Коэффициенты распределения некоторых веществ между жидкими фазами

Коэффициенты распределения некоторых веществ между жидкими фазами [c.44]

Когда к двухфазной жидкой смеси добавляют какое-нибудь вещество, в общем случае оно распределяется между фазами с неодинаковыми равновесными концентрациями в каждой фазе. Распределение уксусной кислоты между двумя фазами (фазой, богатой водой, и фазой, богатой винилацетатом) можно рассчитать по данным рис. 4.17. Из рисунка видно, что отношение концентраций уксусной кислоты в двух фазах (концентрации определяются точками пересечения линий связи с кривой хуг) изменяется при добавлении уксусной кислоты. Если же добавленное количество растворяемого вещества достаточно мало, то часто оказывается, что коэффициент распределения, определяемый как отношение концентраций вещества в двух фазах, слабо зависит от концентрации. В некоторых случаях коэффициент распределения заметно зависит от концентрации, потому что в одной из фаз растворенное вещество существует в диссоциированной или ассоциированной форме. Например, хлористый водород растворяется в воде с образованием ионов Н+ и С1 , но в бензоле он не диссоциирует на ионы. Другие вещества, например бензойная кислота, в неполярных растворителях, подобных бензолу, ассоциированы в димеры, как показывают измерения точек кипения и замерзания в полярных растворителях, подобных воде или эфиру, ассоциация не наблюдается. Причиной ассоциации является образование водородных связей. [c.134]

Равновесие для некоторых систем жидкость — распределяемое вещество — жидкость следует так называемому закону распределения. Согласно этому закону отношение равновесных концентраций распределенного между двумя жидкими фазами вещества при постоянной температуре есть величина постоянная, она называется коэффициентом распределения. [c.352]

Распределительная хроматография. Принцип распределительной хроматографии впервые описан Мартином и Синджем в их работе по аминокислотам. В этом случае, вместо равновесия между твердой и жидкой фазами, устанавливающегося при работе по методу Цветта, равновесие устанавливается между двумя жидкими фазами, причем одна из жидкостей поддерживается в состоянии геля или находится на подходящем субстрате. Сначала был применен силикагель, способный адсорбировать до 70% воды и сохраняющий при этом вид сухого порошка. При пропускании раствора исследуемой смеси в несмешивающемся с водой растворителе (например, в хлороформе) через колонку из силикагеля происходит разделение компонент смеси, обусловленное различиями их коэффициентов распределения. Впоследствии в качестве стационарной фазы стали применять листы фильтровальной бумаги, насыщенной водой. Наиболее подходящими органическими растворителями оказались фенол, н-бутиловый спирт, коллидин и некоторые другие растворители, частично смешивающиеся с водой. Индивидуальные аминокислоты были идентифицированы по цветным реакциям и охарактеризованы величинами Rf, представляющими собой отношения скорости движения зоны адсорбции к скорости движения фронта растворителя. Можно также измерять и использовать для идентификации отношение расстояния, на которое переместилось данное вещество, к расстоянию, на которое перемещается эталонное вещество (например [c.1512]

При выделении вещества из раствора в виде капель масла образуется система из двух жидких фаз с большой поверхностью соприкосновения в результате этого примесь, которую стараются удалить, будет в значительной мере извлекаться веществом из раствора, если коэффициент распределения примеси между растворителем и расплавленным веществом окажется в пользу последнего, что обычно и наблюдается. Вещество, выделяющееся в жидком состоянии, кроме примесей, также извлекает некоторое количество растворителя-. Таким образом, после наступающей при дальнейшем охлаждении кристаллизации получают сильно загрязненное вещество. [c.52]

Распределение вещества между двумя жидкими фазами хроматографической колонки может быть выражено коэффициентом распределения. Коэффициент распределения имеет одно и то же значение как в распределительной хроматографии, так и в жидкостной экстракции, и представляет собой отношение концентрации вещества в неподвижной жидкой фазе к концентрации его в некотором объеме подвижной фазы. Концентрация может быть выражена в весовых единицах или Б молях на единицу объема растворителя [c.67]

