Limonene là một monoterpene lỏng không màu, là thành phần chính (chiếm khoảng 67 – 80%) trong tinh dầu bưởi. Limonene có tác dụng giảm đau đầu, tăng cường hệ miễn dịch, khử trùng, bảo quản thực phẩm,… Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm tách tinh dầu bưởi theo các bước sau:
• Bước 1: Lấy 300 gam phần màu xanh của vỏ quả bưởi, cắt nhỏ, cho vào bình cầu có nhánh (không quá 2/3 dung tích bình). Cho nước vào bình cấp hơi nước rồi lắp bộ dụng cụ như hình dưới:

• Bước 2: Thực hiện chưng cất lôi cuốn hơi nước trong 2,5 giờ bằng cách đun sôi bình cấp hơi nước để hơi nước đi qua bình chứa vỏ bưởi, cuốn theo tinh dầu và ngưng tụ ở sinh hàn.
• Bước 3: Cho toàn bộ chất lỏng trong bình tam giác vào phễu chiết, thêm dung dịch NaCl bão hòa vào phễu chiết, lắc đều. Đặt phễu chiết lên giá đỡ 10 phút, tách lấy lớp tinh dầu ở phía trên vào bình tam giác khô.
• Bước 4: Cho vào bình tam giác chứa tinh dầu một lượng vừa đủ MgSO4 khan, lắc đều đến khi chất lỏng trong suốt, gạn lấy tinh dầu bưởi.
Cho các phát biểu sau:
(1) Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước được áp dụng trong quy trình trên dựa vào đặc tính tinh dầu bưởi không tan trong nước và có khả năng bay hơi cùng hơi nước.
(2) Ở bước 3, lớp chất lỏng thu được ở phía trên là lớp tinh dầu bưởi do tinh dầu bưởi có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của nước và dung dịch muối.
(3) Việc thêm dung dịch NaCl bão hòa ở bước 3 làm tăng lực ion của pha nước, làm giảm độ tan của tinh dầu bưởi trong nước và làm tăng sự chênh lệch khối lượng riêng giữa hai lớp chất lỏng.
(4) Ở bước 4, MgSO4 khan đóng vai trò chất hút ẩm bằng cách ngậm nước tạo thành muối hydrate rắn (ví dụ MgSO4.7H2O), giúp loại bỏ vết nước lỏng còn sót lại.
(5) Ở bước 4, có thể thay thế MgSO4 khan bằng CaCl2 khan hoặc CaO để làm khô tinh dầu bưởi vì đều là các chất có khả năng hút nước mạnh.
(6) Khi tiến hành chưng cất ở bước 2, hỗn hợp tinh dầu bưởi và nước sẽ bắt đầu sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100°C (ở áp suất khí quyển 1 atm), giúp tinh dầu bưởi ngưng tụ mà không bị phân hủy bởi nhiệt độ cao.
Sắp xếp phát biêu đúng theo thứ tự tăng dần. (ví dụ 1234,…)
(1) Đúng, limonene là một hydrocarbon nên không tan trong nước. Limonene có nhiệt độ sôi cao hơn H2O nhưng vẫn chưng cất lôi cuốn hơi nước được vì tinh dầu tạo hỗn hợp đồng sôi với nước và bị hơi nước cuốn đi.
(2) Sai, lớp tinh dầu ở phía trên do tinh dầu nhẹ hơn dung dịch muối phía dưới.
(3) Đúng, muối ăn làm giảm độ tan của chất hữu cơ trong nước, đồng thời làm tăng sự chênh lệch khối lượng riêng giữa hai lớp chất lỏng giúp thuận lợi khi chiết.
(4) Đúng, MgSO4 khan hút ẩm mạnh và trơ với tinh dầu nên được dùng làm chất loại nước khỏi tinh dầu.
(5) Sai, có thể làm khô bằng MgSO4 khan hoặc CaCl2 khan, không nên dùng CaO khan vì quá trình hút ẩm tỏa nhiều nhiệt có thể làm giảm chất lượng tinh dầu, mặt khác môi trường kiềm cũng làm các thành phần khác ngoài limonene (như ester) bị thủy phân khiến hương thơm bị giảm.
(6) Đúng, nhiệt độ trong bình 2 dưới 100°C giúp đảm bảo chất lượng tinh dầu.