செய்முறை 42 — கொதிநீராவிக் காய்ச்சி வடித்தலினால் சாறெண்ணெய்களைப் பிரித்தெடுத்தல் (கறுவா இலை எண்ணெய்)
NIE செய்முறைக் கைநூல் · அலகு 14 (தொழிற்சாலை இரசாயனவியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு)
நோக்கம்
கறுவா இலைகளிலிருந்து (cinnamon leaves) நறுமண சாறெண்ணெயை (essential oil) கொதிநீராவிக் காய்ச்சி வடித்தல் (steam distillation) முறையில் பிரித்தெடுத்து, இம்முறையின் அடிப்படைக் கோட்பாட்டை விளக்குவதே இச்செய்முறையின் நோக்கமாகும்.
அடிப்படைக் கோட்பாடு
கொதிநீராவிக் காய்ச்சி வடித்தல் என்பது நீரில் கரையாத (water-immiscible), வெப்பத்தால் சிதையும் (heat-sensitive) பொருட்களைப் பிரிக்க பயன்படும் ஒரு சிறப்பு காய்ச்சி வடித்தல் (distillation) முறையாகும். இரண்டு கலவாத திரவங்கள் கலந்திருக்கும்போது (உதா: சாறெண்ணெய் + நீர்), ஒட்டுமொத்த ஆவிப்பிழிவு (total vapour pressure) இரண்டின் தனிப்பட்ட ஆவிப்பிழிவுகளின் கூடுதலாக இருக்கும்:
Ptotal = வளிமண்டல அழுத்தம் (760 mmHg) ஆகும்போது கலவை கொதிக்கின்றது.
இது 100°C க்கு கீழே நடக்கின்றது — எண்ணெயின் தனிப்பட்ட கொதிநிலை (> 200°C) விட மிகக் குறைவு.
இவ்வாறு கலவை 100°C க்கு கீழே கொதிப்பதால், வெப்பத்தால் சிதைந்துவிடும் நறுமண எண்ணெய்கள் (fragile essential oils) பாதுகாப்பாக, குறைந்த வெப்பத்தில் வெளியேற்றப்படுகின்றன. வெளியேறிய நீர்+எண்ணெய் ஆவி குளிர்வித்து திரவமாக்கப்படுகின்றது; எண்ணெய் நீரில் கரையாது என்பதால் இரண்டு தனி அடுக்குகளாக பிரிகின்றன — வேர்க்கோடு பிரிக்கும் பாத்திரம் (separating funnel) மூலம் எண்ணெயை பிரித்தெடுக்கலாம்.
தேவையான உபகரணங்களும் இரசாயனங்களும்
செய்முறை
- கறுவா இலைகளை (cinnamon leaves) நறுக்கி அல்லது நசுக்கி, காய்ச்சி வடிக்கும் குடுவையில் (distillation flask) போட்டு, சிறிதளவு தண்ணீரைச் சேர்க்க.
- தனி நீராவி உருவாக்கியில் (steam generator) தண்ணீரைக் கொதிக்க வைத்து, அதிலிருந்து வெளிப்படும் நீராவியை (steam) குழாய் வழியாக கறுவா இலை குடுவைக்கு அனுப்புக.
- கறுவா இலை கடுவையையும் மென்மையாக வெப்பப்படுத்தலாம். நீராவி இலைகளிடையே பரவி, ஆவியாகும் சாறெண்ணெயை கொண்டு செல்கின்றது.
- நீர் + எண்ணெய் ஆவிக் கலவை குளிர்வியில் (condenser) நுழைந்து குளிர்வித்து திரவமாகின்றது.
- திரட்டப்பட்ட திரவம் வேர்க்கோடு பிரிக்கும் பாத்திரத்தில் (separating funnel) சேகரிக்கப்படுகின்றது; சாறெண்ணெய் (குறைந்த அடர்த்தி கொண்டது பொதுவாக) மேல் அடுக்காகவும், நீர் கீழ் அடுக்காகவும் பிரிகின்றன.
