Закон распределения и экстракция из растворов

Экстракция неорганических веществ — сложный физико-химический процесс, связанный с различными реакциями в растворах и переносом вещества через поверхность раздела фаз. Растворенное вещество распределяется между фазами в определенном закономерном соотношении. Закон распределения, открытый М. Бертло и Юнгфлейшем и обобщенный В. Нерстом, можно формулировать так растворенное вещество распределяется между двумя несмешивающнмнся фазами так, что отношение равновесных концентраций вещества в обеих фазах не зависит от общей концентрации, если в каждой фазе вещество имеет один и тот же молекулярный вес. Закон В. Нернста не является строго термодинамическим и выполняется в частных случаях для разбавленных растворов (1 Ю З—1 10 моль/л) [c.332]

Экстракция из растворов. -Экстракцией из растворов называется извлечение растворенного вещества из раствора с помощью другого растворителя (экстрагента). Процессы экстракции широко применяются как в лабораторной, так и в производственной практике. Их применяют или для удаления нежелательной составной части, или для выделения в более концентрированном состоянии какой-нибудь ценной составной части раствора. Пользуясь законом распределения, можно рассчитывать эффективность, различных способов экстракции. [c.336]

Так, константа распределения йода между хлороформом и водой равна 130. Если к воде, содержащей растворенный йод, добавить не смешивающийся с нею хлороформ, взболтать эту систему и дать ей отстояться, то после установления равновесия концентрация йода в хлороформе окажется в 130 раз более высокой, чем в воде, независимо от общего количества растворенного йода. Таким образом с помощью хлороформа можно извлечь (экстрагировать) из воды преобладающую часть растворенного в ней йода. Такой, основанный на законе распределения способ извлечения растворенного вещества из раствора с помощью второго растворителя, не смешивающегося с первым, называется экстракцией и широко применяется. [c.223]

Экстракция жидкостей. Распределение растворенного вещества между жидкими фазами определяется законом распределения Нернста отношение концентраций вещества, которое растворено в двух несмешивающихся и находящихся в равновесии жидких фазах при определенной температуре — величина постоянная, называемая коэффициентом распределения = К. [c.36]

Экстракция из растворов. Извлечение какого-либо вещества из смеси соответствующим растворителем называется экстракцией. Наиболее выгодные условия экстрагирования находятся на основе закона распределения Нернста — Шилова. Последний, в частности, показывает, что данным количеством растворителя можно значительно полнее извлечь вещество из смеси, если производить экстракцию не сразу всем объемом этого растворителя, а последовательно несколькими порциями. [c.137]

Наиболее известным способом простой периодической экстракции является встряхивание в делительной воронке. Эту операцию обычно применяют при необходимости экстрагирования вещества из раствора. Эффективность экстракции можно определить по закону распределения Нернста [c.225]

Если экстрагируемое вещество обладает одинаковой величиной частиц в обоих растворителях и не вступает с ними в химические взаимодействия, то, пользуясь законом распределения, можно рассчитать количество этого вещества, извлекаемое в серии экстракций. Пусть раствор объема мл, содержащий г экстрагируемого вещества, обрабатывается Уг мл растворителя (экстрагента), [c.336]

Описанная закономерность называется законом распределения, а коэффициент К в выражении (82) — коэффициентом распределения. На этом законе основана экстракция — извлечение растворенного вещества из раствора (или другого материала) селективным растворителем — экстрагентом. Раствор извлекаемого вещества в экстрагенте называется экстрактом. Материал (исходный раствор) после извлечения из него растворенного вещества называется рафинатом. [c.158]

Закон распределения позволяет объяснить экстракцию. Экстракцией называется процесс извлечения растворенного вещества из раствора с помощью другого растворителя. Пусть к некоторому количеству раствора какого-либо вещества в определенном растворителе добавляется другая жидкость, которая тоже способна растворять вещество, содержащееся в данном растворе, но не смешивается с исходным раствором. Образуется двухфазная система. При этом часть растворенного вещества [c.169]

Из закона распределения вытекает, что растворенное вещество можно извлечь из раствора, добавляя к нему другой растворитель, не смешивающийся с первым. Это явление называется экстракцией. Чем сильнее коэффициент распределения отличается от единицы в пользу добавляемого растворителя, тем эффективнее экстракция. Полнота извлечения достигается повторением операции (разделяют фазы и к раствору добавляют свежий растворитель). [c.150]

Константа равновесия К в данном случае называется коэффициентом распределения, а соотношение (2.53) представляет собой закон распределения . Соотношение (2.53) можно рассматривать как пример применения уравнения (2.28). На законе распределения основана широко Применяемая в промышленности экстракция - процесс извлечения вещества из раствора в слой другой, ие смешивающейся с раствором жидкости (экстрагента). [c.251]

Если в обеих фазах образуются идеальные растворы (отсутствие диссоциации или ассоциации веществ), показатель п равен единице. Закон распределения может быть использован для расчетов- экстракции. [c.184]

