ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние разных факторов на экстракционное равновесие из "Экстракция в анализе органических веществ" Под влиянием некоторых факторов экстракционное равновесие может изменяться в ту или иную сторону. Ниже рассматривается роль температуры и четвертого компонента на распределение вещества между двумя жидкими фазами. [c.38] Константа распределения вещества между экстрагентом и водой в заметной мере зависит от температуры, при которой происходит экстракция. Эта зависимость может объясняться следующими причинами а) изменение температуры изменяет растворимость вещества в каждой фазе б) температура влияет на взаимную растворимость органической и водной фаз, что может быть дополнительной причиной изменения растворимости распределяемого вещества в) температура влияет также на способность вещества диме-ризоваться, что отражается на растворимости. Этот фактор не играет существенной роли при работах с малыми концентрациями распределяемого вещества. [c.39] Таким образом, главным фактором, влияющим на константу распределения данного вещества, оказывается температурная зависимость его растворимости в обеих фазах. Изучение распределения вещества при разных температурах не только полезно в практическом отношении, оно дает возможность вычислить термодинамические характеристики этого процёсса [38, 39]. [c.39] Можно выделить три основные типа влияния температуры на константу распределения вещества. [c.39] Константа распределения вещества часто равна отношению растворимостей его в обеих фазах. Факторы, влияющие на растворимость вещества в той или иной фазе, отражаются и на его распределении. Есть ряд веществ, которые уменьшают или увеличивают растворимость органических соединений в водной или органической фазах. Это обстоятельство дает возможность влиять на распределение вещества между двумя фазами. [c.43] Введение в водный раствор больших количеств хорошо растворимых солей снижает растворимость некоторых веществ (высаливание). Иногда добавление солей повышает растворимость вещества в воде (всаливание). Высаливание широко применяют в промышленности, например в производстве красителей и мыл. Этот процесс может быть полезным и в химическом анализе. Всаливание можно использовать для изучения комплексов (сольватов) экстрагируемого вещества с солями. Водные-растворы всаливателей можно применять в качестве растворителей веществ, мало растворимых в воде. [c.43] Таким образом, высаливающее действие солей можно изучать как по их влиянию на растворимость [ур. (1.41) , так и по влиянию на коэффициент распределения [ур. (1.42)]. Первый способ требует исследования насыщенных растворов данного вещества, для достижения насыщения почти веёгда необходимо затратить много времени. При втором, экстракционном методе исследование возможно и при концентрациях, далеких от насыщения, при этом равновесие между фазами достигается довольно быстро. Константы высаливания веществ, неограниченно растворимых в воде, вообще нельзя определять методом растворимости (так как растворимость в воде в этих условиях не может быть выражена каким-либо числом), но эта задача легто решается экстракционным способом. Экстракционный метод исследования высаливания, несмотря на значительные экспериментальные преимущества, изучен еще мало. [c.44] При высаливании из водного раствора D Ро, поэтому константа высаливания больше нуля.. [c.44] Угол наклона прямой, характеризующей эффективность высаливающего действия солей, увеличивается с уменьшением радиуса иона (рис. 1.19). [c.45] Такой же ряд образуют ионы, снижающие растворимость бензойной кислоты в воде [47]. [c.46] Например, высаливание хлоридом калия в одинаковой мере связано с действием как катиона, так и анионЬ. Это обусловлено одинаковыми по величине -зарядами обоих ионов и их близкими атомными массами (К = 39,08 С1 = 35,45). Поэтому ионные константы высаливания ионами калия и хлора составляют половину от константы высаливания вещества хлоридом калия. Однако высаливающее действие при одинаковом заряде зависит не от атомной массы, а от ионного радиуса. Следовательно, при вычислении ионных констант высаливания правильнее принимать во внимание высаливающую способность фторида калия [41, 45, 52] радиусы ионов калия и фтора одинаковы, значит равны и их ионные константы высаливания по отношению к одному и тому же высаливаемому веществу. [c.47] иодид-ионы в данном случае ведут себя как вса-ливатели. [c.47] Ионные константы высаливания — величины условные, при их вычислении не принимают во внимание, что при прочих равных условиях анионы обладают ббльшей высаливающей способностью, чем катионы соли (см., например, рис. 1.19). [c.47] Наличие большого количества соли в водном растворе уменьшает взаимную растворимость экстрагента и воды, например спиртов и воды (табл. 1.13). [c.48] Данные, приведенные в табл. 1.13, показывают, что электролит участвует в высаливании экстрагента из водной фазы и воды из фазы экстрагента. Поэтому высаливающее влияние на другие вещества, находящиеся в водном растворе, должно уменьшаться тем больше, чем выше взаимная растворимость фаз [54] (табл. 1.14). [c.48] В практическом отношении важно, что введение солей в водную фазу значительно повышает коэффициент распределения экстрагируемого вещества и, следовательно, влияет на полноту извлечения. В табл. 1.15 приведены некоторые данные об экстракции мало растворимыми в воде растворителями в присутствии хлорида натрия. [c.49] Чем ниже растворимость родственных соединений в воде и чем больше их константы распределения, тем больше константы высаливания [62] (табл. 1.16). [c.49] Эффект высаливания из разбавленных растворов хорошо растворимых в воде веществ незначителен. Из концентрированных растворов, содержащих, например, более 507о ацетона или этилового спирта,последние хорошо высаливаются карбонатом калия [63]. [c.49] Повышение температуры в большинстве случаев увеличивает растворимость вещества в воде, это приводит к уменьшению констант высаливания (табл. 1.17). [c.50] Пример действия двух солей на экстракцию приведен в табл. 1.19. [c.51] Вернуться к основной статье