ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фазовые и химическиие равновесия из "Основы жидкостной экстракции" Здесь и далее черта сверху означает принадлежность к органической фазе. [c.10] Для ряда практически важных случаев экстракции экспериментальные данные представляют в виде фазовых диаграмм. [c.11] Взаимная растворимость бинарной смеси жидкостей зависит от температуры. Чаще всего при относительно низких температурах она возрастает медленно, при более высоких — быстрее и, наконец, при верхней критической температуре растворения образуется гомогенный раствор. Это явление впервые обнаружено Алексеевым в 1877 г. на примере системы фенол — вода, компоненты которой неограниченно смешиваются при температурах выше 68 °С [1]. Имеются также многочисленные примеры систем, в которых две жидкости, расслаивающиеся при одной температуре, смешиваются во всех отношениях при более низкой температуре. Они характеризуются нижней критической температурой растворения. Многочисленные исследования позволили установить [2, 3], что в системах с верхней критической температурой растворения причиной расслаивания являются положительные отклонения от идеальности, т. е. сильное взаимодействие между молекулами одного из компонентов. [c.11] В отличие от бинарных систем, гомогенизирующим фактором в тройных системах вместо температуры может являться третий компонент. Для описания свойств таких систем вместо декартовых координат наиболее часто используют равносторонний треугольник, каждая сторона которого отвечает бинарной системе. Ввиду значительного изменения объема при смешении компонентов построение диаграмм рекомендуют выполнять в массовых процентах. Данные по фазовым диаграммам различных систем подробно описаны и обобщены [2, 3]. [c.11] Вид ТИПИЧНЫХ изотерм экстракции, наблюдаемых при извлечении веществ в простых системах, приведен на рис. 1.1. Несколько реже экспериментальные данные представляют в виде зависимостей а от т (рис. 1.2). [c.11] Если за стандартное состояние выбрано чистое вещество, то М, = ц , и а/а=1, то в условиях равновесия абсолютные активности вещества в фазах равны. [c.12] Уравнениям (1.9) и (1.10) отвечают начальные участки изотерм экстракции 1 на рис. 1.1 и 1.2. Отклонения от линейности в области больших концентраций вызваны изменением коэффициентов активности в фазах. [c.13] Из уравнения (1.15) следует, что при разбавлении а стремится к нулю, но возрастает с ростом концентрации электролита. При распределении, например, электролитов 1—2 или 2—1 а меняется как параболическая функция от т. Этому случаю отвечают начальные участки изотерм экстракции 3 на рис. 1.1 и 1.2. [c.14] Рассмотренные термодинамически строгие уравнения полезны для определения состояния вещества в фазах. Однако в общем случае в органической фазе экстракционных систем наблюдаются значительные отклонения от идеальности. [c.15] Неидеальность неводных растворов связана, в первую очередь, с процессами межмолекулярной ассоциации растворенного вещества и его взаимодействия с молекулами экстрагента, воды и т.д. Учет этих эффектов с помощью соответствующих гомогенных или гетерогенных химических реакций обычно приближает коэффициенты активности распределяемого вещества в органической фазе к единице и, следовательно, упрощает описание распределения. [c.15] На практике часто ограничиваются расчетом концентрационных констант. Они особенно полезны для оценки разделения близких по свойствам элементов, так как в этом случае можно ожидать, что коэффициенты активности в фазах имеют близкие значения, поэтому отношение концентрационных констант будет близко к отношению термодинамических. Однако при расчете изотерм экстракции по концентрационным константам необходимо придерживаться тех значений концентрации, для которых они получены. [c.15] Уравнениям (1.21) и (1.22) отвечают изотермы экстракции соответственно 2 и 3 (см. рис. 1.1 и 1.2). [c.16] Вернуться к основной статье