Химические методы анализа - 184 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

367
С (вод)
С (орг)/С(вод)
Рис.7.9. Зависимость С
(орг)
/С
(вод)
от С
(вод)
: верхняя линия – ассоциация в орга-
нической фазе; средняя линия – ассоциация не наблюдается; нижняя линия –
ассоциация в водной фазе
2. Экстрагируемое вещество образует ассоциат (димер) в орга-
ническом растворителе. В этом случае график зависимости С
(орг)
от
С
(вод)
представляет собой кривую с выпуклостью, обращенной от оси
абсцисс (рис.7.8, верхняя линия).
Таблица 7.4
Распределение масляной кислоты между
изобутиловым спиртом и водой при 25
0
С
С
(орг)
,
моль/л
С
(вод)
,
моль/л
−lg С
(орг)
−lg С
(вод)
С
(орг)
/С
(вод)
0.14 0.015 0.86 1.83 9.33
0.24 0.026 0.62 1.59 9.23
0.74 0.090 0.13 1.05 8.22
0.90 0.110 0.05 0.96 8.18
1.50 0.210
−0.17
0.68 7.14
2.10 0.310
−0.32
0.51 6.77
3.08 0.500
−0.48
0.30 6.16
Ассоциация происходит при относительно больших концентра-
циях распределяемого вещества. При малых концентрациях ассоциаты
не образуются. Поэтому константу распределения К
D
0
находят экст-
раполяцией зависимости С
(орг)
/ С
(вод)
от С
(вод)
к нулевому значению
С
(вод)
.
3. Экстрагируемое вещество образует ассоциат в воде:
A
n(вод)
↔ n А
(орг)
следовательно,
368
К
D
= [A]
(орг)
n
/[A
n
]
(вод)
= С
(орг)
n
/C
(вод)
. (7.15)
График зависимости С
(орг)
от C
(вод)
представляет собой кривую с
выпуклостью, обращенной к оси абсцисс (рис.7.8, нижняя кривая).
Константу распределения находят также экстраполяцией зависимости
С
(орг)
/C
(вод)
от C
(вод)
к нулевому значению C
(вод)
(рис.7.9, нижняя линия).
В качестве примера в табл.7.4 приведены данные о распределении мас-
ляной кислоты между изобутиловым спиртом и водой.
0
1
2
3
4
0 0,2 0,4 0,6
С (вод), моль/л
С (орг), моль/л
Рис.7.10. Взаимосвязь между концентрациями масляной кислоты в органиче-
ской и водной фазах при экстракции ее изобутиловым спиртом (25
0
С)
-1
-0,5
0
0,5
1
-2 -1,5 -1 -0,5 0
lg C(вод)
lg C(орг)
Рис.7.11. Графическое определение константы распределения и степени ассо-
циации n по данным экстракции масляной кислоты изобутиловым
спиртом: tg
α
= 1/n = 0.83; n = 1.2; lg (К
D
/n) = 0.71; lg К
D
= 0.71·1.2 = 0.85; К
D
= 7
Для определения констант в уравнении изотермы экстракции
видоизменим уравнение (7.15):
lg C
(орг)
= (lg К
D
)/n + (lg C
(вод)
)/n. 
                                                                                                          КD = [A](орг)n/[An](вод) = С(орг)n/C(вод) .   (7.15)
                                                                                           График зависимости С(орг) от C(вод) представляет собой кривую с




                 С (орг)/С(вод)
                                                                                   выпуклостью, обращенной к оси абсцисс (рис.7.8, нижняя кривая).
                                                                                   Константу распределения находят также экстраполяцией зависимости
                                                                                   С(орг)/C(вод) от C(вод) к нулевому значению C(вод) (рис.7.9, нижняя линия).
                                                                                   В качестве примера в табл.7.4 приведены данные о распределении мас-
                                                                                   ляной кислоты между изобутиловым спиртом и водой.


                                      С (вод)




                                                                                                   С (орг), моль/л
                                                                                                                     4
                                                                                                                     3
Рис.7.9. Зависимость С(орг)/С(вод) от С(вод): верхняя линия – ассоциация в орга-                                     2
нической фазе; средняя линия – ассоциация не наблюдается; нижняя линия –                                             1
ассоциация в водной фазе                                                                                             0
                                                                                                                         0           0,2          0,4         0,6
        2. Экстрагируемое вещество образует ассоциат (димер) в орга-
ническом растворителе. В этом случае график зависимости С(орг) от                                                                С (вод), моль/л
С(вод) представляет собой кривую с выпуклостью, обращенной от оси
абсцисс (рис.7.8, верхняя линия).
                                                         Таблица 7.4               Рис.7.10. Взаимосвязь между концентрациями масляной кислоты в органиче-
                Распределение масляной кислоты между                               ской и водной фазах при экстракции ее изобутиловым спиртом (250С)
                изобутиловым спиртом и водой при 250С
      С(орг),    С(вод) ,   −lg С(орг)   −lg С(вод)    С(орг)/С(вод)
     моль/л      моль/л                                                                                                                                   1
       0.14      0.015        0.86         1.83           9.33
                                                                                                                                                        0,5




                                                                                                      lg C(орг)
       0.24      0.026        0.62         1.59           9.23
       0.74      0.090        0.13         1.05           8.22                                                                                             0
       0.90      0.110        0.05         0.96           8.18                                                           -2   -1,5         -1      -0,5 -0,5 0
       1.50      0.210       −0.17         0.68           7.14
       2.10      0.310       −0.32         0.51           6.77                                                                                           -1
       3.08      0.500       −0.48         0.30           6.16                                                                        lg C(вод)

        Ассоциация происходит при относительно больших концентра-
циях распределяемого вещества. При малых концентрациях ассоциаты                   Рис.7.11. Графическое определение константы распределения и степени ассо-
не образуются. Поэтому константу распределения КD0 находят экст-                   циации n по данным экстракции масляной кислоты изобутиловым спиртом: tg
раполяцией зависимости С(орг) / С(вод) от С(вод) к нулевому значению               α = 1/n = 0.83; n = 1.2; lg (КD/n) = 0.71; lg КD = 0.71·1.2 = 0.85; КD = 7
С(вод).
        3. Экстрагируемое вещество образует ассоциат в воде:                             Для определения констант в уравнении изотермы экстракции
                            An(вод) ↔ n А(орг)                                     видоизменим уравнение (7.15):
следовательно,                                                                                      lg C(орг) = (lg КD)/n + (lg C(вод))/n.


                                      367                                                                                              368

Страницы