Экстракция взаимная растворимость растворителей

Переход неорганических веществ из водной фазы в органическую экстракция) и из органической в водную реэкстракция) — это процессы гетерогенные, поскольку, как это бывает в большинстве случаев, вода и органические растворители не смешиваются друг с другом, хотя в ограниченных пределах взаимно растворимы. Переход массы, происходит через границу раздела фаз и подчиняется общим закономерностям массопередачи, т. е. зависит от гидродинамических условий, управляется законами диффузии и т. д. Чаще всего одна из фаз сплошная, а другая — дисперсная, распределенная в сплошной в виде капель. Межфазная поверхность здесь не постоянная, зависит от способа диспергирования, размера капель, скоростей и направления движения жидкостей и др. Кинетика экстракции неорганических веществ органическими растворителями рассмотрена в работах [79, 144, 189, 201 ]. [c.316]

Экстракция металлов, как правило, проводится из водных растворов в одно- или многокомпонентную органическую фазу, являющуюся растворителем. В воде металлы растворяются в виде солей кроме того, вместе с ними часто присутствуют ионы свободной кислоты, а иногда и соли других металлов, добавляемые для изменения растворимости. В органическую фазу переходит соль экстрагируемого металла, некоторые примеси в количестве, зависящем от избирательности растворителя, а также ионы свободной кислоты. Имеет место также и взаимная растворимость воды и органической жидкости, изменяющаяся с изменением кислотности. Часто наблюдается ассоциация частиц и образование в одной из фаз комплексов из ионов экстрагируемого металла, растворителя, кислоты и вещества, добавляемого к одной из фаз. К комплексам могут присоединиться также и частицы некоторых примесей, что приводит к нежелательному засорению экстракта. [c.424]

К большинству реальных экстракционных систем закон распределения в своей классической форме неприменим, так как в обеих фазах может иметь место взаимодействие вещества с растворителем, а также возможны экстракция вещества в виде нескольких соединений, изменение взаимной растворимости растворителей под влиянием экстрагируемого вещества и т. д. Поэтому для характеристики распределения вещества в таких системах обычно используют коэффициенты распределения. Ввиду того что в основе многих экстракционных процессов лежит химическое взаимодействие между экстрагируемым веществом и экстрагентом, можно рас-сматривать экстракцию как равновесную химическую реакцию, к которой применим закон действующих масс. [c.107]

Метод определения эффективности колонн в случае заметной взаимной растворимости растворителей показан на рис. 214. На рисунке приведена схема противоточной экстракции исходной смеси f экстрагентом В рабочая и равновесная линии почти совпадают друг с другом на том конце колонны, на котором поступает исходная смесь. Определив равновесные составы фаз в отобранной из аппарата двухфазной смеси, получаем точки и и 2, лежащие на концах хорды равновесия треугольной диаграммы. Если весовые количества фаз в пробе равны V и Z, то средний состав в ней (точка М) находят по уравиению [c.434]

Как было уже указано, экстрагент и вода должны характеризоваться очень малой взаимной растворимостью, этому условию удовлетворяют, например, м-октан, циклогексан, бензол. Нередко это условие не соблюдается, некоторые экстрагенты, как, например, диэтиловый эфир, н-бутиловый спирт, сравнительно хорошо растворимы в воде и сами заметно растворяют воду. При использовании таких растворителей в качестве экстрагентов конечные объемы фаз не будут равны начальным объемам, что может быть источником ошибок при исследованиях. Чтобы избежать этого, каждую фазу насыщают друг другом, а затем применяют для экстракции. Свойства равновесных фаз несколько иные по сравнению со свойствами чистого растворителя и это различие тем больше, чем выше взаимная растворимость растворителей. [c.5]

Многоступенчатая противоточная экстракция двумя растворителями. Процесс экстракции с применением двух растворителей, имеющих ограниченную взаимную растворимость, позволяет повысить избирательность процесса, а также изменить некоторые свойства смеси, влияющие на процесс массопередачи снизить межфазовое поверхностное натяжение, уменьшить вязкость, увеличить разность плотностей фаз и т.д. Это позволяет наиболее полно реализовать разделяющую способность растворителей по сравнению с другими методами экстракции в сопоставимых условиях. При этом один из растворителей является экстрагирующим и должен хорошо растворять извлекаемые компоненты (например, ароматические углеводороды), тогда как второй растворитель является "отмывочным" и должен хорошо растворять неизвлекаемые компоненты (например, парафино-нафтеновые углеводороды). [c.306]

