化学における精製とは、目的とする化学物質を異物や汚染物質から物理的に分離することを指します。精製が成功して得られた純粋な生成物は、単離物と呼ばれます。以下に挙げる化学精製方法は、網羅的なものではありません。
- アフィニティー精製は、カラムに固定化された抗体、酵素、または受容体に対するタンパク質の親和性を利用して、タンパク質をカラム上に保持することで精製する手法である。
- ろ過とは、供給流を布や膜などの多孔質シートに通すことによって、固体と液体または気体を分離する機械的な方法である。シートは固体を保持し、液体は通過させる。
- 遠心分離とは、電気モーターを用いて液体の入った容器を高速回転させ、重い成分を容器の底に沈殿させるプロセスである。
- 蒸発は、非揮発性溶質から揮発性液体を除去する方法であり、物質のサイズが小さいため、ろ過ではこの除去は不可能である。
- 液液抽出は、原料の他の成分が溶解する溶媒に原料を溶解させることにより、不純物を除去したり、目的の製品を回収したりする。
- 結晶化は、液体原料流から目的生成物を分離するプロセスであり、原料流を冷却するか、沈殿剤を添加して目的生成物の溶解度を低下させ、結晶を形成させることで、多くの場合、極めて高純度の生成物を得る。得られた高純度の固体結晶は、ろ過または遠心分離によって残りの液体から分離される。
- 再結晶:分析化学や合成化学の作業において、純度が疑わしい市販の試薬は、例えば非常に純度の高い溶媒に溶解させてから結晶化させ、結晶を回収することで、純度を向上させたり、その純度を確認したりするために再結晶化されることがあります。
- 粉砕処理は、通常は固体で不溶性の物質を適切な溶媒で洗浄することにより、溶解性の高い不純物を除去する処理である。
- 吸着とは、活性炭などの固体材料の表面に可溶性不純物を捕捉することで、供給流から不純物を除去する方法である。固体材料は不純物と強い非共有結合を形成する。
- クロマトグラフィーは、固体充填層上での連続的な吸着と脱着を利用して、単一の供給流から複数の成分を精製する手法です。実験室では、溶解した物質の混合物が溶媒を用いて適切な吸着剤を充填したカラムに供給されます。溶媒(移動相)と吸着剤(固定相)に対する親和性が異なるため、元の混合物中の成分は移動相として異なる速度でカラムを通過します。これにより、元の混合物から目的の物質を選択的に回収することが可能になります。
- 製錬とは、原料鉱石から金属を抽出する工程であり、鉱石に化学薬品を加え、金属の融点まで加熱する。
- 精製は主に石油産業で用いられ、原油を加熱し、様々な成分の凝縮点に応じて段階的に分離する工程である。
- 蒸留は、石油精製やエタノールの精製に広く用いられており、揮発性液体を相対的な揮発性に基づいて分離する。蒸留には、単純蒸留、水蒸気蒸留など、いくつかの種類がある。
- 水浄化とは、飲料水または飲用水を生成するために、いくつかの方法を組み合わせたものである。
- ダウンストリーム処理とは、発酵によって生産された、あるいは植物や動物の組織によって合成された化学物質、医薬品、食品成分の精製を指します。例えば、抗生物質、クエン酸、ビタミンE、インスリンなどがこれに該当します。
- 分画とは、比較的効率の悪い精製方法を繰り返し適用することで、目的物質を段階的に高い純度で分離していく精製戦略のことである。
- 電気分解とは、電流を用いて物質を分解することを指します。電流を流すことで、物質中の不純物を取り除くことができます。
- 昇華とは、物質が(通常は加熱によって)液体を経ずに固体から気体へ(または気体から固体へ)変化する過程のことです。精製という観点から見ると、物質を加熱し(多くの場合真空下で)、発生した蒸気をより低温の表面に凝縮させて固体に戻します。この過程は本質的には蒸留に似ていますが、低温の表面に凝縮した物質を機械的に除去する必要があるため、異なる実験装置が必要となります。
- バイオリーチングとは、生物を利用して鉱石から金属を抽出する手法である。
分離プロセス
結晶化から
参考文献
- ↑ Mochalov, Leonid; Logunov, Alexander; Kitnis, Anna; Prokhorov, Igor; Kovalev, Alexander; Yunin, Pavel; Gogova, Daniela; Vorotyntsev, Vladimir (2020-05-01). "ヨウ素のプラズマ化学精製" . Separation and Purification Technology . 238 116446. doi : 10.1016/j.seppur.2019.116446 . ISSN 1383-5866 . S2CID 214031784 .
外部リンク
- www.zuiveringstechnieken.nl/purification-techniquesさまざまな精製技術に関する役立つ情報