Экстрагирование. Коэффициент распределения является величиной, без знания которой невозможно точное решение разнообразных задач, связанных с извлечением (экстрагированием) вещества из раствора. Экстракцией называется физический процесс разделения гомогенной смеси (раствора) двух или более веществ на ее компоненты с помощью вспомогательного растворителя (экстрагента), добавление которого вызывает расслаивание раствора. Растворитель выбирается с таким расчетом, чтобы он по возможности не смешивался с исходным раствором, но в то же время растворял намеченный к выделению компонент. В соответствии с законом распределения переход этого компонента во вторую жидкую фазу будет тем полнее, чем больше коэффициент распределения отличается от единицы . [c.201]

Например, правило фаз, используемое для предсказания равновесия во многих технологически важных системах, для процессов экстракции неорганических соединений применимо только в исключительных случаях. Хотя в экстракционном равновесии газовой фазой обычно пренебрегают, а давление и температура поддерживаются постоянными, на практике исследователь имеет дело с неорганическими системами, включающими множество компонентов. Расчет таких систем и получаемые диаграммы очень сложны. Закономерности, полученные из законов, основанных на коллигативных свойствах разбавленных растворов, ограничены простейшими системами. Опыт показывает, что равновесие в экстракционной химии лучше всего описывается законом распределения Нернста и законом действующих масс. [c.25]

Из закона распределения вещества между двумя фазами вытекает, что вещество С, растворенное в одном растворителе (А), можно извлечь из раствора, добавив к нему второй растворитель (В), не смешивающийся с первым, и выдержав определенное время для установления равновесия в образовавшейся системе. Такой процесс извлечения растворенного вещества из раствора называется экстракцией. Растворитель, с помощью которого проводят извлечение, называется экстрагентом. В результате экстракции получают раствор, обогащенный экстрагентом, — экстракт, и раствор, обедненный экстрагентом, — рафинат. Для полного вьщеления компонента С из исходного раствора необходимо осуществить несколько ступеней контакта, каждый раз добавляя новую порцию экстрагента, в которой концентрация извлекаемого компонента не будет превышать равновесную для данной ступени. Если на такой ступени достигается равновесие, то она называется теоретической, или идеальной, ступенью контакта. [c.34]

Если экстрагируемое вещество обладает одинаковой величиной частиц в обоих растворителях и не вступает с ними в химические взаимодействия, то, пользуясь законом распределения, можно рассчитать количество этого вещества, извлекаемое в серии экстракций. Пусть раствор объема и, мл, содержащий g( г экстрагируемого вещества, обрабатывается иг мл растворителя (экстрагента), причем коэффициент распределения К - С1/С2. Количество экстрагируемого вещества, оставшееся после однократной экстракции, равняется г. Тогда [c.330]

Закон распределения и экстракция из растворов [c.246]

Закон распределения позволяет рассчитывать эффективность различных вариантов процессов экстракции из растворов, т. е. извлечения растворенного вещества из раствора с помощью другого растворителя. Эти процессы находят применение как в лабораторной, так и в производственной практике с целью удаления нежелательной составной части или с целью, выделения в более концентрированном состоянии какой-нибудь ценной составной части раствора. [c.248]

Экстрагируемое вещество переходит из донора в акцептор , т. е. из одного растворителя в другой. При простом перемешивании обоих растворителей, в одно.м из которых растворено экстрагируемое вещество, согласно закону распределения Нернста устанавливается определенное состояние равновесия. Такой процесс является экстракцией в одну ступень. При обработке донора непрерывно сменяющимися порциями акцептора (в несколько ступеней) устанавливаются все новые состояния равновесия, до полного извлечения растворенного вещества из донора . Это соответствует извлечению взбалтыванием вещества в делительной воронке до полного его экстрагирования. Следовательно, после каждой ступени необходимо производить расслаивание и разделение. [c.78]

Константа равновесия К в данном случае называется коэффици ентом распределения, а (2.53) — законом распределения . Соот ношение (2.53) можно рассматривать как пример применения уравнения (2.28). На законе распределения основан широко при меняемый в промышленности процесс экстракции — извлечения вещества из раствора в слой другой, несмешивающейся с раство ром жидкости — экстрагента. [c.234]

При извлечении образовавшихся веществ экстракцией в общем случае в органический слой будет входить активность не только извлекаемого соединения, но и (согласно закону распределения) активность меченого реагента, избыток которого был введен в исследуемый раствор. В связи с этим не представляется возможным вычислить количество определяемых веществ по уравнению (1), так как в действительности в этом случае отношение масс будет равно отношению некоторых разностей активностей, так как [c.227]

Закон распределения дает возможность найти более выгодные условия экстрагирования. Пусть, например, раствор объема У мл, содержащий г экстрагируемого вещества обрабатывается V мл, растворителя. Коэффициент распределения между двумя растворителями равен К. Пусть количество экстрагируемого вещества, оставшееся после однократной экстракции, равняется г. Тогда [c.162]

