ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы многоступенчатого разделения из "Химический анализ" В методах второй категории сложности, когда одноступенчатое разделение оказывается недостаточно селективным или неколичественным, первую фазу повторно контактируют со свежей порцией второй фазы. Такая повторная обработка применяется в тех случаях, когда один из разделяемых компонентов количественно остается в одной фазе, в то время как другой компонент распределяется между обеими фазами. Так, при реакции осаждения степень соосаждения обычно можно умень-щить путем растворения осадка в чистом растворителе и повторения процесса. Аналогичным образом если при экстракционном разделении один из компонентов количественно остается в одной из фаз, например водной, а второй распределяется между обеими фазами, то целесообразно повторение экстракционного процесса. Обычным примером тому является хорошо известный экстрактор Сокслета. Другой иллюстрацией того же принципа может служить использование в качестве катода свежей порции ртути при электролитическом разделении металлов при контролируемом потенциале и использование ионообменной колонки для количественного извлечения ионов из раствора. В разделе 25-2 при описании исчерпывающей экстракции изла-гается теория многоступенчатой экстракции с конечным числом порций свежего растворителя. Та же самая концепция применима и к другим примерам разделения этого типа, если предположить, что на каждой ступени устанавливается равновесие с постоянным значением коэффициента распределения. [c.515] К четвертой, наивысшей по категории сложности группе, относятся истинно противоточные методы, в которых обе фазы движутся в противоположных направлениях. Многоступенчатый экстракционный метод Крэга может быть превращен в истинно противоточный, если находящийся в ячейках растворитель сделать подвижным. Другим примером применения этого метода является дистилляционная колонка, которая может быть непрерывной или разделенной на физически дискретные ступени, или тарелки. В свою очередь непрерывную колонку можно рассматривать как состоящую из ряда теоретических тарелок. [c.516] Сначала рассмотрим метод дистилляции, поскольку теория дистилляции связана с важной концепцией теоретической тарелки, которая представляет собой часть многоступенчатой схемы, отвечающую той же степени разделения, что и однократная ступень распределения фаз. После этого удобно рассмотреть жидкостную экстракцию, в которой легко выявить равновесные ступени разделения. За рассмотрением проблем исчерпывающей экстракции следует анализ очень важной многоступенчатой экстракционной схемы Крэга с одной подвижной фазой и рассмотрение распределения растворенного вещества по различным порциям неподвижной фазы. [c.516] Теорию жидкостной колоночной распределительной хроматографии легко построить, исходя из представления о теоретических тарелках, как это впервые было сделано Мартином и Син-джем 1. Аналогичным образом рассматриваются и другие типы хроматографических и ионооб.менных процессов разделения. [c.516] Следует указать, что концепция теоретических тарелок не дает картины механизма процесса фазового распределения. Рассмотрение ведется с позиций равновесия и, так как число теоретических тарелок неизвестно, степень отклонения от равновесия можно оценить только по косвенным наблюдениям. В некоторых случаях (например, хроматография на бумаге) не всегда даже можно с достаточной определенностью установить тип фазового распределения. В общем случае приближенно принимается, что константа равновесия фазового распределения не зависит от концентрации. Отклонения от идеальности могут быть приписаны неравновесностп системы или непостоянству коэффициента распределения (нелинейная изотерма). [c.516] Другой, более фундаментальный теоретический подход к описанию хроматографического разделения основывается на изучении механизма процесса. Теории строят, исходя из кинетики адсорбции2, диффузии, массопередачи между фазами и статистики 4. Как будет показано ниже, сочетание концепции теоретических тарелок с теориями механизма процесса наиболее ценно для предсказания влияния параметров колоночных опытов. [c.517] Вернуться к основной статье