Коэффициенты распределения органических веществ между органическими растворителями и водой при

В данной работе определяется коэффициент распределения вещества между двумя различными растворителями. Одним из растворителей является вода. Исследуемый компонент, например уксусная кислота, должен быть хорошо растворим в воде. Изучение распределения уксусной кислоты между водой и органическим растворителем— бензолом, производится при двух температурах при комнатной (которую необходимо определить и записать) и выше комнатной на 20°. [c.215]

Коэффициент распределения зависит от химического строения растворенного вещества и обоих растворителей (первоначального и вторичного) и является результатом действия тех же межмолекулярных сил, которые влияют на растворимость. Растворимость в одной жидкости и распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися жидкостями могут совершенно различаться по своему характеру. В системах вода—органическая жидкость— растворенное вещество замечено влияние разных групп, содержащихся в молекуле растворенного вещества, на коэффициент распределения (отношение концентрации в органической фазе к концентрации в воде). Эти группы по своему характеру могут быть гидрофильные, облегчающие растворимость в воде, и гидрофобные, способствующие растворимости в органической жидкости. К числу первых относятся группы ОН, 1 Нд, СООН, ко вторым—группы со связью С—Н, продолжающие углеродную цепь. Эти явления качественно [c.24]

По полученным данным определить коэффициент распределения вещества (иода) между двумя несмешивающимися жидкостями (вода — органический растворитель). В качестве органического растворителя можно использовать бензол, толуол, ксилол, сероуглерод, эфир, хлороформ, дихлорэтан, четыреххлористый углерод и др. [c.223]

Концентрационные зависимости коэффициентов распределения некоторых соединений в системе органический растворитель — вода приведены на рпс, 5.3. В области средних и высоких концентраций раснределение вещества между фазами очень часто не подчиняется законам распределения Нернста или Шилова. Однако концентрационную зависимость коэффициентов распределения, как правило, удается выразить уравнениями не выше второго или третьего порядка. [c.88]

Коэффициенты распределения органических веществ между органическими растворителями и водой при 25° С [c.1067]

О называют коэффициентом распределения вещества А между органическим растворителем и водой. [c.107]

Для наиболее часто встречающегося случая распределения органического вещества между водой и органическим растворителем получены качественные характеристики влияния той или иной функциональной группы на величину коэффициента распределения [24]. Еслп определить коэффициент распределения как отношение равновесных концентраций в органической и. водной фазах, то очевидно, что введение в молекулу распределяемого вещества гидрофильных групп (—ОН, —СООН, —0—, =С=0, —NH2) снижает коэффициент распределения. Коэффициенты распределения альдегидов и кетонов примерно равны коэффициентам распределения спиртов. Атом галогена увеличивает коэффициент распределения. При этом эффект введения атома галогена увеличивается в ряду С1, Вг, I. [c.91]

Как уже указывалось выше, наиболее существенную роль в процессе извлечения из жидкости играет коэффициент распределения извлекаемого вещества между двумя жидкими фазами. Практически для успешного извлечения из водного раствора хорошо растворимого в воде вещества следует выбирать такой растворитель, который ближе других к воде по своей растворяющей способности. Однако при применении такого растворителя обычно увеличивается и растворимость его в воде, что неизбежно связано с потерями растворителя. Особенно большие потери в этом случае наблюдаются при обратном процессе—промывании водой раствора. вещества в органическом растворителе. [c.136]

Табл. 2 и 3 и приведенные выше формулы показывают, как важно знать константы распределения органических веществ между водой и разными растворителями для понимания и предвидения результатов экстракционных процессов. Очень полный перечень этих коэффициентов был дан профессором И. М. Коренманом , [c.31]

Величина коэффициента распределения зависит от химического состава растворенного вещества, растворителей и от температуры. Чтобы достигнуть равновесного состояния, встряхивают смесь, состоящую из двух жидкостей и растворяемого вещества, после чего смеси необходимо дать постоять до обозначения резкой границы раздела между двумя жидкостями. Расслаивающиеся жидкости не являются чистыми жидкостями. Одна из них является разбавленным раствором другой, и наоборот (см. табл. 21, где указана растворимость различных органических растворителей в воде). Растворенное вещество распределяется между двумя несмешивающимися растворителями независимо от присутствия в растворе посторонних веществ. [c.84]

Попутно укажем также, что замена НгО на ОгО заметно меняет коэффициент распределения растворенного вещества между водой и органическими растворителями [576], что объясняется меньшей растворимостью в ОгО, чем в НгО [973]. [c.634]

Коэффициент распределения Е не зависит от абсолютного количества растворенного вещества. Чтобы достигнуть равновесного распределения, смесь двух жидкостей и растворяемого вещества встряхивают, после чего дают постоять до появления резкой границы раздела между двумя жидкостями. Каждая жидкость представляет собой разбавленный раствор одной из них в другой. Таким образом, расслаивающиеся жидкости не являются чистыми (см. табл. 16). В таблице указана растворимость жидкостей в воде. Также и вода растворяется в органических жидкостях, например в 100 г бензола — 0,05 г, в 100 г хлороформа — 0,07 г. Коэффициент распределения можно вь[числить, зная растворимость данного вещества в каждом из растворителей в отдельности и разделив эти величины одну на другую. Это справедливо, если растворимость данного вещества в каждой жидкости очень мала, так же как и взаимная растворимость жидкостей. Например, как показал А. А. Яковкин, этому удовлетворяет растворимость иода в воде, четыреххлористом углероде. Тогда =51/52, где 5г и 5г— растворимости вещества в первом и соответственно во втором растворителе. Растворимость иода в воде при 25 °С 0,00133, иода в четыреххлористом углероде 0,1196. Отсюда "=" -77 = 0,0111. Коэффициент [c.83]

Если коэффициент распределения К между неводным растворителем и водой для какого-либо вещества известен, а также известны объем этих двух растворителей, легко вычислить, какая часть первоначально взятого количества вещества останется в водном растворе после первого, второго, третьего и т. д. извлечения органическим растворителем и какая часть этого вещества Извлечется. [c.132]

Широкое применение в биохимических исследованиях получил метод хроматографии на бумаге, основанный на различной способности компонентов исследуемой смеси веществ распределяться между водой и органическим растворителем. При этом одна из фаз — органический растворитель — подвижная, т. е. свободно просачивается по порам бумаги, а другая — вода — неподвижная. Бумага является инертным носителем водной фазы. При разделении аминокислот в качестве подвижного растворителя можно использовать фенол. Скорость передвижения на бумаге отдельных компонентов смеси будет разная, вследствие их различных коэффициентов распределения, которые выражаются [c.123]

Образование хелатов. Связанная координационной связью вода замещается хелатным комплексом, представляющим собой ковалентное соединение, растворимое в органических растворителях. Такие комплексы образуют ацетилацетон, диметилглиок-сим, 8-хииолин, купферон, теноилтрифторацетон и многие другие соединения. Образованные металлами и этими веществами соединения растворимы в углеводородах и их хлорпроизводных, причем коэффициенты распределения указанных соединений между водой и органическими растворителями могут иметь значения, достигающие нескольких тысяч.- Хелатные комплексы широко используют в аналитической химии, однако подобные методы разделения очень дороги, и их нельзя применять в промышленном масштабе. [c.653]

В распределительной хроматографии разделение веществ происходит вследствие различия в распределении их между двумя жидкими фазами, одна из которых неподвижна, а другая подвижна (I]. Количественно это распределение характеризуется коэффициентами распределения между двумя растворителями. Вещество присутствует в обеих фазах в виде раствора. Неподвижная фаза удерживается твердым носителем, не вступающим с ней во взаимодействие. В качестве неподвижной фазы чаще всего используется вода, редко — другие растворители. Если же в качестве неподвижной фазы используют органические растворители, то они должны быть более полярны, чем жидкость подвижной фазы. [c.73]

Кроме того, значения коэффициентов распределения и факторов разделения могут зависеть от распределения незаряженного комплекса или ионного ассоциата между двумя фазами. Так как незаряженный комплекс в большинстве случаев имеет гидрофоб- ную поверхность, то закономерности распределения такого комплекса должны в основном совпадать с закономерностями для органических соединений. Распределение органических соединений между водой и растворителем тесно связано с растворимостью этих соединений в воде, так как растворение в этом случае можно рассматривать как распределение вещества между водой и собственной органической жидкой фазой. Хорошо известно, что растворимость в воде углеводородов, являющихся членами одного гомологического ряда, снижается по мере увеличения числа углеродных атомов. Показано [4], что для каждой группы углеводородов (парафинов, циклопарафинов, олефинов, ацетиленов, ароматических углеводородов) имеется линейная зависимость между стандартной свободной энергией растворения и молярным объемом растворенного соединения. Более того, имеющиеся данные [5] позволяют предположить, что основной вклад в изменение положительной стандартной энергии растворения в воде вносит отрицательное изменение энтропии. Низкая растворимость углеводородов в воде и энтропийный характер этого процесса являются результатом структуроформирующего поведения углеводородов. Согласно Франку и Эвансу [6], органические молекулы, растворенные в воде, повышают долю тетракоординированных молекул воды. Образование кластеров тетракоординированных молекул воды вокруг растворенных углеводородов (или подобных им соединений) эквивалентно приближению ориентации молекул воды к льдоподобной структуре. Это сопровождается существенным снижением энтропии, так как молекулы воды, образующие кластер, теряют при этом трансляционную степень свободы. [c.21]

Честве неподвижной фазы, так как в большинстве случаев органические вещества лучше растворимы в органических растворителях, чем в воде. Между тем желательно, чтобы коэффициент распределения адсорбируемого вещества между неподвижной и подвижной фазами был больше единицы, так как в этом случае при проявлении хроматограммы достигается лучшее разделение зон. [c.232]

Применение в качестве неподвижной фазы того или иного буферного раствора позволяет в ряде случаев, меняя pH среды,, соответственно изменять и коэффициент распределения, а следовательно, и скорость движения данной зоны в колонке. Таким образом, оказывается возможным разделять вещества с одинаковыми коэффициентами распределения между водой и органическим растворителем, но различные по степени диссоциации. [c.233]

Исчерпывающая экстракция посредством последовательной экстракции свежим растворителем. Ради удобства рассмотрим распределение растворенного вещества между органическим растворителем и водой, хотя в принципе могут быть использованы две любые иесмешивающиеся жидкости. Равновесное распределение в простейшем случае (одинаковая молекулярная форма вещества в обеих фазах) описывается коэффициентом распределения Р [c.526]

Коэффициент распределения вещества Л между органическим растворителем и водой (фазы насыщены друг другом) равен отношению равновесных концентраций этого вещества в двух средах. Строго говоря, К становится постоянной величиной только в том случае, если концентрация распределяемого вещества невелика и это вещество не влияет существенно на активность растворителя в любой из фаз. Однако часто изменения X с концентрацией совершенно незначительны. Так, коэффициент распределения ОаС1з между диэтиловым эфиром и 6 М соляной кислотой меняется от 17,8 0,3 до 16,9 при изменении концентрации ОаС1з от 10 2 до 1,6 10 3 М. (Экстрагируемым веществом является НОаСи, в котором протон сольватирован.) В некоторых случаях, однако, при увеличении ионной силы водной фазы А, может заметно меняться вследствие изменения активности веществ (в том числе воды) и изменения взаимной растворимости воды и органического растворителя. Это изменение может привести к высаливанию или, более редко, к всаливанию . Были предприняты попытки интерпретировать эти эффекты, принимая во внимание электрические явления [3] или внутреннее давление [4]. [c.236]

Экстракционный метод нашел свое развитие в особом способе экстракции жидкости жидкостью, так называемой противоточной экстракции. Основан он на законе Нернста для идеальных растворов, согласно которому при одних и тех же условиях растворенное вещество распределяется между двумя несмешивающимися растворителями в постоянном, не зависящем от концентрации и воспроизводимом отношении. Если же в системе имеется два или больше веществ, то каждое из них подчиняется тому же правилу. Метод противоточной экстракции был предложен Мартином и Сингом в 1941 г. Синг обнаружил (1938) значительное различие в коэффициентах распределения ацилированных аминокислот между хлороформом и водой, а Мартин разработал перед этим противоточный экстрактор для очистки витаминов. Б конечном итоге их совмеот-ная работа привела к аппарату, в котором водная фаза адсорбировалась на силикагеле, а противоток создавался хлороформом. Этот метод был автоматизирован Крейгом в 1944 г. В 1948 г. Рэмси и Паттерсон применили неводные системы растворителей, в частности для разделения жирных кислот С5—С д. Конечно, революционизирующее значение в области выделения и очистки органических веществ принадлежит хроматографии, основанной на избирательной адсорбции растворенных веществ многими твердыми материалами. [c.304]

Этот способ, как специальный способ разделения жидких смесей, можно в какой-то мере срав1шть с процессом экстракции, при которой в качестве растворителя используют воду. Паровая фаза, образовавшаяся при дистилляции с водяным паром, при конденсации дает дистиллат, который расслаивается на две фазы. Между фазами в соответствии с коэффициентом распределения устанавливается равновесие третьего компонента, присутствующего в смеси. Поэтому из органической фазы дистиллата как и при экстракции в воду переходят те компоненты, которые растворимы в воде. Дистилляцию с водяным паром используют также для очистки высококипящих, но растворимых в воде веществ от нелетучих примесей, например, при производстве глицерина, В этих случаях для дистилляции может использоваться только перегретый пар. Кроме [c.56]

