Методы выделения и определения (экстракция и хроматография). Танганов Б.Б - 20 стр.

UptoLike

Рубрика: 

39
сти С
(орг)
от С
(вод)
.
1. Экстрагируемое вещество в пределах исследованных
равновесных концентраций не образует ассоциатов ни в водной,
ни в органической фазах. В этих случаях зависимость С
(орг)
от
С
(вод)
представляет прямую, проходящую через начало коорди-
нат (рис.8, средняя линия).
С (вод)
С (орг)
Рис.8. Изотермы экстракции: верхняя линияассоциаты
образуются в органической фазе; средняя линияассоциаты
не образуются; нижняя линияассоциаты образуются в водной
фазе.
Тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс равен
константе распределения
С
(орг)
/С
(вод)
= D = tg α или С
(орг)
= D· С
(вод)
Это есть не что иное, как уравнение изотермы экстракции.
Если представить график в координатах С
(орг)
/С
(вод)
(абсцисса) -
С
(вод)
(ордината), то получим прямую, параллельную оси абс-
цисс (рис.9, средняя линия). Следовательно, константа распре-
деления (коэффициент распределения) D не зависит от равно-
весных концентраций. Пример такого процесса представлен в
табл.3.2.
Во всех случаях более точные результаты получатся, если
при расчетах использовать способ наименьших квадратов. В
данном примере коэффициент парной корреляции равен 0.997,
что выше 0.900 и это свидетельствует о том, что наблюдаемая
зависимость удовлетворительно описывается найденным урав-
нением прямой и экспериментальные данные вполне надежны.
2. Экстрагируемое вещество образует ассоциат (димер) в
40
органическом растворителе. В этом случае график зависимости
С
(орг)
от С
(вод)
представляет собой кривую с выпуклостью, обра-
щенной от оси абсцисс (рис.8, верхняя линия).
С (вод)
С (орг)/С(вод)
Рис.9. Зависимость С
(орг)
/С
(вод)
от С
(вод)
: верхняя линия
ассоциация в органической фазе; средняя линияассоциация не
наблюдается; нижняя линияассоциация в водной фазе.
Таблица 3.2.
Распределение фенола между
бензолом и водой (25
0
С)
С
(орг)
,моль/л С
(вод)
,моль/л
lg С
(орг)
lgС
(во)
С
(орг)
/ С
(вод)
0.0047 0.0020 2.33 2.70 2.35
0.0130 0.0056 1.89 2.25 2.32
0.0180 0.0079 1.75 2.10 2.28
0.0250 0.0110 1.60 1.96 2.27
0.0340 0.0140 1.47 1.85 2.42
0.0440 0.0180 1.36 1.75 2.44
0.0750 0.0310 1.13 1.51 2.42
Примечание: Среднее значение (последний столбец) при
α = 0.95 равно D = 2.40 ± 0.05, коэффициент парной корреляции
равен 0.997.
Ассоциация происходит при относительно больших кон-
центрациях распределяемого вещества. При малых концентра-
циях ассоциаты не образуются. Поэтому константу распределе-
ния К
D
0
находят экстраполяцией зависимости С
(орг)
/ С
(вод)
от
С
(вод)
к нулевому значению С
(вод)
.
3. Экстрагируемое вещество образует ассоциат в водном
сти С(орг) от С(вод).                                              органическом растворителе. В этом случае график зависимости
       1. Экстрагируемое вещество в пределах исследованных         С(орг) от С(вод) представляет собой кривую с выпуклостью, обра-
равновесных концентраций не образует ассоциатов ни в водной,       щенной от оси абсцисс (рис.8, верхняя линия).
ни в органической фазах. В этих случаях зависимость С(орг) от
С(вод) представляет прямую, проходящую через начало коорди-
нат (рис.8, средняя линия).




                                                                                    С (орг)/С(вод)
                     С (орг)


                                                                                                          С (вод)

                                                                          Рис.9. Зависимость С(орг)/С(вод) от С(вод): верхняя линия –
                                 С (вод)
                                                                   ассоциация в органической фазе; средняя линия – ассоциация не
                                                                       наблюдается; нижняя линия – ассоциация в водной фазе.
    Рис.8. Изотермы экстракции: верхняя линия – ассоциаты
 образуются в органической фазе; средняя линия – ассоциаты                                                               Таблица 3.2.
не образуются; нижняя линия – ассоциаты образуются в водной                             Распределение фенола между
                            фазе.                                                           бензолом и водой (250С)
                                                                        С(орг),моль/л С(вод),моль/л  −lg С(орг) −lgС(во) С(орг) / С(вод)
       Тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс равен              0.0047          0.0020        2.33      2.70       2.35
константе распределения                                                  0.0130          0.0056        1.89      2.25       2.32
               С(орг) /С(вод) = D = tg α или С(орг) = D· С(вод)          0.0180          0.0079        1.75      2.10       2.28
       Это есть не что иное, как уравнение изотермы экстракции.          0.0250          0.0110        1.60      1.96       2.27
Если представить график в координатах С(орг)/С(вод) (абсцисса) -         0.0340          0.0140        1.47      1.85       2.42
С(вод) (ордината), то получим прямую, параллельную оси абс-              0.0440          0.0180        1.36      1.75       2.44
цисс (рис.9, средняя линия). Следовательно, константа распре-            0.0750          0.0310        1.13      1.51       2.42
деления (коэффициент распределения) D не зависит от равно-               Примечание: Среднее значение (последний столбец) при
весных концентраций. Пример такого процесса представлен в          α = 0.95 равно D = 2.40 ± 0.05, коэффициент парной корреляции
табл.3.2.                                                          равен 0.997.
       Во всех случаях более точные результаты получатся, если
при расчетах использовать способ наименьших квадратов. В                  Ассоциация происходит при относительно больших кон-
данном примере коэффициент парной корреляции равен 0.997,          центрациях распределяемого вещества. При малых концентра-
что выше 0.900 и это свидетельствует о том, что наблюдаемая        циях ассоциаты не образуются. Поэтому константу распределе-
зависимость удовлетворительно описывается найденным урав-          ния КD0 находят экстраполяцией зависимости С(орг) / С(вод) от
нением прямой и экспериментальные данные вполне надежны.           С(вод) к нулевому значению С(вод).
       2. Экстрагируемое вещество образует ассоциат (димер) в             3. Экстрагируемое вещество образует ассоциат в водном


                               39                                                                    40