Экстракция разделение двух веществ

В последние два десятилетия макроциклические соединения привлекают к себе пристальное внимание исследователей синтезируются и идентифицируются сотни новых макроциклов и их металлокомплексов, изучаются качественные особенности данного класса соединений. Повышенный интерес к этим веществам объясняется их необычными химическими свойствами. Макроциклические лиганды способны связывать разнообразные ионы металлов в комплексы, отличающиеся, как правило, высокой устойчивостью. В таких комплексах ионы металлов могут находиться в различных степенях окисления, включая крайне нестабильные. Многие макроциклические металлокомплексы обладают высокой каталитической активностью, а некоторые из них — необычными электрофизическими свойствами. В связи с этим макроциклические соединения (лиганды и металлокомплексы) находят широкое практическое применение в экстракции, разделении ионов металлов, межфазном катализе, электрохимии, катализе окислительно-восстановительных реакций, электронике, моделировании биохимических процессов и т. д. [c.5]

Простейшим случаем экстракционного процесса является однократное распределение вещества между несмешивающимися растворителями. При этом если два вещества характеризуются различными коэффициентами распределения, то при экстракции в той или иной степени происходит их разделение. Доля вещества е с коэффициентом распределения D, перешедшего в экстракт, очевидно, равна [c.143]

Растворитель, применяемый для экстракции, должен лучше растворять экстрагируемое вещество, чем растворитель, из которого это вещество экстрагируется. Следовательно, экстракция вещества легко осуществима-в том случае, когда коэффициент распределения значительно отличается от 1 (К > 100). Два вещества (с коэффициентами распределения К1 и /(,) в идеальном случае распределяются между жидкими фазами независимо друг от друга. Если разность в их коэффициентах достаточно велика, то их можно разделить простой экстракцией. Трудность разделения определяется величиной р — фактором разделения Р = К1 Кз 1 (больший коэффициент распределения делят на меньший). Оба вещества можно удовлетворительно разделить простой экстракцией только в случае, если > 100. Для разделения смесей с Р = 100 следует применять методы дробной экстракции. [c.36]

Разделение веществ экстракцией является наиболее важным процессом среди процессов химической технологии. Он основан на взаимной растворимости двух или более жидких фаз, обычно включающих три компонента растворитель и два вещества, которые должны быть разделены. [c.7]

Два вещества (с коэффициентами распределения Кг и Ко) в идеальном случае распределяются между обеими жидкими фазами независимо друг от друга. Если разность в их коэффициентах распределения достаточно велика, то их можно разделить простой экстракцией. Трудность разделения определяется фактором разделения р ) [c.70]

Особенно сложен процесс разделения тех веществ, коэффициенты распределения которых отличны от нуля и близки по величине в этих случаях необходимо привлечь технику многоступенчатого фракционирования. По существу, нет принципиальных различий в технике многоступенчатого и одноступенчатого разделения оба они основаны на разнице в коэффициентах распределения растворенного вещества в двух фазах. Однако следует учесть два фактора, делающие фракционирование наиболее эффективным методом разделения. Во-первых, значительно увеличивается время соприкосновения обеих фаз во-вторых, в процессе фракционирования обновляются обе фазы. Последнее является отличительной чертой фракционирования по сравнению с исчерпывающей экстракцией хотя в последнем случае обеспечивается множество контактов между фазами, но обновляется лишь одна фаза. [c.239]

Если два вещества А и В образуют двухкомпонентный гомоазеотроп (А, В), то разделить их можно добавлении к их смеси такого третьего компонента С, который с одним из компонентов, например с А, образует двухкомпонентный азеотроп (А, С), по температуре кипения достаточно отличающийся от другого компонента В. В этом случае сначала отгонится азеотроп (А, С), а потом чистый компонент В. В случае отрицательной азеотропии очередность будет обратная. Компонент С следует подбирать так, чтобы разделение азеотропа (А, С) было легко осуществимо (вымыванием водой или экстракцией). [c.67]

Если два вещества А и В подвергаются разделению путем встряхивания водного раствора с несмешивающимся органическим растворителем, эта процедура оказывается достаточно простой, когда А имеет благоприятный коэффициент распределения, а В фактически не экстрагируется. В таком случае водный раствор необходимо обрабатывать лишь несколькими порциями несмешивающегося растворителя. Число экстракций, которое требуется для достижения заданного извлечения, можно найти, если известен коэффициент распределения. [c.61]

