Экстракция коэффициент активности компонента

Коэффициенты активности компонентов тройных и более сложных смесей могут быть рассчитаны по данным о свойствах бинарных систем с помощью методов, описанных в гл. I. Расчетные методы определения условий равновесия в системах жидкость — жидкость дают, однако, приближенные результаты. Поэтому для практических целей обычно пользуются опытными данными, представленными в виде зависимостей коэффициентов относительного распределения компонентов Р от состава раствора. Разделение смеси компонентов 1 и к методом экстракции возможно, если р,й > 1. Высокая селективность обеспечивается при малой взаимной растворимости экстрагента и компонента, являющегося в исходной смеси растворителем, а также при большом различии коэффициентов активности распределяемых компонентов в равновесных фазах Эти положения являются основными критериями выбора [c.569]

При экстракции двумя растворителями исходная смесь, содержащая компоненты А и О, вводится примерно в среднюю часть колонны, в которой противотоком движутся два растворителя С (легкий) и В (тя келый). Распределение компонентов А и О между растворителями С и В зависит от селективной растворимости комионентов. Если коэффициент активности компонента А в растворителе В меньше, чем в растворителе С, то растворитель В будет иметь большое сродство к [c.83]

Оценка объективности рассмотренных корреляций связана с необходимостью оценки объективности выбранных характеристик. Среди характеристик ЭС, но-видимому, наименее объективен коэффициент распределения, являющийся сложной функцией многих переменных. Даже при экстракции координационно несольватированных нейтральных соединений он зависит от s и коэффициентов активности компонентов органической фазы Iуо = dil [217]), а также от состава водной фазы, если последний не поддерживается лостоянным. При экстракции же комплексных кислот вообще проблематично отыскание строгой зависимости между D и определяющими его параметрами ясно, что D будет в этом случае еще зависеть, например, от степени диссоциации кислоты в экстрактах, [c.53]

Описание равновесия рассмотренными уравнениями, за исключением (1.21) и (1.22), требует знания состава соединений, образующихся при экстракции, и коэффициентов активности компонентов органического и водного растворов. [c.17]

Отсутствие надежных сведений о стехиометрии реакций и коэффициентах активности компонентов органической фазы затрудняет Количественное описание экстракции по гидратно-сольватно-му механизму. Поэтому термодинамические константы распределения обычно находят экстраполяцией значений эффективных констант в область бесконечно разбавленных растворов. Их используют в основном для определения коэффициентов активности распределяемого вещества в органической фазе. [c.72]

При расчете констант экстракции кислот по уравнению (П.48) в большинстве работ концентрационные коэффициенты активности компонентов органической фазы во внимание не принимались, поскольку к тому времени не были известны. Тем не менее, эффективные константы экстракции в определенных интервалах концентраций образующихся аммониевых солей постоянны, что объясняется сравнительно малым изменением коэффициентов активности в условиях опытов. Например, в бензольных растворах нитрата ТДА при изменении концентрации соли от 0,1 до 0,15 М коэффициент активности изменяется лишь на 20%. [c.113]

Значения коэффициентов активности компонентов органической фазы неизвестны, и константы Khy обычно рассчитывают без их учета. Такие значения констант /Сну можно найти в справочниках и обзорных работах [121—124]. Экстракция кислот по реакции [c.118]

В силу интенсивного развития сравнительно новой области экстракции не только не установились определенные понятия и обозначения, но еще и мало сделано в области выявления коренных, принципиальных закономерностей процесса. В целях предоставления читателям возможности сопоставления и сравнения идей в выпусках сборника публикуются статьи, отражающие различные взгляды на механизм процесса экстракции, различные подходы к обработке экспериментальных данных, к расчету и конструированию аппаратуры. Так, в теоретическом разделе первого выпуска сборника, наряду со статьей А. М. Розена, в которой развиваются представления по термодинамике экстракции, основанные прежде всего на строгом учете коэффициентов активности компонентов системы, публикуются статьи, в которых экстракционные системы рассматриваются чисто химически (связь коэффициентов распределения с химическим составом экстрагентов, предсказание выбора экстрагента на основе состава внутрикомплексных соединений, оксо-ниевый механизм извлечения ионов кислородсодержащими растворителями). В разделе экстракционной аппаратуры, наряду с работой по равновесной динамике процесса экстракции, помещены статьи, в одной из которых отмечается необходимость учета химической кинетики при расчете аппаратуры, а в другой дается аналитический метод расчета числа теоретических степеней, исходящий из величины константы равновесия реакции. [c.4]