В большинстве случаев фазовые диаграммы вещества и примесей неизвестны, и поэтому предсказать возможность отделения примесей нельзя. В общем случае верно положение, что очистке могут быть подвергнуты вещества с исходной чистотой более 95%. Иногда некоторые соединения с успехом очищаются при содержании примесей 50%. Однако в каждом отдельном случае решающим фактором возможности очистки является наличие максимума и минимума на кривой температура плавления — состав. Рассматриваемый метод позволяет решить следующие задачи получение очень чистых образцов для использования их в качестве эталонных и концентрирование микроколичеств примесей с целью их дальнейшей идентификации. Последняя проблема решается часто при концентрировании в несколько стадий. Процесс начинают в большой трубке, а после многократного проведения зонной плавки содержимое конца трубки переносят в более узкую трубку и т. д. Таким путем можно сконцентрировать примесь в 10 ООО раз, что сильно увеличивает вероятность успешной идентификации присутствующей примеси. Во многих случаях коэффициент распределения примеси между твердой фазой и расплавом близок к единице это приводит к необходимости проводить зонную плавку 100 и больше раз для достижения разделения. Процесс длится несколько месяцев, хотя фактическая затрата времени на проведение опыта очень мала. Очевидно, что метод может быть применен лишь к соединениям, термически стабильным при температуре плавления, так как каждая область образца поддерживается в расплавленном состоянии в течение многих часов в процессе очистки. Зонная плавка может быть распространена на соединения, жидкие при комнатной температуре при этом необходимо охлаждать соответствующие части стержня. [c.202]

В связи с простотой, быстротой, широтой применения и относительно малой опасностью внесения загрязнений [64—68, 229—231] экстракция является одним из главных методов разделения при определении следов элементов. Этот метод основан па распределении растворенного вещества между двумя несмешивающимися растворителями. Основным фактором в этом методе является коэффициент распределения, т. е. отношение общих концентраций растворенного вещества в двух жидких фазах после достижения равновесия. Чаще всего используют экстракцию различных металлов из водных растворов такими органическими растворителями, как эфир, хлороформ, четыреххлористый углерод и т. д. Образование нейтральных химических соединений существенно для экстракции элемента органическим растворителем [232 — 234]. В число этих соединений входят простые молекулы с ковалентными связями, гетерополикислоты, внутрикомплексные соединения, ионные ассо-циаты и комбинации некоторых перечисленных типов молекул. Классификация систем для экстракции металлов с этой точки зрения дана в работе Моррисона и Фрейзера [68]. Большинство элементов при определенных условиях образует экстрагируемые комплексы. Ра.зличпые органические [c.94]

Важной характеристикой в бумажной хроматофафии является величина Л/ = f Jfx, где / - смещение зоны компонента Л -смещение фронта растворителя (рис. 24.1). В начальный момент времени хроматофафируемая проба Л наносится на начальную (стартовую) линию бумажной полоски, которую погружают нижним концом в подвижную фазу (растворитель). При движении по бумаге растворитель увлекает компоненты пробы, и они движутся с разной скоростью, определяемой коэффициентом распределения вещества между подвижной и неподвижной жидкими фазами. Если компоненты окращены, через некоторое время на хроматограмме можно будет увидеть отдельные цветные пятна. Компонент 1 будет иметь Л/, = / /Л. компонент 2 - [c.293]

Между п и высотой теоретической тарелки Н пмеется простая связь L = Нп, где L — длина колонки. Ввиду того что коэффициент распределения и коэффициент диффузии вещества, распределяющегося в неподвижной фазе и газе-носителе, завпсят от температуры п связаны в соответствии с уравнением вап Деемтера с Н, уравнение (19) нельзя непосредственно применять для определения Н пли п в условиях программирования температуры. С повышением температуры Н возрастает, а следовательно, падает эффективность во всех областях, за исключением области очень низких температур, где вследствие экстремально малых значений коэффициентов диффузии в жидкой фазе член С уравнения ван Деемтера может стать определяющим для величины Н. Таким образом, в случае хроматографии с программированием температуры высота теоретической тарелки является сложной функцией температуры, а следовательно, и времени. Однако для компонента, проходящего через колонку, можно предположить некоторую среднюю высоту теоретической тарелки. Ввиду того что зона вещества проходит через всю колонку при температурах, близких к температуре удерживания Тг, величина этой средней высоты теоретической тарелки близка к получаемой в изотермических условиях при температуре удерживания. Исходя из этих соображений, Хэбгуд и Харрис (1960) привели ирпб.тшженное уравнение для числа теоретических тарелок [c.403]