Как и для других методов экстракции, расчет процесса упрощается в том случае, если можно пренебречь взаимной растворимостью избирательного растворителя, или чистого экстрагента 5, и растворителя исходного раствора А. При этом условии массы чистых растворителей А 8 на ступенях не изменяются. [c.534]

Взаимная растворимость фаз. Для точного соблюдения условий экстракции и получения воспроизводимых результатов гораздо удобнее, если фазы лишь ограниченно растворимы друг в друге. Растворители, наименее растворимые друг в друге, расположены в ряду, приведенном в табл. 30, на максимальном удалении друг от друга. [c.389]

Таким образом, жидкостная экстракция предполагает неполную взаимную растворимость исходной смеси и растворителя — в противном случае вторая операция неосуществима. [c.1103]

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]

Алкены несколько лучше растворяются в селективных растворителях, чем алканы с тем же числом углеродных атомов, что создает принципиальную возможность их разделения экстракцией. Однако растворимость углеводородов н полярных растворителях снижается н гомологических рядах с увеличением молекулярной массы. Поэтому н смесях широкого фракционного состава растворимости алкенов и алканов взаимно [c.90]

Рис. ХП-10. К расчету многоступенчатой противоточной экстракции при частичной взаимной растворимости экстрагента и растворителя а — схема процесса б — рабочая диаграмма.

Растворимость и требования к растворителю. Необходимым условием осуществления процесса экстракции является растворимость извлекаемых компонентов в растворителе, что зависиг от физико-химических свойств обоих веществ. Чем ближе по величине силы взаимодействия молекул в двух жидкостях, тем легче смешиваются молекулы этих жидкостей, т. е. тем больше их взаимная растворимость. В качестве характерной величины, [c.107]

Жидкостная экстракция — метод разделения жидких смесей, основанный на использовании различия в распределении компонентов разделяемой смеси между двумя жидкими фазами. Обычно одна фаза является сплошной, а вторая — дисперсной, распределяемой в первой в виде капель. Процесс осуществляется путем извлечения одного или нескольких компонентов из заданной смеси селективным растворителем (экстрагентом), обладающим ограниченной взаимной растворимостью с этой смесью, либо двумя не-смешивающимися растворителями, каждый из которых преимущественно растворяет разные компоненты. [c.568]

Несмешивающиеся растворители, Если принять, что жидкости А Л в совершенно не смешиваются друг с другом или по крайней мере их взаимная растворимость в условиях проведения экстракции не изменяется при изменении концентрации распределяемого компонента С в фазах, расчеты могут быть упрощены Предположим, что в исходном растворе и рафинате после каждой ступени содержится А кг компонента А и что экстракт и экстрагент после каждой ступени содержат одинаковое количество компонента В. Тогда в системе координат у = Хсв Хвв (для растворов экстракта) и х=Хса/Хаа (для растворов рафината) можно провести кривую равновесного распределения, соответствующую температуре процесса экстракции, как показано на рис. 114. [c.240]

В тех случаях, когда взаимная растворимость экстрагента и растворителя исходного раствора или коэффициенты распределения изменяются в процессе экстракции, уравнения (IX, 0) и (IX, 11) могут давать только грубо приближенные результаты. [c.413]

Для очистки смазочных масел применяют аппараты различных типов смесители-отстойники, колонные и центробежные экстракторы. Эффективность их обычно эквивалентна трем-восьми теоретическим ступеням. При экстракции одним растворителем в аппарат в качестве флегмы может подаваться часть экстракта. Однако чаще применяется внутреннее орошение, причем флегму получают с помощью создания определенного градиента температуры по высоте экстрактора. При наличии температурного градиента в результате уменьшения взаимной растворимости масло выделяется из экстракта и переходит в фазу рафината. Если растворителем служит фенол, который заметно растворяется в воде, то ее можно подавать в аппарат в виде флегмы (см. главу VI). [c.637]

