Закон распределения Нернста. Экстракция
Если взять две несмешивающиеся жидкости и добавить третий компонент, то он будет растворяться в разной степени в том и другом растворителе. При установлении равновесия отношение концентраций полученных растворов будет постоянным при данной температуре
= К, это выражение закона распределения Нернста, где
- концентрации третьего компонента в I и II фазах;
К - коэффициент распределения.
Если растворенное вещество диссоциирует или ассоциирует в одном из растворителей, то уравнение Нернста имеет вид:
= К
Для нахождения Кип логарифмируем уравнение и получаем уравнение прямой
Построив прямую в координатах , найдем «п» как тангенс угла наклона прямой (по любым двум точкам, лежащим на прямой) tga =
InK можно найти из уравнения , подставив в него значения любой точки, находящейся на прямой.
Этот закон лежит в основе процесса экстракции. Экстракция это извлечение компонента из одной фазы в другую. Экстракция бывает твердофазная - извлечение веществ из твердой фазы в жидкую (например, заваривание чая, кофе, приготовление настоек, экстрактов трав и т.д.) и жидкофазная - извлечение растворенного вещества из жидкого раствора экстрагентом. Раствор извлеченного вещества в экстрагенте называется экстрактом, а исходный раствор после извлечения из него вещества называется рафинатом.
Для расчета эффективности жидкофазной экстракции используют уравнение
(3.31)
Где х - доля неизвлеченного вещества в рафинате;
V - объем исходного раствора;
- объем экстрагента;
К - коэффициент распределения
п - число экстракций.
Как видно из уравнения, чем больше экстракций, тем меньше остается вещества в рафинате, то есть неизвлеченным, тем больше вещества извлекается экстрагентом. Эффективность экстракции в большой степени определяется величиной коэффициента распределения: чем больше коэффициент в пользу экстрагента, тем эффективнее экстракция.
Часто в справочнике дается коэффициент распределения как отношение концентраций в рафинате к экстракту, то есть величина, обратная той, что должна быть в уравнении (). В этом случае следует взять величину обратную справочной и использовать в уравнении ().
Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 5236;