ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические характеристики экстрагируемых веществ из "Экстракция в анализе органических веществ" Свойства экстрагируемых веществ и растворителей безусловно влияют на способность вещества распределяться менаду двумя фазами. Поиски существующих здесь закономерностей привлекают внимание исследователей. Не подлежит -сомнению, что экстракция зависит от растворимости вещества в двух соприкасающихся жидких фазах и поэтому исследование закономерностей должно опираться прежде всего на теорию растворов. Однако современное состояние этой теории не позволяет по составу, строению и некоторым свойствам вещества вычислить его растворимость хотя бы в одном растворителе. Между тем экстракция — процесс значительно более сложный, чем растворимость. Поэтому трудно надеяться, что теория растворов в ближайшем будущем позволит вычислять растворимость и константы распределения. [c.65] Более доступный путь, способный дать реальные результаты — это исследование корреляций непосредственно между составом (строением) вещества и константами распределения, минуя решение многих других взаимно связанных вопросов. Такой метод в органической химии существует, он дает плодотворные результаты. Это метод корреляционных уравнений, предложенный Л. Гамметом [1]. Корреляционные уравнения стали применять и для исследования экстракционных процессов. [c.65] Возможны и другие типы корреляций, которые рассмотрены ниже. [c.67] Уравнение Гаммета позволяет не только устанавливать зависимость констант распределения от ряда факторов, но и прогнозировать эти величины с вполне удовлетворительной точностью. [c.67] Растворимость органических веществ в данном растворителе зависит от ряда факторов, в частности от числа и положения атомов углерода в молекулах, от характера, числа и положения заместителей, от возможности образования внутримолекулярных или межмолекулярных водородных связей, от наличия кратных связей, ароматических ядер, от энергии кристаллической решетки. [c.67] Растворимость, конечно, зависит и от свойств растворителя. [c.67] Иногда константы распределения родственных соединений между данным экстрагентом и водой имеют довольно близкие значения. Отсюда, однако, не следует, что и растворимости этих веществ в данных растворителях одинаковы. [c.68] Это обстоятельство иллюстрируют данные, приведенные в табл. 2.2. [c.68] Нередко отношение растворимостей удовлетворительно совпадает с константой распределения (табл. 2.3). [c.68] Этим обстоятельством можно воспользоваться для приближенного вычисления константы распределения, особенно в тех случаях, когда эта величина или очень мала, или очень велика. [c.69] Ряд веществ, неограниченно растворимых и в воде, и в применяемом экстрагенте, в большинстве случаев характеризуется константами распределения, ненамного отклоняющимися от единицы (табл. 2.4). [c.70] Наблюдаемое иногда отсутствие даже приближенной зависимости между растворимостью в обеих фазах и константой распределения связано с энергией кристаллической решетки растворяемых твердых веществ. Этот фактор влияет только на растворимость, но не на распределение уже растворенного вещества. Следует еще учитывать, что вещество в водной фазе гидратировано это уменьшает его растворимость в экстрагенте по сравнению с растворимостью негидра-тированного вещества и приводит к заметному снижению константы распределения по сравнению с отношением растворимостей (табл. 2.5). [c.70] Возможно, что имеются и другие факторы, приводящие к отклонению Ро от отношения растворимостей вещества в обеих фазах. Таким образом, между растворимостью разных веществ в воде и их константами распределения нет строгой зависимости. В первом приближении с возрастанием растворимости в воде константы распределения уменьшаются, (табл. 2.6). [c.71] Данные табл. 2.6 также показывают, что при одинаковой растворимости в воде ароматические соединения характеризуются большими константами распределения, чем алифатические. Это можно объяснить лучшей растворимостью ароматических соединений в органических растворителях. [c.71] Можно ожидать, что растворимость (значит и экстракция) будут значительными, если растворяемое (экстрагируемое) вещество химически сходно с растворителем (экстрагентом). [c.72] Для воды б = 23,4 при 25 °С и б = 23,7 при О °С. По уравнению (2.7) можно вычислить параметр растворимости и экстрагента, и экстрагируемого веще ства. Параметры растворимости наиболее широко применяемых экстрагентов указаны в приложении (табл. 2). [c.74] Вычисления Ро по этому уравнению дают удовлетворительные результаты для экстракции неполярных веществ неполярными растворителями. [c.74] Экстрагенты с одинаковыми параметрами растворимости часто обладают разной экстрагирующей способностью. Например, значения б для н-октилового спирта и четыреххлористого углерода одинаковы, но эти соединения ведут себя различно как экстрагенты по отношению к одному и тому же веществу. [c.75] Если рассматривать группу родственных экстрагируемых веществ, то можно заметить, что с увеличением их параметров растворимости константы распределения уменьшаются [23]. [c.75] С увеличением о увеличивается и g(Nв No). Для экстрагентов, у которых а 10, часто наблюдается исключение из этой закономерности [25]. [c.75] Вернуться к основной статье