Экстракция представляет собой обработку жидкой смеси, состоящей из диух или большего числа компонентов, другой жидкостью, называемой растворителем и но полностью смешивающейся с первой жидкостью, с целью разделения этой смеси па две фракции с различными относительными концентрациями входящих в них компонентов. Экстракция растворителем чащи применяется к смесям углеводородов причем для получения системы с неполной смешиваемостью в качестве растворителя, как правило, применяется пеуглеводородное соединение. Чтобы определить пригодность растворителей для экстракции, необходимо изучить характеристики растворимости углеводородов в этих растворителях. Обычно- характеристики растворимости представляются в виде тройных диаграмм состояния. Эта глава содержит теоретическое обсуждение ряда закономерностей взаимной растворимости жидкостей (автор Фрэнсис), а также краткое изложение основных процессов экстракции растворителем (автор Кинг). [c.167]

Основной характерной особенностью крезолов как селективного растворителя является более низкая, чем у фенола температура взаимной растворимости с маслами. Из-за низкой КТР смеси крезолов и масла пришлось бы проводить экстракцию при очень низкой температуре, что вызвало бы большие затруднения вследствие большой вязкости масел в данных условиях. Для того чтобы обеспечить возможность проведения очистки при более высокой температуре к крезолу добавляют фенол. Содержание фенола в смеси с крезолом колеблется от 30 до 50% в зависимости от характера очищаемого продукта. [c.30]

Температурный режим экстракции устанавливают, исходя из температуры взаимной растворимости сырья и растворителя, поэтому определение этой константы является обязательным при контроле сырья, поступившего на очистку избирательными растворителями. [c.40]

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]

Взаимная растворимость воды и растворителей типа С—О при подкислении возрастает, что проявляется в изменении объема обеих фаз после экстракции. Этот эффект можно уменьшить добавлением электролита. [c.212]

Практически аспекты выбора растворителя вообще очень важны [98]. Растворитель по возможности не должен смешиваться с водой (данные о взаимной растворимости воды и некоторых наиболее обычных органических растворителей приведены в табл. 10 там же указаны и некоторые другие свойства растворителей). Плотность растворителя должна в достаточной степени отличаться от плотности воды, иначе между фазами не будет четкой границы. Часто предпочитают растворители тяжелее воды, особенно при повторных экстракциях в делительных воронках. [c.73]

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]

Экстракция органическими растворителями (сольвентная экстракция) — один из важнейших способов лабораторного и промышленного выделения ГАС из углеводородных систем. В качестве растворителей, позволяющих отделять ГАС от углеводородов, испытано большое число полярных органических соединений (фенолы, нитробензол, нитрофенол, анилин, фурфурол, низшие кетоны и спирты, ацетофенон, ацетил-фуран, ацетилтиофен, диметилформамид, ацетонитрил, диметил-сульфоксид и др. [58—63]), но ни одно из них не дает четкого разделения, и полученные экстракты, как правило, содержат значительную долю полициклоароматических углеводородов. Для повышения эффективности разделения экстракция часто проводится в системе, содержащей два сольвента, не смешивающиеся между собой или обладающие ограниченной взаимной растворимостью пропан и фенол [64], циклогексан и диметилформамид [65] и т. д. Экстракционная способность полярных растворителей по отношению к отдельным группам нефтяных ГАС может существенно различаться. Так, диметилформамид экстрагирует из масляных дистиллятов карбоновые кислоты в 7—8 раз эффективнее, чем сернистые соединения [66 ]. Однако практически использовать эти различия для четкого фракционирования ГАС на отдельные типы чрезвычайно трудно, в связи с чем методы сольвентной экстракции обычно служат средством отделения суммы ГАС или грубого разделения высокомолекулярных ГАС в соответствии со средней полярностью их молекул (не по функциональному признаку) [67-69]. [c.10]

Большим преимуществом метода является то, что такие свойства растворителей, как взаимная растворимость и разность их удельных весов, которые осложняют, а иногда и вовсе исключают возможность применения процесса обычной жидкостной экстракции, в то время как для использования циклической экстракции они не являются препятствием. Можно применить, например, бензол, который полностью растворяется в метаноле. При нормальном оформлении процесса, конечно, лучше использовать менее растворимый сольвент, например бензин калоша (фр. 60—90°), иначе затрудняется разделение растворителей после их регенерации. [c.279]

Экстракция в жидких системах приобретает все большее значение в химической технологии. Применяются жидкости с возможно меньшей взаимной растворимостью, и только в этом случае достигается идеальное равновесие растворенного вещества в растворителях. Плотность жидкостей следует [c.77]

В первых двух типах коэффициент распределения должен быть относительно независим от природы органического растворителя, за исключением влияния фактора взаимной растворимости органического растворителя и воды на коэффициент распределения. В последних четырех случаях органический растворитель может играть активную роль в экстракции. При прочих равных условиях растворитель должен быть оптически прозрачным (для последующих спектральных измерений), нетоксичным и должен иметь малую склонность к образованию эмульсий [56]. К сожалению, все обычно используемые растворители — хлороформ, четыреххлористый углерод и бензол — токсичны. В качестве весьма хорошего растворителя предложен пропиленкарбонат [56]. [c.490]

Характерная особенность этого процесса — применение двух растворителей с небольшой взаимной растворимостью. В каждом из них предпочтительно растворяется одно из двух разделяемых веществ (или групп веществ). При таком процессе два растворителя движутся по всей экстракционной системе, как правило, противотоком, хотя возможны и другие варианты (см. гл. У, разд. 7). При нормальном процессе, если экстракция проводится в колонне, то растворители 1 и поступают. соответственно в ее верхнюю и нижнюю части. Разделяемую си съ (исходный раствор) теоретически можно вводить в любом месте колонны. Схема подобного процесса приведена на рис. 80. [c.172]

Как отмечалось выше, взаимная растворимость применяемых для экстракции растворителей должна быть низкой, поскольку это, как правило, обеспечивает более высокую избирательность. Обычно для этого требуется, чтобы растворители сильно отличались по полярности. На практике растворитель с более высокой полярностью называется экстрагирующим растворителем (5)), а растворитель с более низкой полярностью (или неполярный) — промывным растворителем (5з) или вторым растворителем. Первый в процессе экстракции образует фазу экстракта, второй — фазу рафината. [c.172]

Температуру экстракции и содержание воды в фурфуроле для проведения опытов выбирали на основании взаимной растворимости фурфурола и сырья, зависимости избирательности растворителя от температуры. При этом учитывалась экономичность про-] мышленного оформления процесса. [c.17]

Для повышения селективности фурфурола и снижения его растворяющей способности экстракцию целесообразно проводить при возможно более низкой температуре. Взаимная растворимость второго растворителя и фурфурола при понижении температуры уменьшается, что позволяет сократить кратность второго растворителя при экстракции. Невысокие вязкости фурфурола, газойля, промывного растворителя и небольшая эмульгируемость системы не вызовут затруднений в процессе экстракции при сравнительно низких Температурах. [c.18]

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]

Многоступенчатая противоточная экстракция с флегмой. В процессе экстракции без применения флегмы концентрация экстрактного раствора на выходе из аппарата определяется условиями равновесия с исходным раствором, что ограничивает степень разделения. Чтобы увеличить степень разделения, создают возвратный поток экстракта в виде флегмы (см. рис. IX-13, б]. В этом случае экстрактный раствор 5,, как обычно, направляется на регенерационную установку, где из него удаляют растворитель который затем смешивают с исходным растворителем I. Поток экстракта О , уходящий из регенерационной установки, делится на две части часть отводится в виде готового экстракта, а дру1ая часть возвращается в аппарат в виде флегмы Поток поступающей в аппарат флегмы удаляет из экстрактного раствора часть растворителя и целевых компонентов, которые в конечном итоге переходят в рафинатный раствор. В результате увеличиваются степень разделения и выход рафинатного раствора. Вместе с тем увеличивается расход избирательного растворителя (экстрагента), что приводит к увеличению размеров и стоимости экстракционной установки. Поэтому выбор доли экстракта, возвращаемого в виде флегмы, должен производиться на основе техникоэкономических расчетов. При этом надо иметь в виду тот факт, что при рециркуляции части экстракта поток флегмы должен быть таким, чтобы составы экстрактных и рафинатных растворов соответствовали двухфазной области на треугольной диаграмме, т.е. возвращаемый поток экстракта не должен приводить к полной взаимной растворимости компонентов. [c.306]