Закон распределения позволяет определить эффективность различных вариантов процесса экстракции из растворов, т. е. извлечения растворенного вещества из раствора с помощью другого растворителя. [c.154]

Из закона распределения вытекает, что вещество, растворенное в одном растворителе, можно извлечь из раствора, добавлю к нему второй растворитель, йе смешивающийся с первым. Такое извлечение растворенного вещества из раствора называется экстракцией. [c.206]

Рассмотрим применение закона распределения для расчета материального баланса процесса экстракции. Пусть экстракции подвергается исходный раствор объемом содержащий кг экстрагируемого вещества. После введения в него экстрагента объемом Уа, согласно закону распределения, часть этого ве1л,ества перейдет из исходного раствора в экстрагент. Пусть в результате такого перехода образовался рафинат, содержащий кг ряство-ренного вещества, и экстракт, содержащий кг вещества. [c.230]

Экстракция органическими растворителями. Метод основан на избирательном извлечении из водных растворов нитратов лантаноидов органическими растворителями в присутствии высаливающих веществ. Для извлечения нитратов лантаноидов обычно используется в качестве растворителя трибутилфосфат (ТБФ) (С4НдО)зРО. Последний образует с нитратами лантаноидов Н(ЫОз)з комплексные соединения состава К(ЫОз)з- З(ТБФ). В качестве высаливающих веществ используется азотная кислота и ее соли. Согласно закону распределения, отношение концентрации лантаноида в органическом растворителе (с<,рг) к концентрации в водной фазе (с од ) есть [c.279]

Экстракционные методы разделения химических элементов основаны на различной растворимости анализируемого соединения в воде и в каком-либо органическом растворителе. При этом происходит распределение растворенного вещества между двумя растворителями (закон распределения, 23). Для извлечения из водных растворов чаще всего применяют различные эфиры (диэтиловый эфир), спирты (бу-тпловьп1, амиловый), хлоропроизводные (хлороформ, четыреххлористый углерод). Иод можно извлечь бензолом, сероуглеродом, хлорное железо — диэтиловым или диизопропиловым эфиром. Лучше всего катионы металлов извлекаются органическими растворителями, если соответствующий металл предварительно связать в виде внутрикомплексного соединения. Например, свинец связывают дитизоном и извлекают четыреххлористым углеродом, никель связывают диметилглиоксимом и извлекают хлороформом в присутствии цитрата натрия. Смеси ионов различных элементов можно разделять экстракцией, используя избирательное (селективное) извлечение различными растворителями и регулируя pH раствора. Можно осуществлять также и групповые разделения ионов. [c.454]

Количественное определение летучих веществ в летучих растворителях методом АРП с применением непрерывной газовой экстракции может быть выполнено двумя способами, уже рассмотренными выще для случая практически неиспаряющегося растворителя. Про-стейщий вариант — непосредственный анализ газа, когда объем газового пространства над жидкостью и отбираемая из него для анализа проба достаточно малы по сравнению с объемом раствора Уи и, разумеется, по сравнению с vo. При таких условиях концентрация определяемого компонента в газе Са связана с концентрацией равновесного (в данном случае исходного) раствора С1 законом распределения. [c.63]

Таким образом, получаемый при экстракции раствор НС1 в спирте имеет электропроводность, типичную для растворов электролитов, т. е. происходит диссоциация НС1 в органической фазе, (что является следствием высокой диэлектрической проницаемости спирта, 3= 16). Выясним, как это сказывается на экстракционных равновесиях [35]. Используем закон распределения (2.2). Для соляной кислоты водн = (Н+)водн (С1-)водн Т водн, где Т водн — средний коэффициент активности (скобки означают мо-лальные концентрации). В органической фазе в отсутствие дис- [c.74]

Проведено исследование экстракции протактиния из хлоридных растворов рядом органических растворителей и изучено влияние кислотности и концентрации хлорида в водной фазе. Показано, что полученные в работе, а также некоторые другие результаты могут быть объяснены на основе допущения, что между двумя фазами распределяется комплекс, представляющий собой ионную пару, образованную комплексным хлор-анионом, содержащим металл, и оииевым катионом, содержащим воду и. молекулы растворителя. Экстрагирующая способность растворителя зависит поэтому от его основности, или способности образовывать катионный комплекс, а также от его диэлектрической проницаемости. Диссоциация или ассоциация ионных пар в органической фазе может стать значительной, а поэтому для некоторых концентраций экстрагируемого металла могут быть обнаружены отклонения от простого закона распределения. Эти отклонения могут быть скоррелированы с диэлектрической проницаемостью растворителя. На основе этого допущения дается объяснение влияния на экстракцию сильных кислот, например хлорной кислоты объясняется также экстракция с использованием растворов высших аминов в бензоле и бензонитриле. Исследована, кроме того, экстракция из сульфатных и роданидных растворов. [c.232]