Экстракция

Экстракцией называется переведение вещества из одной фазы в другую, не смешивающуюся с ней.

Чаще всего имеют ввиду две жидкие фазы – водную и органическую.

Соединение (обычно в органической фазе), ответственное за образование экстрагируемого соединения, называют экстрагентом.

Инертные органические растворители (хлороформ, четыреххлористый углерод, бензол), применяемые для улучшения физических и экстракционных свойств экстрагента, называют разбавителями.

Органическую фазу, отделенную от водной фазы и содержащую экстрагированные соединения, называют экстрактом.

Перевод вещества из органической фазы в водную называют реэкстракцией, а раствор, используемый для реэкстракции – реэкстрагентом.

Экстрагируются только электронейтральные частицы.

Ионы металла можно связать в незаряженный комплекс; комплексы, имеющие заряд, можно экстрагировать в виде ионных ассоциатов.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКСТРАКЦИИ:

Процесс переноса растворённого вещества из одной фазы в другую характеризуется законом распределения:

отношение концентраций растворённого вещества в обеих фазах при постоянной температуре постоянно и не зависит от общей концентрации растворённого вещества.

Количественно закон распределения характеризуется коэффициентом распределения D и константой распределения K_D.

Рассмотрим экстракцию иода из иодной настойки:

I₂ + I^– ó I₃^– (бурого цвета)

При соприкосновении фаз происходит перенос вещества из одной фазы в другую и устанавливается равновесие.

Уравнение реакции экстракции:

I_2(вф) ó I_2(оф)

Константа распределенияK_D – это отношение активностей вещества в одной определённой форме в органической фазе к его активности в той же форме в водной фазе:

– термодинамическая константа

Если коэффициенты активности неизвестны, то используют реальную константу распределения:

Коэффициент распределенияD – это отношение суммарной (аналитической) концентрации всех форм вещества в органической фазе к концентрации всех форм вещества в водной фазе. В нашем случае:

Степень экстракции R (или фактор извлечения) – это отношение количества вещества в органической фазе к общему количеству вещества в системе:

Фактор разделения S – это отношение коэффициентов распределения двух веществ:

S = D_A/D_B

Чем больше фактор разделения, тем более полно можно отделить одно вещество от другого.

Константа экстракции К_ex. Запишем уравнение экстракции металла(II) c экстрагентом 8-оксихинолином в органическом растворителе:

М²⁺_вф + 2НОх_оф ↔ МОх_{2 оф} + 2Н⁺_вф, где НОх – оксихинолин

Дата добавления: 2013-12-13