К таким факторам прежде всего следует отнести адсорбционное поле пористого сорбента-носителя. Под воздействием этого поля в узких порах носителя неподвижная жидкая фаза может значительно изменить свои свойства. Так, капиллярно конденсированная вода в порах силикагеля имеет более развитую водородную связь (подобно льду), чем обычная вода [8]. По некоторым своим свойствам она ближе ко льду, чем к воде и, но-види-мому, ее способность растворять электролиты становится сильно пониженной. Вследствие этого коэффициенты распределения веществ между водными растворами, заключенными в норы сорбента, и омывающими эти норы органическти растворителями С [c.111]

Представим себе элементарную колонку, например, показанную на рис. П1-1, содержащую пять тарелок. В исходном положении каждая тарелка заполнена газом и некоторое количество испаренного вещества Q находится в нулевой тарелке. Некоторая доля вещества д будет в газовой фазе, а доля р — ъ жидкой фазе. Для наглядности мы можем принять, что р = q, ш коэффициент извлечения к — Объем газа-носителя, отвечающий одной тарелке, входит в нулевую тарелку, вытесняя исходный газ, который уносит долю вещества ц в первую тарелку и оставляет на нулевой тарелке долю вещества р. Каждая доля будет теперь равновесно распределяться между фазами в тарелках Ош1. Этот процесс повторяется с каждой новой порцией газа, отвечающей одной тарелке. Простое продолжение этого процесса распределения дает систему чисел, представленную в табл. 111-1, которая показывает распределение единицы вещества Q в гипотетической колонке, схемати- [c.78]

В газо-жидкостной хроматографии, согласно опубликованным работам, часто применяли колонки, работающие при пониженном давлении, так как предполагали, что здесь возможна аналогия с вакуумной дистилляцией или, другими словами, что скорость перемещения компонента с малой летучестью при этом увеличится. Это предположение является, однако, ошибочным. Скорость перемещения вещества при газо-жидкостной хроматографии для некоторой скорости газа-носителя зависит от коэффициента распределения вещества между газом и жидкой фазой п не зависит от абсолютного давления газа. Работа с низки.ми давлениями в колонке не обязательно приводит к малой эффективности в случае не очень большого сопротивления колонки, однако следует обратить особое внимание на то, чтобы скорость на входе была достаточной для обеспечения работы колонки в режиме, находящемся за пределами плохого участка кривой зависимости Н от и. Пример неудовлетворительного результата, который можно получить при проведении газо-жидкостной хромятографии в вакууме , показан на рис. 80. На этом рисунке щ и и представляют собой скорости на входе и выходе колонки, соответствующие опыту I в табл. 11 ( 0 = 4 ). Кружок на кривой показывает среднее значение ВЭТТ, при котором работает колонка, с учетом распределения скоростей газа по длине набивки (рис. 78, стр. 205). Предполагается, что это значение ВЭТТ лежит близко к оптимуму. Если колонка работает при давлениях i = 0,1 ат и Ро = = 0,01 ат, то рассчитанные предельные значения скоростей газа становятся равными и (вакуум) и и (вакуум). Колонка работает теперь в основном в невыгодной области кривой зависимости Я от н, и вычисленное [c.214]

Коэффициентом распределения называется отношение концентраций растворенного вещества в двух жидких фазах после достижения полного равновесия в трехкомпонентной системе при данных условиях. Эта величина приблизительно соответствует отношению растворимостей вещества в обоих растворителях. Различие между коэффициентом распределения и отношением растворимостей вещества в обоих растворителях определяется главным образом известной взаимной растворимостью обоих растворителей друг в друге. Коэффициент распределения (отношение концентраций третьего компонента в двух равновесных жидкостях) для каждой данной температуры есть величина постоянная и независящая от концентрации распределяемого вещества. Однако в некоторых системах наблюдаются ассоциация, сольватация или диссоциация, степень которых зависит от концентрации распределяемого вещества в результате этого изменяется число частиц в одном или обоих растворителях, а следовательно меняется соотношение их мольных концентраций в растворах. К таким системам неприменим закон распределения. [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология