Физическая химия. Часть 3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 103 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
103
где c
′
и c
′′
— аналитические концентрации распределенного веще-
ства в
I и II фазах. По величине n можно судить о степени диссоциа-
ции или ассоциации вещества
KA.
На распределении вещества между двумя нерастворимыми
друг в друге жидкостями основан процесс жидкостной
экстрак-
ции
— извлечения растворенного вещества из раствора с помощью
другого растворителя (
экстрагента). Фазу, в которую после экс-
тракции переходит экстрагируемый компонент, называют
экстрак-
том
, фазу, обедненную этим компонентом, — рафинатом. (Напри-
мер, при извлечении иода из воды о помощью сероуглерода сероуг-
лерод является экстрагентом, раствор иода в сероуглероде — экс-
трактом, водный раствор иода — рафинатом.)
Количество вещества, извлекаемое в серии экстракций, можно
рассчитать, пользуясь законом распределения.
Если масса
g
0
экстрагируемого вещества содержится в исход-
ном растворе объемом
V
0
, то концентрация вещества c' в исходном
растворе
()
00
/ MVgc =
′
; здесь M — молярная масса извлекаемого
вещества. После однократной обработки исходного раствора объе-
мом
v
экcтрагента в рафинате останется g
1
вещества, а в экстракт перейдет (g
0
–g
1
)
вещества
. Концентрация вещества в растворителе I станет равной
()
01
/
MV
gc =
′
, а в растворителе II —
(
)
(
)
v
Mggc /
10
−
=
′
′
. Используем
закон распределения
()
100
1
gg
g
c
c
k
−
=
′′
′
=
V
v
, или
v
V
+
=
0
0
01
kV
gg
k
.
Аналогично после двукратной обработки таким же объемом
растворителя
()
210
2
gg
g
c
c
k
−
=
′′
′
=
V
v
, или
2
0
0
0
0
0
12
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
=
+
=
v
V
v
V
kV
g
kV
gg
kk
.
После
n–й экстракции одинаковыми порциями
v
экстрагента в
растворителе
I останется
n
n
kV
gg
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
=
v
V
0
0
0
k
. ( 3.44)
Тогда количество вещества, переведенного в экстрагент, равно
()
n
gg −
0
.
Уравнение
позволяет определить число операций экстракции,
необходимое для заданной полноты извлечения экстрагируемого
вещества. Оно показывает, что выгоднее проводить экстракцию

Страницы