Диаграммы фазового равновесия. В процессе экстракции участвуют по крайней мере три вещества смесь взаимно растворимых двух веществ, подлежащая разделению, и растворитель, не полностью смеигивающийся со смесью и способный растворять один компонент смеси. В данном случае имеет место тройная или трехкомпонентная система, общий состав которой всегда однозначно можно представить точкой в равностороннем треугольнике. [c.605]

Устойчивость состава фаз — одно из наиболее важных условий в тех случаях, когда необходимо точное соблюдение условий опыта, т. е. прежде всего при определении коэффициента распределения, при аналитической количественной экстракции и противоточном распределении. Как уже отмечалось выше, растворители в табл. 30 расположены таким образом, что наиболее удаленные друг от друга соединения обладают наименьшей взаимной растворимостью. Система из мало растворимых друг в друге растворителей, как правило, обладает хорошей селективностью, и состав фаз не зависит сильно от колебаний температуры, в результате чего процесс экстракции оказывается в достаточной степени воспроизводимым. В си-< темах растворителей, близких по физико-химическим свойствам, например в системе низший спирт — вода, колебания температуры очень сильно < казываются на равновесии. Метанол и этанол смешиваются с водой неограниченно бутанол с водой дает две фазы, состав которых сильно меняется зависимости от изменения температуры. При повышенной температуре [c.391]

Предложена новая экстракционная система для двухстадийного экстракционного концентрирования летучих фенолов. Концентрирование включает экстракцию фенолов органическим растворителем и испарение экстрагента. Для повышения степени извлечения фенолов применены эффективные высаливатели. Введение в анализируемую пробу сульфата аммония повышает коэффициенты распределения фенолов, снижает взаимную растворимость фаз, способствует разрушению образующейся при экстракции эмульсии. Изучены закономерности двухстадийного концентрирования фенолов с целью снижения возможных потерь. Разработаны приемы получения труднолетучих фенолятов, что значительно снижает потери фенолов с парами органических растворителей. Способ рекомендуется для использования в заводских лабораториях, конт ролирующих очистку производственных сточных вод. Табл. 2. Библ. 5 назв. [c.93]

В случае частичной, взаимной растворимости экстрагента II исходного растворителя процесс многостунен-чатой противоточной Э. можно изобразить в илоскости треугольной диаграммы (рис. 5), где точка Р характеризует состав исходной смеси, а точка В — состав рафината. Если состояние экстрагента определяется деточкой Е , то можно найти Рис. 5. Расчет процесса непрерывной точку X (по пра- противоточной экстракции в треуголь вплу рычага), диаграмме, [c.459]

Сопоставляя обширные литературные данные по экстракции неорганических соединений из водных растворов, можно прийти к выводу, что экстракции смесями органических растворителей посвящено лишь небольшое число работ. Рассмотрено поведение двух типов систем. Эрвинг и Росотти [1] показали, что при определенных условиях между логарифмом коэффициента распределения и молярной долей любого растворителя должна быть линейная зависимость. При выводе этой зависимости допускается, что взаимная растворимость и экстракция минеральной кислоты из водной фазы незначительны и что ни один из растворителей не входит в экстрагируемый комплекс. Данные этих авторов по экстракции индия из растворов бромистоводородной кислоты смесью метилизобутил- и метилизопропилкетонов являются убедительным доказательством этой линейной зависимости. Однако имеются данные, которые показывают, что во многих случаях один или оба растворителя входят в экстрагируемый комплекс металла. Линейная зависимость может быть также получена и в этих случаях при условии, что экстрагируемый комплекс или комплексы содержат не более одной молекулы того или другого растворителя. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология