ekstrakte edilebilir. Bu ekstraksiyon yöntemine asetonitril salting-out ekstraksiyon yöntemi denir. Faz ayırma başlatıcıları olarak kullanılan tuzlar başlıca şunları içerir: sodyum klorür, kalsiyum klorür, çinko sülfat, amonyum sülfat, magnezyum sülfat, tetrabütilamonyum perklorat, vb. Tuz türü ekstraksiyon geri kazanım oranını etkileyecektir. Tuz indüksiyonu altında başlangıçta suyla karışabilen çözeltide faz ayrımı üretebilen organik çözücülerin sadece asetonitril ile sınırlı olmadığı, aynı zamanda etanol, izopropanol ve aseton gibi özelliklere de sahip olduğu belirtilmelidir. Bununla birlikte, bir numune matrisi olarak asetonitril, ters fazlı sıvı kromatografisi ile analiz edilen asetonitril bazlı mobil faz ile iyi bir şekilde eşleştirilebildiğinden, asetonitril tuzlama ekstraksiyon yöntemi özellikle popülerdir. 1.2 Şeker ve asetonitril-su sistemi 2008 yılında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Illinois Üniversitesi'nden Wang, şekerin neden olduğu bir asetonitril-su fazı ayrışması fenomeni bildirmiştir. Belirli bir eşiğin üzerindeki monosakkaritler (glukoz, ksiloz, arabinoz veya fruktoz) veya disakkaritler (sukroz veya maltoz) asetonitril-su çözeltisine eklendiğinde, önemli bir faz ayrımı görülecektir. Polisakkaritler faz ayrımını indükleme gibi özelliklere sahip değildir. Su ile karışabilen ve yaygın olarak kullanılan diğer organik çözücüler (metanol, etanol, n-propanol, izopropanol, aseton gibi) şekerler tarafından tetiklenme ve su ile faz ayrımı yapma özelliğine sahip değildir. Faz ayrımından sonraki üst faz asetonitril bakımından zengin faz, alt faz ise asetonitril bakımından fakir fazdır. Bu olguya dayanan ekstraksiyon yöntemine asetonitril sakkarifikasyon ekstraksiyon yöntemi denir. 1.3 Düşük sıcaklık ve asetonitril-su sistemi 1999 yılında Yoshida ve meslektaşları, düşük sıcaklık nedeniyle asetonitril ve su fazının ayrıldığı bir fenomeni rapor etmişlerdir. Asetonitril ve su çözeltisi (hacim oranı: 1:1) 20 dakika boyunca -20 °C'lik bir ortama yerleştirildiğinde, asetonitril ve suyun faz ayrımı gözlenecektir. Bu olguya dayanan ekstraksiyon yöntemine asetonitril düşük sıcaklık ekstraksiyon yöntemi denir. Genel olarak, faz ayrışmasının meydana geldiği sıcaklık -40°C ila -40°C arasında kontrol edilir, çünkü asetonitrilin erime noktası -45°C'dir. Deneysel sıcaklık aralığında, asetonitril bakımından zengin faz sıvı bir faz iken, su bakımından zengin faz çoğunlukla katı bir fazdır. Deneyler, oda sıcaklığında suyla karışabilen en yaygın organik çözücülerin düşük sıcaklıklarda sudan faz ayırma yeteneğine sahip olmadığını doğrulamıştır. Diğer iki asetonitril bazlı ekstraksiyon yöntemiyle karşılaştırıldığında, asetonitril düşük sıcaklık ekstraksiyon yöntemi üçüncü taraf faz başlatıcı reaktiflerin eklenmesini gerektirmez, bu nedenle sistem nispeten basittir ve sonraki ayırma ve analiz çalışmalarında kirliliğe neden olmaz. Ayrıca, düşük sıcaklıkta ekstraksiyon, yüksek sıcaklıkların neden olduğu sıcaklığa duyarlı moleküllerin kimyasal değişimlerini de önleyerek analiz sonuçlarını daha güvenilir hale getirir. 1.4 Hidrofobik çözücü ve asetonitril-su Homojen asetonitril-su sistemine hidrofobik ve karışabilir bir organik çözücü (kloroform, diklorometan, toluen gibi) eklenmesi asetonitril-su sisteminde faz ayrımına neden olabilir. Buna dayanan ekstraksiyon yöntemine çözücü kaynaklı faz Değişimi ekstraksiyonu denir.

1. Sonuç

"Asetonitril ve su herhangi bir koşul altında karışabilir mi?" Bu soru çok basit gibi görünüyor ve sonuç uzun zamandır mevcut ders kitaplarında veriliyor. Ancak bilgi teknolojilerinin hızla gelişmesiyle birlikte literatüre daha kolay ulaşabiliyor ve bilgi içeriğini zamanla güncelleyebiliyoruz.