Методы выделения и определения (экстракция и хроматография). Танганов Б.Б - 27 стр.

                              lg(D/ КD0) = k·C                    Дж/(К·моль).
(где Sв и Sc – растворимость вещества в воде и в растворе соли,         При экзотермическом процессе теплота экстракции имеет
моль/л; k – константа, характеризующая высаливающее действие      отрицательное значение, при эндотермическом – положитель-
соли по отношению к данному вешеству – константа высалива-        ное.
ния) равна:                                                             С учетом констант и десятичного логарифма, можно запи-
                    n = (ρc − ρв· КD0/D)/Мв·С − Мс/Мв             сать:
      В данном уравнении ρв – плотность воды (998.2 г/л при                  lg КD0 = (∆H/(2.303·8.314·T) + ∆S/(2.303·8.314) =
200С).                                                                                   = ∆H/(19.15·T) + ∆S/19.15
                                                                        В ходе эксперимента определяют константы распределе-
                                                 Таблица 3.8      ния вещества между экстрагентом и водой при различных тем-
           Определение чисел гидратации KCl при 200С              пературах и по полученным результатам строят график зависи-
     СKCl,   D      ρKCl,    ρв· КD0/D    ρKCl −       n          мости lg КD0 от 103/Т. По углу наклона прямой (tg α = ∆H/19.15)
    моль/л           г/л                       0
                                         ρв· КD /D                можно определить величину ∆Н процесса, а затем вычислить
                                                                  изменение энергии Гиббса при экстракции ∆G (Дж/моль):
     1.0      280     1044         722         322       13.8                        ∆G = −RT ln КD0 = −19.15·T·lg КD0
     2.0      355     1088         576         512       10.1     и изменение энтропии: ∆S = (∆Н − ∆G)/Т
     2.5      420     1109         487         622        9.7
     3.7      560     1160         363         797        7.8                                                      Таблица 3.9
                                                                          Термодинамические параметры экстракции салициловой
      В табл.3.8 приведены экспериментальные данные для вы-                 кислоты циклогексаном из водных растворов
числения числа гидратации KCl по экстракции о-дианизидина         T, K     103/T   КD0    lg КD0 ∆G, Дж/моль ∆S, Дж/моль
бензолом из водных растворов.                                      297     3.36   0.096    −1.02       5678          129
      Как видно, с увеличением концентрации хлорида калия его     302.5    3.31   0.138    −0.86       4974          129
гидратация уменьшается. Найденные числа гидратации в школе         305     3.26   0.156    −0.81       4723          129
И.М.Коренмана, хотя и выражают суммарное количество воды
                                                                   309     3.23   0.200    −0.70       4136          129
для гидратации KCl, находятся в соответствии со значениями
других исследователей, вычисленными разными методами.              313     3.19   0.250    −0.60       3590          129
                                                                   320     3.12   0.360    −0.44       2691          129
      III.5.5. Термодинамические параметры экстракции              328     3.05   0.540    (0.27       1696          129
                    растворенного вещества
                                                                       В табл.3.9 и рис.15 представлены данные об эндотермиче-
     Любая константа равновесия, в том числе и константа рас-     ском процессе экстракции салициловой кислоты циклогексаном
пределения в методе экстракции, связана с термодинамическими      из водных растворов при различных температурах. Из рис.15
параметрами процесса, в нашем случае – экстракции:                видно, что тангенс угла наклона зависимости к оси абсцисс и
                       ln КD0 = ∆H/RT + ∆S/R                      предпоследнее уравнение дадут возможность определения тер-
где ∆Н – изменение энтальпии (теплота экстракции), Дж/моль;       модинамических характеристик процесса экстракции салицило-
R – универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(К·моль); Т –      вой кислоты циклогексаном.
температура по шкале Кельвина, К; ∆S – изменение энтропии,              Так, tg α = ∆H/19.15 = −2.3·103, тогда ∆Н = −2.3·103·19.15 =

                              53                                                                 54