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分液漏斗での分離操作時に栓を外さないとなかなか分離が進まない理由
分液漏斗での物質の分離の際に行う操作の内の1つに、ガス抜きを済ませた後に 『栓を抜いて(または漏斗のでっぱりと栓の溝を合わせて)』 開放系の状態でスタンドに静置しますよね？ 栓を閉じたままだと、開放系のときに比べなかなか分離が進まないからですが、 これはどういう原理で、分離速度に差が現れるのでしょうか？ 二層を混ぜたときに圧がかかることに関係しているのでしょうか？ その理由が気になったので、今回のような質問をさせていただきました。御回答よろしくお願いします。
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私もかなりの回数経験したことはありますね。エマルジョンが壁面についた状態で栓の溝を穴に合わせて圧を抜くと この壁面のエマルジョンがサーっと落ちていった記憶もあります。有機層にクロロホルムやジクロロメタンを使ったときに多く現れた記憶があります。そのときにはだいたい親水基が多い化合物を使っていてヘキサンやエーテルでは分液できないときというのもありますね。さらに分液操作の時に圧を抜いてそのまま静置しているときに栓の溝を穴に合わせ忘れると、栓が飛んでいった記憶もあります。これは水層と有機層に分かれるときに圧が上がっていることを示していますね。 で、メカニズムは？といわれると私もよくわからないです。ただエマルジョンを形成したときに上に来る水層の表面近くではエマルジョンがぐるぐる水相の中でおどっていた記憶があります。やはりエマルジョンが不安定な状態で何かを運動エネルギーなどで放出しながら水相と有機相に分離していくのかな？と思っています。あと少量（100 mlぐらい）なのに大きな分液ロート（500 mlぐらい）を使うと結構はやく分離した記憶もあるので、表面が何かの影響を与えているかもしれませんね。
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私も相当の回数、分液ロートは振っていますが、そういう経験はありません。 栓を抜いたり、溝をあわせたりするのは、うっかり、溝をあわせないままで下のコックを開いて、空気が逆流して、せっかく別れた境界面を乱してしまうリスクを避ける為だと認識していましたが・・・ 回答になっていませんが、にわかには信じがたいことです。そういうことがあるとすれば、下のコックから空気が入り込んで、境界面を乱すのかもしれないという程度のことしか思い付きません。
お礼
私はまったくの初心者（？）なので詳しいことはまったくわからないものですから・・・ おっしゃる通り、栓を抜くのはそのためにやる操作なのかもしれません。 御回答ありがとうございました。
これは非常に不思議な現象で、起こらないことが多いのですが、確かにその通りのことが起きます。 ご質問者の推定通り、気圧が変化して相間にある宙ぶらりんな水と溶媒粒子の界面を刺激する、あるいは吸い込まれる時生ずる非常に小さな粒子塊が、やはり中間の粒子を刺激する。 などだと考えられます。 なお、二相状態で回転させる、という方の裏技は遠心力で密度差を上げる、宙ぶらりんの粒子同士をぶつけ合うということで簡単に説明できます。
お礼
二相状態で回転させるという裏技については、目からうろこが落ちました。原理もよくわかりました。なるほどそういった方法もあるのですね。参考になります。 お忙しい中の御回答、本当にありがとうございました。
お礼
なるほど確かにエマルジョンは表面近くで動いていました。その理由としてそういった考察もできるわけですね。参考になります。 御回答ありがとうございました。