ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
7
II. МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ
И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
В случаях, когда:
а) анализируемая проба имеет компоненты, мешающие
количественному определению (приемы маскирования
уже рассмотрены);
б) концентрация определяемого вещества столь незна-
чительна, что она ниже предела обнаружения;
в) анализируемая проба характеризуется высокой ток-
сичностью или радиоактивна и т.д.,
возникает необходимость применения таких приемов,
как разделение (в результате которого компоненты од-
ной смеси отделяются друг от друга) и концентрирова-
ние (повышение отношений концентрации или количе-
ства микрокомпонентов к концентрации или количест-
ву макрокомпонентов).
II.1. Параметры разделения и концентрирования
Если вещество находится в равновесии между двумя фаза-
ми
A
I
↔ A
II
то отношение концентраций вещества А в обеих рассматривае-
мых фазах называют коэффициентом распределения D:
D = C
II
/C
I
, а эффективность извлечения вещества А из од-
ной фазы в другую выражают степенью извлечения R:
R = Q
II
/(Q
II
+ Q
I
),
где Q − количество вещества в разных фазах, R − степень извле-
чения в процентах. Причем для более полного извлечения веще-
ства А значение R должно быть как можно больше и ближе к
100 %.
Количественной характеристикой разделения веществ А и
В (при установившемся равновесии между фазами I и II), принят
коэффициент разделения α
А/В
α
А/В
= D
A
/D
B
Для эффективного разделения смесей значение α
А/В
долж-
но быть высоким, в то время как произведение D
A
D
B
( близким к
8
единице).
Предположим, что α
А/В
= 10
4
. Тогда при различных задан-
ных соотношениях D
A
и D
B
можно получить следующие вели-
чины R
A
и R
B
(в процентах):
D
A
D
B
R
A
,% R
B
,%
10
5
10 100 90.9
10
2
10
−2
99.0 0.99
10
−1
10
−5
9.1 0.001
Покажем пример расчета R: D
A
= C
A
/C
B
= 10
5
; D
B
= C
B
/C
A
= 10; из величины D
A
принимаем C
A
= 10
5
·C
B
; а из величины D
B
= 10 получаем C
B
= 10·C
A
. Тогда R
A
= 10
5
· C
B
/(10
5
·C
B
+C
B
) =
0.99999 или 100%; R
B
= 10·C
A
/(10·C
A
+C
A
) = 0.90909 или 90.9%.
Как видно из приведенных данных, наиболее оптимальное
разделение компонентов А и В будет достигнуто при D
A
D
B
= 1,
т.е. при значениях R
A
= 99%, R
B
= 0.99%.
Для оценки же эффективности концентрирования служит
коэффициент концентрирования S
к
:
S
к
= (q/Q)/(q
проба
/Q
проба
)
где q и q
проба
− количество микрокомпонента в концентрате и
пробе; Q и Q
проба
− количество макрокомпонента в концентрате и
пробе.
Добавим, что коэффициент концентрирования показывает,
во сколько раз изменяется отношение абсолютных количеств
микро- и макрокомпонентов в концентрате по сравнению с этим
же отношением в исходной пробе.
II.2. Разделение осаждением и соосаждением
В основе всех разделений методом осаждения лежит раз-
личие в растворимости соединений определяемого и мешающе-
го (нежелательного) элементов. Возможность и условия эффек-
тивного разделения главным образом определяются величинами
произведений растворимости ПР.
Для количественного разделения неорганических веществ
(здесь мы рассматриваем в основном эти соединения) использу-
ют множество осадителей.
Известно, что растворимость гидроксидов, гидратирован-
II. МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ единице).
И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ Предположим, что αА/В = 104. Тогда при различных задан-
ных соотношениях DA и DB можно получить следующие вели-
В случаях, когда: чины RA и RB (в процентах):
а) анализируемая проба имеет компоненты, мешающие DA DB RA,% RB,%
количественному определению (приемы маскирования 105 10 100 90.9
уже рассмотрены); 102 10−2 99.0 0.99
б) концентрация определяемого вещества столь незна- 10−1 10−5 9.1 0.001
чительна, что она ниже предела обнаружения; 5
Покажем пример расчета R: DA = CA/CB = 10 ; DB = CB/CA
в) анализируемая проба характеризуется высокой ток- = 10; из величины DA принимаем CA = 105·CB; а из величины DB
сичностью или радиоактивна и т.д., = 10 получаем CB = 10·CA. Тогда RA = 105· CB/(105·CB+CB) =
возникает необходимость применения таких приемов, 0.99999 или 100%; RB = 10·CA/(10·CA+CA) = 0.90909 или 90.9%.
как разделение (в результате которого компоненты од- Как видно из приведенных данных, наиболее оптимальное
ной смеси отделяются друг от друга) и концентрирова- разделение компонентов А и В будет достигнуто при DADB = 1,
ние (повышение отношений концентрации или количе- т.е. при значениях RA = 99%, RB = 0.99%.
ства микрокомпонентов к концентрации или количест- Для оценки же эффективности концентрирования служит
ву макрокомпонентов). коэффициент концентрирования Sк:
Sк = (q/Q)/(qпроба/Qпроба)
II.1. Параметры разделения и концентрирования где q и qпроба − количество микрокомпонента в концентрате и
пробе; Q и Qпроба − количество макрокомпонента в концентрате и
Если вещество находится в равновесии между двумя фаза- пробе.
ми Добавим, что коэффициент концентрирования показывает,
AI ↔ AII во сколько раз изменяется отношение абсолютных количеств
то отношение концентраций вещества А в обеих рассматривае- микро- и макрокомпонентов в концентрате по сравнению с этим
мых фазах называют коэффициентом распределения D: же отношением в исходной пробе.
D = CII/CI, а эффективность извлечения вещества А из од-
ной фазы в другую выражают степенью извлечения R:
R = QII/(QII + QI), II.2. Разделение осаждением и соосаждением
где Q − количество вещества в разных фазах, R − степень извле-
чения в процентах. Причем для более полного извлечения веще- В основе всех разделений методом осаждения лежит раз-
ства А значение R должно быть как можно больше и ближе к личие в растворимости соединений определяемого и мешающе-
100 %. го (нежелательного) элементов. Возможность и условия эффек-
Количественной характеристикой разделения веществ А и тивного разделения главным образом определяются величинами
В (при установившемся равновесии между фазами I и II), принят произведений растворимости ПР.
коэффициент разделения αА/В Для количественного разделения неорганических веществ
αА/В = DA/DB (здесь мы рассматриваем в основном эти соединения) использу-
Для эффективного разделения смесей значение αА/В долж- ют множество осадителей.
но быть высоким, в то время как произведение DADB ( близким к Известно, что растворимость гидроксидов, гидратирован-
7 8
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