- கீழ் அடுக்கை (நீர்) வெளியேற்றிய பின், எண்ணெயை வேர்க்கோடு பிரிக்கும் பாத்திரத்திலிருந்து சேகரிக்க. ஈரப்பதம் நீக்க அனார்டரஸ் சோடியம் சல்பேட்டு (anhydrous Na₂SO₄) வழியாக வடிகட்டலாம்.
அவதானிப்புகள்
| கட்டம் | ஆவதானிப்பு |
|---|---|
| நீராவி உருவாக்கி ஆரம்பிக்கும்போது | நீரிலிருந்து நீராவி கொதுகொதுத்து வெளிப்படுகின்றது; குழாய் வழியாக வெப்பம் உணர்கின்றது |
| காய்ச்சி வடித்தல் நடக்கும்போது | குளிர்வியிலிருந்து பால் நிற மேகமூட்டமான (milky/cloudy) திரவம் வடிகின்றது; கறுவா நறுமணம் உணரப்படுகின்றது |
| வேர்க்கோடு பிரிக்கும் பாத்திரத்தில் | இரண்டு தனி அடுக்குகள் தோன்றுகின்றன: மேலே மஞ்சள்-பழுப்பு நிற எண்ணெய் அடுக்கு, கீழே வெண்ணீர் அடுக்கு |
| எண்ணெய் சேகரிக்கப்பட்டவுடன் | கறுவா (cinnamaldehyde) நறுமணமுடைய மஞ்சள் நிற திரவம் கிடைக்கின்றது |
பாதுகாப்புக் குறிப்புகள்
- நீராவி மிகவும் சூடாக இருக்கும் — குழாய்கள் மற்றும் ஆவி கசியும் இடங்களில் தோல் படாமல் கவனிக்க; வெப்ப எதிர்ப்பு கையுறை பயன்படுத்துக.
- உபகரண இணைப்புகள் (connections) இறுக்கமாக இருக்க வேண்டும் — ஆவி வெளியேறும்போது தீக்காயம் அல்லது விபத்து நேரலாம்.
- குளிர்வி நீர் தொடர்ந்து ஓடும்படி பார்க்க — அல்லது குளிர்வி செயலிழந்து ஆவி திறந்த வெளியில் வெளிப்படும்.
- கண்பாதுகாப்புக் கண்ணாடி அணிக; ஆவிகளை சுவாசிக்காதே.
பரீட்சகர் கவனிக்கும் பொதுவான பிழைகள்
- கொதிநீராவிக் காய்ச்சி வடித்தல் 100°C க்கு கீழே நடப்பதற்கான காரணத்தை விளக்காமல் போவது — Ptotal = Pwater + Poil என்ற ஆவிப்பிழிவு கோட்பாட்டை எழுத வேண்டும்.
- வேர்க்கோடு பிரிக்கும் பாத்திரத்தை தவறாக பயன்படுத்துவது — காக்கை (stopcock) திறக்கும்போது பாத்திரம் சரிவாக நிற்க வேண்டும்; தவறினால் அடுக்குகள் மீண்டும் கலந்துவிடும்.
- சீராவிக் குழாயில் (steam pipe) நீரை குவிக்காமல் விடுவது — குழாயில் நீர் குவிந்தால் அழுத்தம் கட்டமைப்பு (pressure build-up) ஏற்படும்; குழாயில் தணிவிடம் (trap) கட்டுவது நல்லது.
- வடிகட்டல் முடிவின் வரை காத்திராமல் இரண்டு அடுக்குகளையும் கலைத்துவிடுவது — காக்கை மெதுவாக திறந்து நீர் அடுக்கை மட்டும் வெளியேற்றுக.
📺 செயல்விளக்க வீடியோ
வெளி YouTube வழங்குநரிடமிருந்து.