Два вещества могут быть достаточно полно разделены с помощью экстракции, если коэффициент р очень велик или очень ма , т. е. если Кг и Кг сильно различаются. Исключительная ценность хроматографии именно в том, что она дает возможность разделять вещества, для которых Р 1, т. е. с очень близкими коэффициентами распределения. Высокая эффективность разделения обусловлена тем, что в ходе процесса быстро и одновременно происходят сотни и даже тысячи циклов экстракции. [c.25]

В органическую фазу могут одновременно экстрагироваться два (и более) компонента. Экстракция может быть селективной, если скорости перехода веществ из одной фазы в другую значительно различаются, что обусловлено их разными химическими свойствами. В частности, это может происходить, когда межфазовый переход одного из компонентов лимитируется химическим взаимодействием, а другого — диффузией. Таким образом, экстракцией можно разделять смеси веществ на компоненты, отличающиеся химическими свойствами. Различия в физических свойствах имеют меньшее значение. Изменяя факторы, влияющие на химические свойства, можно увеличить скорость извлечения одного из компонентов и уменьшить скорость извлечения других и, таким образом, повысить селективность разделения веществ. [c.317]

Экстракционная центрифуга Подбельняка сконструирована для непрерывной многоступенчатой противоточной экстракции (неремешивания) и разделения двух жидких фаз с использованием лишь одного вращающегося ротора. Из центрифуги выводятся два жидких потока вместе с более тяжелой жидкостью одновременно могут отводиться твердые вещества, обладающие пластической текучестью. Согласно литературным данным центрифуги Подбельняка дают следующие преимущества по сравнению с экстракционными колоннами или сочетанием отдельных экстракторов н центрифуг уменьшаются габариты, упрощается трубная обвязка, сокращается потребность во вспомогательном оборудовании, уменьшаются расходы на эксплуатацию н содержание, уменьшается общее количество растворителя, циркулирующего в системе. Захват жидкости в центробежных экстракторах невелик. Поэтому время, затрачиваемое на пуск пли переключение на новые виды сырья, сводится до минимума. [c.246]

Если добавляемый растворитель (экстрагент) образует с исходным расплавом гетерогенную смесь, то возникают два слоя, один из которых содержит очищенный продукт, а второй — преимущественно нежелательные примеси. Такой процесс часто предшествует направленной кристаллизации и зонной плавке, причем экстрагент выбирается таким, чтобы растворимость примеси в нем была выше растворимости очищаемого вещества. В результате рассматриваемого сочетания двух процессов разделение исходного расплава происходит за счет суммарного эффекта кристаллизации и экстракции. В качестве экстрагентов при очистке металлов используются легкие металлы, соли или окислы, а применительно к органическим веществам — те же экстрагенты, что и для жидкостной экстракции. [c.723]

В процессах экстракции приходится иметь дело с системами, содержащими три или более компонента. В простейшем случае процесс заключается в извлечении одного из компонентов бинарной смеси однокомпонентным растворителем. Такую систему можно рассматривать как состоящую из двух ограниченно смешивающихся растворителей и распределяемого между ними вещества. Тогда условия ф-азового равновесия могут быть заданы в виде зависимости коэффициента распределения этого вещества от его содержания в одной из фаз. Если задачей процесса является разделение бинарной или более сложной смеси, т. е. число распределяемых компонентов — два или более, то условия ее разделения определяются значениями коэффициентов относительного распределения (селективности) р, аналогичных коэффициентам относительной летучести [c.569]

Способ экстракции, основанный на распределении растворенных веществ между несмешивающимися растворителями, применяется для двух целей для количественного извлечения одного из растворенных веществ — исчерпывающая экстракция-, для разделения двух растворенных веществ — селективная экстракция. При изложении теории способа экстракции полезно вначале рассмотреть свойства системы с одним растворенным веществом, а затем распространить выводы на разделение смеси, предполагая, что два или более растворенных вещества не взаимодействуют между собой. Хотя это предположение в некоторых случаях и неверно, обычно оно принимается, и мы не будем усложнять изложение. [c.525]

Были проведены [45—47] систематические исследования для выяснения основности метилбензолов. Применяли два метода периодическую экстракцию и измерение давления пара смесей метилбензолов в присутствии фтористоводородной кислоты с добавлением фтористого бора. На основании результатов одноступенчатой экстракции вычисляли коэффициенты разделения, которые использовали как основу для определения относительной щелочности метилбензолов (по отношению к -ксилолу как эталонному веществу). В последующем были проведены аналогичные работы [48, 49], в которых были получены совпадающие показатели основности. Все эти показатели, независимо полученные различными исследователями, обнаруживают хорошую сходимость. Однако в работе [49] наблюдается более широкий разброс констант равновесия, чем в работах [47] и [48]. Квантово-химическое исследование равновесия этих систем и сравнение теоретических и экспериментальных результатов проведенных исследований приводят к выводу ]50], что если исходить из совмещенной модели, учитывающей гиперконьюгацию и индукцию под действием метильных групп, сходимость улучшается по сравнению с достигаемой для любой одиночной модели, взятой отдельно (табл. 9). [c.326]

