Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 106 стр.

UptoLike

Фазовые равновесия и учение о растворах
106
Состав системы после испарения всей воды характеризуется фигуратив-
ной точкой
a, лежащей на стороне треугольника BC. Система содержит две фа-
зыкристаллы
B и кристаллы C, соотношение масс которых определяется пра-
вилом рычага
g
тв. B
:g
тв. C
=Ca:aB.
3.5.5. Распределение растворенного вещества между двумя
жидкими фазами. Экстракция
Если в двухфазную систему, образованную двумя взаимно нераствори-
мыми (или мало растворимыми) жидкостями
A и B, ввести третий компонент C,
который растворим в обеих жидкостях, то этот компонент распределится меж-
ду двумя жидкими фазами. В соответствии с уравнением (3.1), приведенным в
разделе 3.1.2, фазовое равновесие в системе установится тогда, когда химиче-
ский потенциал вещества
C в обеих фазах станет одинаковым. Поскольку хи-
мический потенциал компонента
C в I и II фазах зависит от его активности в
растворе
0,
ln
II I
R
Taµ=µ +
и
0,
ln
II II II
R
Taµ=µ +
,
то при равновесии, когда
III
µ=µ ,
0, 0,
333 3
ln ln
I I II II
R
Ta RTaµ+ =µ + ,
откуда
0, 0, 0
ln
IIII
II
a
aRTRT
µ
−µ µ
==.
При
T=const const=µ
0
и, следовательно,
cons
t
k
aa
III
=
=
/
, ( 3.41)
где
k – коэффициент распределения.
При расчете коэффициента распределения в разбавленном растворе от-
ношение активностей можно заменить отношением молярных концентраций
c:
k
cc
III
=
/
. ( 3.42)
Уравнения (3.41) и (3.42) являются аналитическим выражением общей
закономерности, называемой
законом распределения Нернста-Шилова. Со-
гласно этому закону,
распределение растворенного вещества между двумя
жидкими фазами определяется индивидуальным коэффициентом распределе-
ния, зависящим от температуры и не зависящим от присутствия других ве-
ществ.