Наоборот, если вещества отличаются только селективностью и разделяемые компоненты имеют одинаковое давление пара при заданной температуре колонки, например циклогексан и бензол при 79°С, то разделение можно уподобить экстракции. Относительное удерживание в этом случае равно отношению коэффициентов активности компонентов. Соответствующим выбором неподвижной фазы можно менять это отношение в широких пределах. Особенно интересны неподвижные фазы, которые за счет различия в коэффициентах активности характеризуются достаточным разделительным действием даже в том случае, когда компоненты имеют не только одинаковое давление пара, но и аналогичное химическое строение (например, изомеры положения). Такие неподвижные фазы, достаточно специфичные для того, чтобы на них можно было разделить, например, пара- и жега-ксилолы, называют высокоселективными. Существует правило, что в случае применения селективных фаз не только силь [c.56]

Несовершенство теорий растворов (электролитов и неэлектролитов), а также отсутствие в литературе надежных экспериментальных данных по коэффициентам активности компонентов органических систем типа ТБФ — разбавитель — сольват экстрагируемой соли исключают возможность расчета термодинамических констант равновесия реакций экстракции (см. [1] главы 1 и VIH). Обычно рассчитывают классические [c.49]

В случае других экстрагентов кислотного характера, если они находятся в разбавителе в незначительных концентрациях (10 —10--2 М), без существенной ошибки в определении К° можно принять, что коэффициенты активности компонентов органической фазы равны 1. Ошибка в расчете К° при этом не будет превышать обычной ошибки опыта при использовании радиоактивных изотопов. Если с изменением состава водной фазы (или органической в том случае, когда известна концентрационная зависимость коэффициентов активности компонентов органической фазы) К° не остается постоянной величиной, то из этого следует, что в условиях эксперимента происходит изменение механизма экстракции. [c.72]

Коэффициенты активности нейтральных экстрагентов в разбавителях и коэффициенты активности сольватиро-ванных молекулами нейтральных экстрагентов солей металлов в органической фазе, как правило, неизвестны. В этом случае уравнения для определения коэффициентов активности ионов позволяют количественно оценивать неидеальность водной фазы и на основе известного механизма экстракции рассчитывать отношения коэффициентов активности компонентов органического раствора [см. уравнение (1.2)]. При систематическом исследовании экстракционных равновесий, пользуясь этим методом, можно установить закономерности изменения 7 и Торг в зависимости от состава органического раствора. Количественное описание экстракционных равновесий с участием нейтральных органических экстрагентов рассмотрено в следующем разделе. [c.72]

Теория растворов неэлектролитов еще более несовершенна, чем теория водных растворов электролитов предсказание концентрационных и других зависимостей коэффициентов активности компонентов органической фазы для теории растворов неэлектролитов является непосильной задачей. Это обстоятельство, а также отсутствие в литературе надежных экспериментальных данных по коэффициентам активности компонентов органических систем типа ТБФ — разбавитель — сольват экстрагируемой соли исключает возможность расчета термодинамических констант равновесия, описываемых уравнениями (1.1) — (1-3). Обычно рассчитывают классические концентрационные (кажущиеся) константы экстракции, величины которых существенно изменяются iB зависимости от ио нной силы и состава водной фазы, концентрации экстрагента в разбавителе и природы разбавителя [4, 5, 57]. [c.73]

Константа экстракции К х — фундаментальная величина, наиболее полно описывающая процесс экстракции зависит она от свойств всех компонентов системы. К сожалению, в настоящее время отсутствуют методы расчета констант экстракции из физико-химических характеристик экстракционной системы. Константы вычисляются по уравнениям (9), (13), (17) на основе опытных значений В. Для таких расчетов необходимо знать термодинамические константы устойчивости комплексов и соответствующие коэффициенты активности. [c.25]