Для успеха процесса вследствие необходимости осуществлять рециркуляцию больших количеств растворителя на единицу продукции решающее значение имеет выбор растворителя. Растворитель должен обладать возможно большей растворяющей способностью в отношении самоокисляемого вещества как в форме хинона, так и гидрохинона для снижения потерь растворителя, а также чтобы избежать опасности пожара и взрыва, он должен быть сравнительно нелетучим чтобы можно было извлекать перекись водорода в виде чистого водного раствора, он не должен растворяться в воде наконец, он должен быть устойчив к окислению. Существенное значение имеет и высокий коэффициент распределения перекиси водорода между водой и растворителем, иначе нельзя получить перекись приемлемой концентрации и с достаточным выходом. Наряду с паральком, использованным в Германии, предложены и различные другие растворители как и паральк, они состоят обычно из смеси двух раство-рителей, из которых один хорошо растворяет хинон, а другой—гидрохинон. В новейших патентах предлагается [138] смесь углеводорода (например, бензола) с органическим фосфонатом, обладающим следующим строением [c.73]

Распределигельная хроматография основана на явлении распределения растворенных веществ между двумя не смешивающимися друг с другом растворителями. Взболтаем, например, водный раствор брома (ВГ2) с хлороформом СНС1з. Так как в хлороформе бром растворяется лучше, чем в воде, он будет переходить в слой хлороформа, который приобретет вследствие этого интенсивную красно-бурую окраску. Наоборот, водный раствор станет значительно бледнее, чем раньше. В конце концов установится состояние равновесия, при котором отношение концентраций брома в органическом растворителе (Со) и в воде (Св) станет равно некоторой постоянной величине К, называемой коэффициентом распределения. Этот закон распределения выражается формулой [c.70]

В методе распределительной хроматографии, основанной на различии в распределении разделяемых веществ между двумя жидкими фазами, основным требованием является взаимное насыщение одной фазы другой жидкой фазой. Разделяемые вещества должны хорошо растворяться в обоих растворителях и иметь константы Rf в пределах от 0,2 до 0,8. Ряд органических веществ оказывается хорошо растворимым только в определенных растворителях, нанример стрептомицин хорошо растворим в воде и плохо растворим в спиртах. Его растворимость повышает добавление п-толуолсу.льфоновой кислоты. Величина констант Rf для органических оснований может быть повышена введением органических кис.лот в систему растворителей. Наоборот, добавление органическпх аминов повышает скорость движения веществ кислотного характера в толще иосителя, например, в бумаге. Регулирование концентрации ионов гидроксония имеет большое значение как в распреде-лите.льной, так и в адсорбционной хроматографии, так как это изменяет соотношение между молекулами и ионами, распределяющимися или адсорбирующимися по-разному, а также ионообменную е.мкость ионитов п т. д. Увеличенпе степени диссоциации разделяемых веществ приводит к повышению коэффициента распределения в пользу воды, так как ионы лучше растворимы в воде, чем недиссоциированные молекулы вещества. Отсюда понятно значение буферирования смесей, применяемых б распределительной хроматографии (табл. 2). [c.398]

Предельный коэффициент распределения р вещества NaA между водой и органической фазой, например нитробензолом, равен отношению концентраций NaA в воде и органическом растворителе при условии, что в этих фазах находится только КаА в весьма малых концентрациях и достигнуто равновесное распределение вещества между этими фазами. Снижение концентрации МаА в водном растворе, когда он граничит с органической фазой, пренебрежимо мало. Это обьясняется тем, что, с одной стороны, активность аниона А в органической фазе Яа (о.5) зависит от состава мембраны электрода, а с другой стороны, тем, что значения коэффициента распределения детергента типа КаК, использованного Гавашем и Бертраном [419], находятся в пределах 10 —3-10 . Практически всегда выражение (11.5) дает зависимость электродного потенциала от активности углеродного аниона. Если добавлять увеличивающиеся количества водного раствора С Х известной концентрации в раствор 1, то начинает выпадать осадок, в результате чего снижается концентрация свободных анионов А в растворе, а следовательно, потенциал электрода. После того как в растворе исчезнут несвязанные анионы А , дальнейшее добавление С Х приведет к тому, что цепь с двойным распределением станет обычной концентрационной системой. Такое скачкообразное изменение э. д. с. в точке эквивалентности делает возможным потенциометрическое определение А в водном растворе. [c.144]

Метод основан на использовании неодинакового распределения растворенного вещества между двумя несмешиваю-птимися фазами водой и органическим растворителем. Коэффициент распределения вещества (а) равен отношению рас- [c.16]

Подвижная фаза. Бумажную хроматографию можно рассматривать как метод распределительной хроматографии. Об этом свидетельствует часто наблюдаемое на практике совпадение коэффициентов распределения, измеряемых прямым путем, с рассчитанными на основе значений (разд. 7.3.1.2 и [11]). При выборе подвижной фазы исходят из тех же соображений, что и в методе распределительной хроматографии, т. е. используют миксотропные ряды растворителей. Стационарная фаза в бумажной хроматографии вполне определенная — вода. Вторая фаза должна или не смешиваться с водой, или смешиваться очень ограниченно. В качестве подвижной фазы применяют фенол, крезол, н-бутанол и др. Эти растворители предварительно насыщают водой. Для обеспечения насыщения целлюлозно-водной фазы подвижной фазой бумагу перед проведением разделения следует обработать парами растворителя, подвесив ее над сосудом с растворителем. Для достижения равновесия между стационарной и подвижной фазой в сосуд помещают ванну с водой или оборачивают стенки сосуда влажной фильтровальной бумагой. Выбор несмешивающихся с водой растворителей (необходимых для проведения разделения гидрофильных веществ) очень невелик, поэтому в качестве подвижной фазы применяют растворители, смешивающиеся с водой, даже воду или растворы электролитов, тем самым расширяя область применения бумажной хроматографии. В основе разделения лежат явления адсорбции. По аналогии с хроматограммами, полученными методом обращенных фаз, механизм распределения в данном случае следующий распределение происходит между стационарной фазой (целлюлоза — вода) и подвижной фазой (вода или соответственно гомогенная система вода — органический растворитель). [c.356]

Очевидно, что экстракция будет тем эффективнее, чем значительнее коэффициент распределения отличается от единицы в пользу второго растворителя. Так, например, многие органические вещества, коэффициент распределения которых между органическими растворителями и водой много больше единицы, 1егко и практически полностью удаляются из водных растворов эфиром н другими органическими растворителями. [c.219]

Распределительная хроматография основана на различной растворимости разделяемых веществ в заданном растворителе. Природа сил межмолекулярно-го взаимодействия та же, что и в адсорбционной хроматографии, но в первую очередь обусловлена ван-дер-ваальсовыми силами. Поскольку разделение протекает на границе двух несмещивающихся между собой фаз — неподвижной (жидкости) и подвижной (жидкости или газа), процесс разделения веществ определяется различием их коэффициентов распределения между обеими фазами. Одна из фаз, используемых в распределительной хроматографии, богаче ор-га [ическим растворителем, другая — водой. Водная фаза обычно закрепляется на твердых гидрофильных носителях, например силикагеле, диатомовой земле, крахмале, гидрофильных гелях, измельченной в порошок целлюлозе, фильтровальной бумаге. Органическая фаза обычно выполняет роль подвижной фазы. [c.221]

Бумажная хроматография, впервые примененная в 1944 г. Консденом, Гордоном и Мартином, представляет собой распределительную хроматографию, при которой адсорбционно связанная с целлюлозой вода образует стационарную, а смесь органических растворителей — подвижную фазу. Непрерывная диффузия растворенных компонентов из одной фазы в другую приводит к их распределению между фазами. Отношение концентраций при таком распределении соответствует закону распределения Нернста С = j/ j, где С — зависящий от температуры коэффициент распределения, а С) и С2 — концентрации вещества в обеих фазах. После идентификации разделенных веществ их положение на хроматограмме характеризуется коэффициентом удерживания Ry (от англ. retention fa tor) [c.57]

Следует отметить, что лишь в отдельных случаях односпупенчатая экстракция растворенного вещества может обеспечить очистку сточной воды до такой низкой остаточной концентрации, при которой воду можно сбрасывать в водоем непосредственно или после удаления из нее растворенного экстрагента. Даже тогда, когда возможен сброс сточных вод в реку с остаточным содержанием веществ 10 мг/л при исходном содержании их 3— 4 г/л одноступенчатая экстракция потребовала бы применения растворителя с Ка = 300 ч-ЗОО (при условия, что смешиваться растворитель и сточная вода будут в равных объемах). Такой растворитель, отвечающий всем требованиям к промышленному экстрагенту, можно подобрать далеко не всегда. Поэтому одноступенчатая экстракция используется лишь для очистки относительно разбавленных сточных вод, если извлекаемое вещество обладает высоким коэффициентом распределения между органическим растворителем и водой. Во всех остальных случаях должна оауществляться многоступенчатая противоточная экстракция. [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология