Экстракция

Примером практического применения закона распределения является экстракция, под которой понимают извлечение вещества из раствора подходящим растворителем, который не смешивается с первым и в то же время растворяет извлекаемое вещество в большем количестве, чем первый.

Для экстракции многих органических веществ часто используют диэтиловый эфир, а для неорганических – воду.

Рассмотрим полноту извлечения вещества из раствора в зависимости от числа актов экстрагирования и объема экстрагента.

Пусть в объеме V I-ой фазы находится m₀ (г) вещества, подлежащего извлечению n порциями экстрагента (II-я фаза) объемом по v мл каждая, при коэффициенте распределения К, и пусть после первого экстрагирования в растворе V останется масса m₁. Тогда в экстракт перейдет масса (m₀ – m₁) этого вещества. Коэффициент распределения

,

где и – концентрации извлекаемого вещества в фазах I и II соответственно.

Преобразованием последнего уравнения получим

.

После второго экстрагирования в растворе останется m ₂ неизвлеченного вещества, а в экстракт перейдет (m₁ – m₂) вещества. Тогда

или

.

После n –ного экстрагирования в растворе останется

(8)

Если же экстрагировать один раз объемом nv экстрагента, то в раст-воре останется

(9)

Анализ формул (8) и (9) показывает, что m_nv> m_n, то есть извлечение растворенного вещества будет более полным, если экстрагирование вести последовательно n раз порциями V растворителя, нежели один раз объемом растворителя nv.

Масса извлеченного из раствора вещества

.