Экстракция осуществляется при контакте раствора и экстрагента с последующим разделением фаз и регенерацией или удалением экстрагента. Два растворителя не должны смешиваться друг с другом или иметь малую взаимную растворимость, отличаться друг от друга по плотности, иметь низкую вязкость экстрагент должен легко регенерироваться или удаляться и обладать селективностью растворения по отнощению к извлекаемому веществу. [c.200]

Если в растворе находятся два экстрагируемых вещества, то их разделение зависит от избирательности экстракции, от различия в величинах О и е. [c.207]

Несмотря на то что однокомпонентные системы могут быть интересны с различных точек зрения, здесь они не рассматриваются, как не имеющие большого значения для экстракции. В экстракционном процессе участвуют по крайней мере три вещества два компонента, подлежащие разделению, и растворитель. Поэтому уже в про- стейшем случае система должна быть тройной. [c.17]

Облучение органических материалов может привести к образованию полимеров, выделению газов и к окислительно-восстановительным реакциям. Образование полимеров и окислительно-восстановительные процессы могут изменить избирательность экстракции некоторые из продуктов разложения могут, например, восстановить растворенное вещество до более низкой валентности с нежелательно низким коэффициентом распределения. Выделение газа (главным образом водорода) физически действует на режим работы и мешает разделению фаз. В процессе отделения урана-233 от облученного тория с применением ТБФ при облучении, равном 0,5 вг-ч/л, в два раза увеличивается экстракция рутения, а при облучении 10 вт-ч/л< наступает эмульгирование, которое полностью нарушает процесс. Под действием радиации осаждаются нерастворимые ториевые комплексы, возможно, содержащие фосфаты и, вероятно, ускоряется гидролиз ТБФ. Продукты гидролиза, такие как моно- и дк-8 [c.115]

Д. И. Менделеев впервые высказал мысль о целесообразности изучения тройных растворов (растворенное вещество в двойном смешанном растворителе и два растворенных компонента в чистой жидкости [13, с. 671 ]). Как мы увидим далее (гл. X), исследование растворов в двойном смешанном растворителе действительно позволило обнаружить некоторые закономерности, скрытые в обычных растворах, и оказалось весьма продуктивным для практики (проблема всаливания и высаливания, вопросы разделения сложных растворов, экстракция и т. д.). В гл. X мы подробно останавливаемся на характеристике подобных систем, не затрагивая вопросов, касающихся растворов нескольких солей в воде, так как они подробно освещены Г. И. Микулиным [8]. [c.10]

Фазы, насыщенные экстрагентом, после смешения и разделения на два слоя должны быть освобождены от него для уменьшения потерь производства и замыкания экстрагента в цикл. Извлеченные вещества необходимо получать в товарном виде или в виде, пригодном для утилизации на данном производстве. Этап отделения экстрагента от извлеченного вещества сопряжен, как правило, с наибольшими затратами энергии и поэтому его стоимость существенно влияет на экономику процесса. Вторым процессом, определяющим экономичность экстракции, является процесс возвращения экстрагента из фаз, в которых он остается [c.132]

В экстракционной кристаллизации сочетаются два метода разделения и очистки вещества экстракция и кристаллизация. Если их применять индивидуально, сначала экстракцию, а затем кристаллизацию, то степень очистки вещества от отдельных примесей будет меньше. [c.392]

Процессы разделения и предварительного концентрирования должны быть экспрессными и избирательными. Многие химические и физические методы пригодны для разделения и предварительного концентрирования загрязняющих неорганических веществ. Наиболее часто используемые методы включают выпаривание, образование хелатов и экстракцию растворителем, ионный обмен, соосаждение, хроматографию (газовую, жидкостную и тонкослойную) и электрохимические. Последние два метода обсуждались ранее. [c.625]

Разделение двух распределяющихся веществ. До сих пор мы говорили о достижении максимальной степени экстракции только для одного растворенного вещества. На практике же иногда приходится одновременно рассматривать и минимальную степень экстракции другого растворенного вещества, т. е. разделять два компонента. Ясно, что в этом случае важны сами значения коэффициентов распределения двух растворенных веществ, но было бы ошибочным считать, что разделительная способность двух соединений А и В будет определяться отношением 0са10св (здесь и далее индексы А и В относятся к соединениям А и В). Следующие расчеты сопоставляют две системы, каждую с соотношением >са/-Осв= Ю , и показывают, что случай этот является гораздо более сложным [c.504]

Из рис. 15.9 видно, что два компонента, экстрагирующиеся с различными коэффициентами распределения, образуют две концентрационные волны, которые двигаются с разной скоростью это позволяет разделять такие компоненты. Рассмотрим, например, возможность разделения двух веществ, экстрагирующихся с коэффициентами распределения соответственно 0,25 и 4,0. После 6 экстракций первое вещество будет находиться в основном в воронках 1, 2 и 3, а второе вещество — главным образом в воронках 5 и 6. Еще несколько ступеней экстракции позволили бы количественно отделить вещества друг от друга. Чем меньше разница в значениях О двух компонентов, тем большее число экстракций нуж- [c.511]

Пилюли, желатиновые капсулы, сложные порошки. Из этих и указанных ниже лекарственных форм вследствие присутствия в них мешающих сопутствующих веществ нельзя экстрагировать лекарственные вещества сразу же в этом случае предварительно проводят так называемую экстракцию спиртом . Измельченное вещество обрабатывают равным количеством 10%-ного раствора винной кислоты. Полученный раствор должен иметь кислую реакцию по конго красному (pH 4—5). Затем прибавляют не менее чем двойное количество спирта, смесь переносят в колбу и нагревают с обратным холодильником на водяной бане в течение 20 мин не более чем до слабого кипения. Спирт сливают и повторяют описанную операцию еще два раза. Объединенные спиртовые вытяжки, имеющие кислую реакцию, по охлаждении фильтруют через фильтр, предварительно обработанный спиртом, и осторожно концентрируют на водяной бане до получения сиропообразной массы. Остаток экстрагируют еще раз 95% спиртом, фильтруют и фильтрат упаривают. Такая обработка позволяет удалить значительную часть декстринов, слизистых веществ и др. Для удаления жиров, масел и смолообразных веществ необходимо дальнейшее извлечение 25% спиртом, фильтрование и повторное упаривание. Полученный после этого кислый водный раствор подвергают разделению по XXIII.б. Если из него выпадают в осадок некоторые труднорастворимые в воде вещества, это не мешает анализу. [c.554]

На различной растворимости одного и того же вещества в неч смешивающихся жидкостях основан метод его извлечения из разбавленного раствора. По этому методу к разбавленному исходному раствору добавляют другой растворитель, не смешивающийся с растворителем исходного раствора, но хорошо растворяющий извлекаемое вещество. Из разбавленного раствора растворенное вещество переходит в слой добавленного растворителя и концентрируется в нем. Этот процесс, называется экстракцией. Экстракцию из растворов применяют для разделения близкоки-пящих жидкостей, жидкостей с относительно малой летучестью паров и высокой температурой кипения, веществ, разлагающихся при нагревании, т. е. в тех случаях, когда разделение перегонкой малоэффективно или вообще невозможно. Например, очень трудно и неэкономично выделять перегонкой уксусную кислоту из разбавленных водных растворов и для ее выделения применяют экстракцию. Для этого к водному раствору уксусной кислоты прибавляют небольшое количество этилацетата, который в воде растворяется ограниченно, но очень хорошо растворяет уксусную кислоту. После перемешивания и отстаивания смесь разделяется на два слоя, один из которых состоит из воды с очень небольшим содержанием уксусной кислоты, другой представляет собой концентрированный раствор уксусной кислоты в этилацетате. [c.63]

Принцип извлечения каротиноидов из растительных или животных источников основан на экстракции сухого измельченного сырья органическим растворителем с последующей отгонкой избытка растворителя из экстракта остаток подвергают обработке едкой щелочью с целью омыления липоидных веществ и каротиноиды извлекают петролейным эфиром или гек-саном. Экстракт смешивают с метиловым спиртом и после расслаивания получают два слоя углеводородный, содержащий каротиноидные углеводороды, в том числе а-, - и -каротины, и метанольный, в котором заключаются кислородсодержащие каротиноиды. Дальнейшее разделение каротиноидов производят хроматографически по методу Цвета [Щ] на окиси алюминия [368] или других адсорбентах с последующим избирательным вымыванием смесью бензола и метанола или другими растворителями (см. с. 191). [c.200]

Технологическое оформление и расчет статики процессов экстракции. В зависимости от требований к продуктам разделения и масштабов производства экстракция проводится путем однократного взаимодействия с растворителями, многоступенчатого процесса с подачей в каждую ступень свежего растворителя, а также путем непрерывного или многоступенчатого противоточного взаимодействия фаз. Первые два способа применяются в лабораторной практике или в производствах небольшого масштаба. Противоточное взаимодействие наиболее эффективно и является самым распространенным промышленным методоА1 проведения процесса экстракции. Во всех случаях процесс экстракции сочетается с процессом регенерации растворителя (или растворителей, если их два или более) с целью его повторного использования и выделения из растворов целевых продуктов. Чаще всего разделение экстракта осуществляется методами дистилляции или ректификации, а иногда с помощью других методов (азеотропной или экстрактивной ректификации, кристаллизации и т. д.). Выбор метода разделения экстракта зависит от физико-химических свойств содержащихся в нем веществ. Экономичность процесса разделения смеси методом экстракции определяется затратами на проведение собственно экстракции и на разделение экстракта. С учетом этого выбирается оптимальный способ разделения заданной смеси из числа возможных. [c.570]

Этот способ проведения процесса экстракции (рис. 174) является наиболее эффективным срав-нительно с другими экстракционными методами разделения. Исходный раствор Е вводят в центральную часть каскада, состоящего из п + п ступеней, через которые противотоком движутся два экстрагента А и I) последние могут быть и не чистыми веществами. На одном или на обоих концах каскада можно организовать возврат флегмы (см. рис. 174). [c.346]

Для отделения молибдена от вольфрама используют два основных приема. Один из них основан на различии в ходе кривых зависимости D = f (снсО- Вольфрам(У1) хорошо экстрагируется при значительно больших концентрациях НС1, чем молибден(У1). Проводя экстракцию из 5—6 М раствора НС1, извлекают молиб-ден(У1), а вольфрам(У1) остается в водной фазе [1030, 1034, 1043, 1047). Осуществление этой операции в противоточном варианте улучшает разделение [622]. Второй прием основан на связывании вольфрама(У1) в плохо экстрагирующиеся комплексы с помощью таких комплексообразующих веществ, как винная [621], щавелевая и фосфорная кислоты, NaF, HF [620]. Последние ухудшают экстракцию и молибдена, однако в значительно меньшей степени, чем экстракцию вольфрама. Условия подбирают так, чтобы молибден полностью извлекался в органическую фазу, а вольфрам оставался в водной. Эти же приемы используют и для отделения от рения(УП) [621, 1035]. [c.177]

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]

Джонсон [33] подробно рассмотрел размывание полосы при экстракции, когда проба сразу вводится в противоточную систему, где обе фазы движутся в противоположных направлениях. Этот противоточный каскадный способ [34] имеет большое значение в технологии. При заданном числе стадий разделения этот способ может обеспечить более полное разделение, чем при противоточной экстракции. Часто пробу вводят не в одну из конечных секций, а в какую-либо из средних секций аппарата, и число стадий разделения на единицу длины уменьшается в обоих направлениях от точки ввода пробы. Если для одного из веществ ОУорт/У > 1, а для другого ОУорт/У < 1, на противоположных концах системы сосудов получают два разных концентрата этих веществ. Многоступенчатая дистилляция является примером противоточного каскадного процесса. Описана модель периодического каскадного процесса, полученная с помощью цифровой ЭВМ [35]. [c.479]

При извлечении, например, плутония галогенидами возможны два метода последующей обработки. Если экстрактант представляет собой галогенид урана и концентрация плутония достаточно высока, можно получить пластинки ураноплутониевого сплава путем восстановления соли электролизом или магнием. Этот сплав можно использовать как таковой или в качестве присадки для повышения содержания делящихся веществ в топливе. Если же содержание плутония невелико, как например при экстракции хлористым барием, возможно, будет выгоднее растворить соль и произвести разделение веществ экстракцией органическим растворителем. [c.216]

Часто, особенно при экстракции водных щелочных растворов, образуются эмульсии, которые с большим трудом разделяются на два слоя. В этих случаях разделение слоев может быть достигнуто одним из следующих приемов 1) через жидкость в делительной воронке продувают ток воздуха 2) водный слой насыщают Na l 3) добавляют несколько капель поверхностно-актив-ного вещества, понижающего поверхностное натяжение (например, октилового спирта). [c.298]

Если два элемента образуют с реагентом экстрагируемые хелаты, то для их разделения ири соогвегсхвующем значении pH значения рН12 должны значительно различаться. При добавлении маскирующего вещества Ь значение рН1, может изменяться. В качестве маскирующих реагентов наиболее широко применяют цианиды, тартраты, фториды и ЭДТА (см. приложение 2). Они препятствуют экстракции элементов в органическую фазу вследствие образования растворимых в воде прочных (обычно отрицательно заряженных) комплексных соединений. В присутствии Е [c.50]