Процесс экстракции протекает в идеальных условиях, когда растворитель, извлекая заданный компонент, не растворяет основную жидкость (маточный раствор) и сам не растворяется в ней и когда летучесть-, активность и коэффициент активности подчиняются простым линейным зависимостям. [c.317]

При построении фазовой диаграммы с достаточной точностью необходимо, как правило, пользоваться уравнениями для коэффициентов активности в тройных системах, содержащими константы, которые можно определить только по данным для тройных систем. Тройное равновесие пар — жидкость для полностью смешивающихся систем можно достаточно точно рассчитать, исходя только из данных для бинарных систем. Однако при ограниченной смешиваемости компонентов этот метод непригоден для большей части систем, используемых в процессах жидкостной экстракции. [c.111]

Экстракция применяется в нефтеперерабатывающей промышленности для выделения аренов из катализатов риформинга бензиновых фракций, а также для селективной очистки смазочных масел от компонентов с низкими индексами вязкости—полициклических ароматических и гетероатомных соединений. Преимущество процесса экстракции состоит в возможности совместного выделения аренов Се — Се из фракции ката-лизата риформинга 62—140 °С. В процессе же экстрактивной ректификации необходимо предварительное разделение сырья на узкие фракции — бензольную, толуольную и ксилольную с последующим выделением аренов в разных колоннах. Последнее необходимо в связи с тем, что, как вытекает из уравнения (4), коэффициент относительной летучести углеводородов в процессе экстрактивной ректификации зависит не только от коэффициентов активности, но и от давлений насыщенного пара. Поэтому высококипящие насыщенные углеводороды, например Се — Сд, и в присутствии селективного растворителя могут иметь меньшую летучесть, чем бензол, т. е. четкого группового разделения углеводородов не произойдет. [c.79]

В ГЖХ используют различия в летучести компонентов смеси, в геометрической структуре их молекул и интенсивности взаимодействия с неподвижной фазой. Селективные неподвижные фазы обеспечивают различную растворяющую способность по отношению к анализируемым веществам и взаимное смещение зон компонентов смеси. Различают селективность как способность к разделению каких-либо двух компонентов, групповую селективность как способность к разделению компонентов двух гомологических рядов, например алканов и аренов, а также селективность по молекулярным массам — способность к разделению компонентов одного гомологического ряда. Как и в процессах экстракции, экстрактивной и азеотропной ректификации," абсорбции, селективность растворителей в ГЖХ можно характеризовать отношением коэффициентов активности разделяемых компонентов й растворителе. Значения коэффициентов активности связаны с параметрами удерживания компонентов в хроматографической колонке. [c.121]

Как уже отмечалось в гл. 1, знание численных значений коэффициентов распределения газ — жидкость открывает возможность определения коэффициентов активности летучих веществ в растворах. При этом особенно ценной оказывается высокая чувствительность газохроматографического парофазного анализа, позволяющая работать с очень разбавленными растворами и находить предельные величины 7° , представляющие значительный теоретический и практический интерес, но трудно измеряемые другими методами. Широкие перспективы здесь имеет метод непрерывной экстракции летучих компонентов раствора потоком инертного газа, впервые использованный для определения коэффициентов активности в 1977 г. [48]. [c.262]

Коэффициент селективности а в газовой экстракции определяется отношениями давлений насыщенного пара разделяемых компонентов р и коэффициентов активности в растворе у [c.173]

Различное действие высаливателей на экстракцию электролита зависит от их влияния на коэффициент активности ионов распределяющегося компонента. Изучая смеси сильных электролитов, Харнед [3] установил, что логарифм коэффициента активности одного электролита линейно изменяется с изменением концентрации второго при постоянной их общей концентрации, и для 1,1-валентных электролитов может быть выражен уравнениями [c.96]

Наиболее эффективный метод выделения тиофена из коксохимической бензольной фракции - экстрактивная ректификация. Эффективность этого процесса разделения определяется значением коэффициента относительной летучести в присутствии селективного растворителя (Хр (табл. 11). В процессе простой ректификации используется лишь различие давлений насыщенного пара бензола и тиофена, в процессе экстракции - только различие в энергиях взаимодействия растворителя с разделяемыми компонентами, или отношение коэффициентов активности бензола и тиофена в растворителе. Критерий же эффективности процесса экстрактивной ректификации выражается как произведение критериев простой ректификации и экстракции, т. е. эффект разделения как бы взаимно усиливается. Это находит отражение [c.40]

По величине отношения предельных коэффициентов активности разделяемых компонентов в растворителях можно судить о максимальной селективности растворителя при данной температуре [6,7,10]. Этот термодинамический критерий селективности растворителей, например, по отношению к системам насыщенный углеводород — ароматический углеводород используется для выбора высокоэффективных разделяющих агентов в процессах экстракции, экстрактивной и азеотропной ректификации. Так, в последнем обзоре [7] приведены данные о селективности 683 растворителей по отношению к различным модельным системам гексан — бензол, циклогексан — бензол, 1-гексен— бензол, рассчитанные на основе значений предельных коэффициентов активности углеводородов, опубликованных в мировой литературе. [c.3]

Методы азеотропной и экстрактивной перегонки широко применяют в промышленности в тех случаях, когда обычное ректификационное разделение связано со значительными трудностями. В лабораториях же для разделения близкокипящих компонентов неидеальных смесей без азеотропа, а также азеотропных смесей обычно используют другие методы, например химические методы, экстракцию или хроматографию. Ниже показано, что для разделения указанных выше смесей селективные методы перегонки, такие как азеотропная и экстрактивная ректификация, имеют существенные преимущества. Общий отличительный признак этих обоих методов перегонки заключается в том, что они основаны на влиянии специально подобранного вещества на отношение коэффициентов активности разделяемых компонентов [17]. Кюммерле 18] показал, что возможна также комбинация обоих методов — азеотропноэкстрактивная ректификация. Герстер [19] сравнил эти методы и обычную ректификацию с экономической точки зрения. [c.299]

В учебном пособии рассмотрена роль основных видов межмолекулярных взаимодействий в растворах неэлектролитов, методы экспериментального определения и расчета величин коэффициентов активности компонентов неидеальных систем. Изложены результаты исследований автора с сотрудниками, касающиеся зависимости селективности растворителей по отношению к углеводородным системам от химического строения растворителей. Установленные закономерности облегчают обоснованный выбор эффективных разделяющих агентов в процессах экстракции, абсорбции, экстрактивной и азео-тропной ректификации, которые широко используются в промышленности для выделения ароматических, ацетиленовых, MOHO- и диолефиновых углеводородов из смесей с насыщенными углеводородами. [c.2]

С /с =0,0125 и и02(Ы0з)2-ЗДБЭ с /( =0,015. Точки, представляющие IgD при экстракции из 4,2 М. HNOg, лежат близко к кривой 2 (см. рис. 2) с п=2,34, рассчитанной, исходя из значений констант /с =0,0018 и /С з =0,0025. Константы К и К " были бы равны кон-стантзм К (см. формулу 6), если, бы коэффициенты активности компонентов органической фазы были близки к единице. [c.30]

При экстракции по сольватному механизму результаты определения состава сольватов и описания равновесия без учета коэффициентов активности компонентов органической фазы часто практически однозначны. Это в наибольщей степени относится к системам, в которых достигается высокая степень насыщения органической фазы. Например, методами сдвига равновесия и насыщения установлено, что нитраты редкоземельных элементов образуют с ТБФ негидратированные трисольвагы [42]. Результаты расчета констант при различных значениях д, приведенные в табл. П.З, показывают, что практически постоянной остается лишь эффективная константа экстракции трисольвата нитрата иттербия. [c.65]

В. А. Михайлов с сотр. 53, 54] показали возможность описания равновесия в рассматриваемой системе с применением уравнения Маргулеса — Воля. На примере системы Н2О—NaNOs— —U02(N03)2 была установлена возможность расчета состава органической фазы в четверных системах с неэкстрагируемым выса-ливателем [54]. При расчете коэффициентов активности компонентов водной фазы предполагалось, что для этой системы справедливо правило Здановского (1.45). Из табл. П.6 следует, что данные работы [54] удовлетворительно описываются и с помощью констант, приведенных в табл. П.5, которые определены по данным экстракции нитрата уранила из его бинарных растворов. [c.68]

Таким образом, при использовании концепции идеального ассоциированного раствора также можно получить термодинамические константы экстракции, если учесть коэффициенты активности компонентов водной фазы. Обычно помимо мономера допускается существование еще двух-трех ассоциатов, причем в одном из них значение р — д Ю. Существование таких крупных частиц в растворе физически не обосновано и вызывает сомнение. Характерно, что рассматривается образование лишь негидрати-рованных ассоциатов, хотя содержание воды в органической фазе растет с ростом концентрации кислоты. Тем самым принимается, что распределение воды не влияет на экстракционное равновесие. [c.114]

Попытка учета коэффициентов активности компонентов водной фазы при расчете констант сделана при описании равновесия экстракции нитрата уранила растворами Д2ЭГФК в тетрахлорметане [224]. Однако это не привело к постоянству найденных значений эффективных констант. [c.130]

Возможность определения коэффициентов активности компонентов органической фазы при изучении экстракционных равновесий из данных о зависимости кажущихся констант экстракции от состава органической фазы (при условии знания термодинамической активности распределяющегося вещества в рав1но1веоной водн ой фазе) рассм-отре-на в работе [287]. [c.46]

Уолтерс и Додсон определили константы устойчивости хлоридных комплексов таллия с помощью экстракции Т1 (П1) растворами ТБФ в гексане и изопропиловым эфиром. При расчете констант предполагалось, что для описания процесса применим закон действующих масс и что коэффициенты активности компонентов постоянны. Расчет проведен на вычислительной машине с помощью программы, разработанной для решения кристаллографических проблем. [c.63]

Проверку модели, положенной в основу описания процесса экстракции, проводили последовательно по стадиям. Ионизацию солей в фазе бензола считали незначительной, так же как и растворимость серной кислоты в бензоле. Коэффициенты активности компонентов в бензоле принимали равными единице. В первоначально проверяемой модели процесса рассматривались две соли сульфат и бисульфат амина последующие модели включали эти дне соли и их различные ассоциа-ты. Возможные модели и экспериментальные данные сравнивали с помощью программы ФОРТРАН (FORTRAN) для вычислительной машины ИБМ-7090. При этом формировалась квадратичная функция [c.205]

Коэффициенты распределения находят экспериментальным путем. Для достижения большей полноты экстракции можно изменять значение коэффициента распределения, изменяя температуру системы или вводя в нее добавку, уменьшаюш,ую растворимость извлекаемого компонента в водной фазе или увеличивающую его растворимость в органической фазе, или ту и другую. При этом могут изменяться коэффициенты активности соединений в органической и водной фазах или относительные количества находящихся в них комплексов, в том числе и экстрагируемого компонента. [c.318]

Коэффициент распределения — отношение аналитических концентраций, т. е. включающих все виды соединений данного компонента в органической (с,,) и водной (с ) фазах при равновесии. Это сложная функция концентраций и коэффициентов активностей, а поэтому в общйм случае — переменная величина. Коэффициент распределения выразим через константу экстракции его выражение из (119) подставим в (117), получим (120) [c.334]

Вооль Редлих и Кистер и др. показали, как составляются уравнения для коэффициентов активности в системах, состоящих из четырех компонентов и более. Уравнения, предложенные Блэком обладают тем преимуществом, что эмпирические константы, входящие в них, можно определить только из данных для бинарных систем. Эти уравнения существенно упрощаются, если распределяемые вещества являются членами одного гомологического ряда. Однако все известные зависимости для коэффициентов активности в многокомпонентных системах сложны, и ни одна из них не проверялась на системах, представляющих интерес для жидкостной экстракции, т. е. на системах, образующих две жидкие фазы. Поэтому при расчете равновесия в таких системах лучше всего ограничиться определением р для систем с малой взаимной растворимостью растворителей при бесконечном разбавлении распределяемых веществ. Даже такие ограниченные данные весьма полезны. [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология