Физическое распределение

Правильность выбранного механизма диссоциативной экстракции проверялась путем сопоставления расчетных и экспериментальных данных (рис. 1). Применение модели, представленной системой уравнений (1)—(6), не позволило описать поведение изучаемой экстракционной системы с требуемым уровнем адекватности. Это может быть связано с тем, что коэффициенты физического распределения К1 допускались постоянными, а также с тем, что в первоначальном механизме могли быть не отражены все физические и химические взаимодействия в системе. [c.82]

Характерной особенностью экстракции монокарбоновых кислот, особенно их высших гомологов, является наложение механизма физического распределения димеров на сольватный механизм экстракции по мере роста концентрации кислоты. [c.49]

Экстракционные системы могут быть разделены на две группы. К первой из них относятся системы с так называемым физическим распределением компонентов , т. е. системы, в которых отсутствует химическое взаимодействие между распределяемым веществом и экстрагентом. Различная растворимость компонентов в экстрагенте объясняется чисто физическими свойствами, такими, наиример, как различие в полярности. Такие экстракционные системы часто используются для разделения органических веществ. Как и следует ожидать, разделение органических компонентов, зависящее только от различия в их молекулярной структуре, незначительно. [c.11]

Различие между двумя этими группами значительно. Оно проявляется в физических изменениях, наблюдаемых во время экстракции, а также в способе регенерации экстрагента. В системах с физическим распределением относительная растворимость двух фаз обычно является функцией концентрации растворенного вещества. С другой стороны, когда образуется определенное химическое соединение, начальные растворимости двух растворителей друг в друге обычно [c.11]

Когда экстракция происходит в результате химического взаимодействия растворенного вещества с растворителем, для последующего их разделения требуется разрушение комплекса, осуществляемое химическим путем. В случае экстракции, основанной на физическом распределении, разделение растворенного вещества и растворителя достигается физическими способами, обычно дистилляцией. Поэтому стадия регенерации экстрагента составляет существенную долю общей экономики процесса, включающую стоимость химических реагентов й затраты тепловой энергии. Как будет показано ниже, эта стадия заслуживает тщательного изучения при проектировании экстракционного процесса, так как часто содержит ключ к решению вопроса об экономичности или неэкономичности процесса. [c.12]

При переводе данной главы экстракционные системы обозначались терминами, принятыми в советской научной литературе. Классификация экстракционных процессов, приводимая К. Хансоном, не соответствует принятой в СССР. Хансон называет экстракцию тина электролит — неэлектролит диссоциативной экстракцией, а экстракцию, основанную на физическом распределении — обычной жидкостной экстракцией . — Примеч. пер. [c.14]

Роль возврата в экстракционных системах типа электролит — неэлектролит отличается от его роли в экстракционных системах с физическим распределением. [c.19]

Как видно из таблицы, они во много раз превышают значения общего сопротивления массопередаче при физическом распределении веществ в диффузионных ячейках с перемешиванием. [c.391]

Жидкостная экстракция — метод разделения веществ, основанный на различиях в распределении веществ между двумя жидкими фазами, в наиболее общем случае — между водным раствором и органическим растворителем. Тем же термином называется сам процесс извлечения вещества из водной фазы в органическую. Соответственно обратный процесс называется реэкстракцией. В названии метода и процесса слово жидкостная, как правило, отсутствует, т.е. когда речь идет об экстракции без уточнения агрегатного состояния извлекающей фазы, всегда подразумевается жидкостная экстракция. В других случаях уточняется газовая или твердофазная экстракция. Все многообразие экстракционных систем, отличающихся механизмом межфазных переходов выделяемых веществ, подразделяется на две большие группы на экстракцию по механизму физического распределения и реакционную экстракцию. [c.156]

Экст.ракция по механизму физического распределения [c.156]

Сравнительно давно [2] было обращено внимание на то, что анионит дауэкс-1 в хлоридной форме сильно сорбирует электролиты из водно-ацетоновых растворов. Природа этого явления не была раскрыта, хотя определенно было доказано, что сорбция не обусловлена образованием анионных комплексов. Нами изучены коэффициенты распределения анионов в виде их натриевых, литиевых и цезиевых солей между катионитами СБС и КУ-2 в соответствующих солевых формах и водно-органическими смесями. В качестве органических компонентов применяли ацетон, диоксан и метанол. Оказалось, что нри больших концентрациях органического компонента могут быть получены чрезвычайно большие значения коэффициентов распределения (порядка нескольких сотен и больше), редко наблюдающиеся при физическом распределении веществ между фазами. Величина коэффициента распределения экспоненциально зависит от мольной доли органического компонента, причем константы уравнения сильно различаются для разных электролитов. Благодаря этому почти для любой пары электролитов может быть выбрана такая концентрация орга- [c.346]

Простейшим случаем экстракции является извлечение по механизму физического распределения , когда взаимодействие распре- [c.169]

Случаи, когда имеет место физическое распределение, не осложненное другими процессами, немногочисленны. Обычно они характерны для веществ, слабо диссоциирующих в водной фазе. Примером может служить экстракция германия из растворов соляной кислоты или извлечение четырехокисей осмия и рутения из водных растворов хлороформом или четыреххлористым углеродом. [c.170]

Ai>Aio- Концентрация раствора увеличилась, т. е. извлечение происходит без связывания экстрагента. Этот вариант экстракции получил название физического распределения . [c.26]

Ниже при описании закономерностей распределения все экстракционные системы разделены по типу экстрагента на три группы, в каждой из которых реализуются два механизма экстракции 1) системы с нейтральными реагентами (координационный и гидратно-сольватный механизм экстракции) 2) системы с основными реагентами (извлечение кислот и ацидокомплексов по реакциям присоединения и анионного обмена) 3) системы с кислыми экстрагентами (катионный обмен и образование внутрикомплексных соединений). Кроме того, особо выделено физическое распределение. Несомненно, данное разделение экстракционных систем довольно условно (например, органические кислоты часто ведут себя как нейтральные реагенты, и т. д.). Это разделение проведено лишь для удобства описания изотерм экстракции в разнообразных системах. [c.55]

Равновесие при экстракции кислот и оснований по механизму физического распределения является весьма сложным. В отсутствие ассоциации молекул кислоты ИХ в органической фазе экстракция может быть описана уравнением [c.57]

Другим осложнением при описании изотерм экстракции веществ по механизму физического распределения является ассоциация молекул в органической фазе. В частном случае, когда распределяемое вещество находится в водной фазе в виде мономера, а в органической фазе в виде п-мера, равновесие может быть рассчитано по уравнению Нернста (1.12). Однако обычно равновесие [c.57]

Основные причины отклонения органической фазы от идеальности (диссоциация, сильное диполь — дипольное взаимодействие, различие в размерах молекул) при физическом распределении не играют существенной роли кроме ассоциации другой важной причиной является гидратация распределяемого вещества. [c.59]

Константы распределения не связаны однозначно с физическими параметрами, характеризующими объемные свойства растворителей (диэлектрическая проницаемость) и свойства его молекул (дипольные моменты). Так как при физическом распределении практически отсутствует химическое взаимодействие между компонентами органической фазы, то для объяснения влияния природы растворителей на экстракцию часто используют теорию регулярных растворов. [c.62]

У — поток массы через единицу площади поверхности при физическом распределении [c.144]

Таким образом, влияние СМБ на кинетику экстракции состоит не только в изменении гидродинамической обстановки в приповерхностных слоях, как это имеет место при введении ПАВ в системы с физическим распределением [94—96]. [c.184]

Равновесия, характеризующиеся взаимодействием за счет вандерваальсовских сил (этот класс соответствует физическому распределению по классификации В. И. Кузнецова [31]). [c.19]

Неорганические вещества, состоящие из простых ковалентных молекул, многие органические соединения и вещества природного происхождения экстрагируются по принципу физического распределения. Химические реакции в этом случае фактически не происходят. Соединения с молекулярной решеткой и низкой полярностью малорастворимы в воде и растворяются в органических растворителях. Это связано с тем, что молекула подобного соединения некоторым образом выталкивается из такого растворителя со строго определенной структурой, каким является вода, в органический растворитель, в котором структурирование практически отсутствует, В качестве экстрагентов в данном случае используют растворители различной природы. Примерами может служить экст- [c.39]

Экстракция из растворов галогеноводородных кислот может протекать по трем механизмам [25] извлечение молекулярных соединений без химических взаимодействий в органической фазе (физическое распределение), сольватный механизм (сравнительно сильное химическое взаимодействие) и гидратно-сольватный механизм. Реакции экстрагирования можно записать в общем виде следующими уравнениями [c.207]

Экстракц110нные методы нашли широкое применение в технологии органических веществ значительно раньше, чем в неорганических производствах. Эти процессы в течение многих лет используются при переработке каменноугольной смолы, а также в нефтеперерабатывающей промышленности для отделения ароматических углеводородов от алифатических. Большинство экстракционных процессов разделения органических веществ основано на физическом распределении экстрагируемого вещества. Развитие физической химии значительно углубило наши знания относительно механизма физических взаимодействий, поэтому в настоящее время к выбору экстрагента можно подойти научно, а не методом проб и ошибок [5]. [c.14]

В случае физического распределения процесс перехода веществ из водной фазы в органическую вызван различиями энергий их сольватации и гидратации. По этому механизму хорошо экстрагируются в органические растворители большие неполярные или малополярные молекулы. В случае неорганических веществ это такие соединения, как ОеСи, 0з04 и т.д. Учитывая, что число подобных соединений крайне невелико, основное применение этот вариант экстракции находит для вьщеления из водных растворов растворенных примесей неполярных и слабополярных органических веществ, например нефтепродуктов. В качестве экстрагентов для экстракции по механизму физического распределения чаще всего применяются такие нейтраль- [c.156]

Экстракционные Оистемы кла ссифицируются в соответствии с различными критериями а) типом экстракционного процесса или реакции, в ходе которых образуются способные к экстракции частицы (физическое распределение, сольватация, образование хелатов или ионных пар и т.д.) б) видом экстрагируемых частиц (простые овалентные соединения, хелаты, ионно-ассоциатные комплексы и т. п.) в) типом экстрагента (нейтральный, кислотный или основный) г) кинетикой экстракции. Ни один из этих критериев в отдельности не позволяет Осуществить непротиворечивую клаооификацию всех известных экстракционных систем. [c.189]

Координационно несольватированные молекулярные галогениды, например [Ge lJ, [AsJg]. Эти соединения экстрагируются растворителями различной природы, в том числе инертными, например бензолом или четыреххлористым углеродом. Поскольку химическое взаимодействие молекулярного соединения с водой и экстрагентом практически отсутствует, тепловой эффект реакции экстракции близок к нулю основной причиной экстракции с точки зрения термодинамики является рост энтропии в системе. Степень извлечения таких комплексов в значительной мере определяется соотношением их растворимостей в органической и водной фазах. По этой причине механизм экстракции такого рода соединений ранее называли физическим распределением термин этот, хотя он и пе совсем удачен, изредка применяется и в этой книге. [c.15]

Самым простым случаем экстракции следует считать физическое распределение. При этом экстракция происходит за счет действия ван-дер-ваальсовых сил или слабого донорно-акцепторного взаимодействия, а диссоциация извлекаемого вещества в водной фазе невелика или подавлена введением специальных реагентов. Физическое распределение наиболее характерно для нейтральных органических растворителей, но более избирательным этот процесс является для неорганических соединений. Лишь немногие из них, в основном с ковалентным характером связи (простые вещества, оксиды, галогениды некоторых элементов и т. д.), способны извлекаться в органическую фазу такими растворителями, как бензол, октан, тетрахлорметан и т. д. Это позволяет с высокой селективностью отделить перечисленные вещества от всех других. В то же время следует отметить, что в той или иной степени физическое распределение сопровождает извлечение и другими группами экстрагентов. [c.55]

Особенности физического распределения могут быть рассмотрены на примере экстракции иода. Именно для системы иод — вода — сероуглерод было обнаружено приблизительное постоянство коэффициента распределения, т. е. был экспериментально установлен закон распределения [5]. Позднее [6] более тщательное изучение показало, что коэффициент распределения иода а несколько увеличивается с ростом его концентрации (табл. 11.1). Причины изменения а могут быть различными гидролиз пода в воде, изменение взаимной растворимости фаз и т. д. Описание равновесия в этой системе на основе закона распределения привело бы к заметному отклонению рассчитанных концентраций от определенных экспериментально. Наилучшее соответствие достигается при использовании уравнения Шилова (1.13) в виде [c.56]

По механизму физического распределения извлекаются и неорганические кислоты. Наиболее подробно изучена экстракция азотной кислоты органическими растворителями. Установлено, что эффективная константа распределения сильно зависит от концентрации. Харди с сотр. [17] предположили, что Н1 0з извлекается бензолом и толуолом в виде гидратированного димера 2НН0з-Н20. Предположение о существовании этого соединеиия использовано Верстегеиом [18] при описании экстракционного равновесия. [c.60]

По механизму физического распределения извлекаются преимущественно вещества, слабо гидратированные в водных растворах. Для экстракции электролитов необходимо использовать более основные реагенты, например, простые или сложные эфиры, кетоны, спирты, нейтральные фосфорорганические соединения (НФОС) и т. д. Реагенты этого типа обладают высокой сольвати-рующей способностью по отношению к неорганическим веществам, но имеют относительно небольшие дипольные моменты. Их диэлектрическая проницаемость обычно находится в пределах от 5 до 20 (исключение составляют простые эфиры [36]). Поэтому межмолекулярная ассоциация экстрагентов и образующихся соединений становится значимой лишь при использовании растворов в инертных растворителях. Для реагентов этого класса характерно существенное влияние гидратации, сольватации и (в достаточ- [c.63]

По-прежнему имеется мало данных о состоянии образующихся солей в органической фазе. Постоянство Kuy в широком диапазоне концентраций компонентов позволяет предполагать, что отношение у/ус в этих условиях не меняется. Экспериментальные данные [148] показывают, что соли R Nl XY ассоциированы сильнее, чем соли R NY, поэтому отношение у/ус вряд ли можно принимать равным единице. Е. В. Комаров [160] с помощью модели, рассмотренной выше, показал, что при некоторых условиях отношение коэффициентов активности может оставаться постоянным, когда концентрация компонентов меняется. Интересные результаты были получены при криоскопическом титровании некоторых третичных аминов в я-ксилоле азотной и соляной кислотами [196]. Полученные данные авторы объясняют в рамках упомянутой выше гипотезы Венселоу образованием динитратов и дихлоридов аминов без изменения степени ассоциации. Однако можно ожидать, что помимо реакции (11.87) экстракция азотной кислоты происходит и по механизму физического распределения. Об этом говорит неограниченная смешиваемость 100%-ной азотной кислоты с тригептиламином [197], Кроме того, увеличение полярности органической фазы может способствовать извлечению азотной кислоты без химического взаимодействия. Такое явление наблюдалось, например, для иодида калия, растворимость которого резко увеличивается в присутствии аммониевых солей [198]. [c.119]

Строение этого слоя в настоящее время еще не выяснено до конца. Полагают [25], что его толщина сопоставима с размерами молекул, а все физические свойства при переходе из одной фазы в другую непрерывно изменяются. Тем не менее в расчетах толщиной этого слоя обычно пренебрегают. Это автоматически приводит к допущению, что равновесие на границе раздела фаз устанавливается мгновенно.-Заметим сразу, что это предположение для системы с физическим распределением при отсутствии барьеров адсорбции и десорбции неоднократно подтверждалось экспериментально даже при весьма малом времени контактиро-вани-ч фаз (до 10 с). [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология