Главная | Обратная связь

Экстракция из растворов или суспензий

Экстракция вещества из его раствора в каком-либо растворителе или суспензии – это извлечение вещества с помощью другого растворителя, не смешивающегося с первым.

Исходный раствор вещества, из которого производится извлечение, называется экстрактом, а растворитель, с помощью которого осуществляется извлечение вещества, – экстрагентом. При непосредст-венном контакте экстракта и экстрагента, осуществляемом либо периодически (встряхиванием), либо непрерывно (перколяцией), происходит распределение вещества между двумя несмешивающимися растворителями. В процессе такого распределения, происходящего при постоянной температуре, устанавливается состояние подвижного равновесия, характеризующегося постоянной величиной К, называемой коэффициентом распределения. Для растворов неэлектролитов процесс экстракции основан на законе распределения Нернста – Шилова:

(9)

где К – коэффициент распределения; С₁ и С₂ – молярные концентрации вещества в двух несмешивающихся растворителях, моль/л; f₁ и f₂ – коэффициенты активности.

В случае, когда извлечение производится при постоянной ионной силе раствора, а также при небольших концентрациях вещества, можно считать, что

(10)

т.е. в состоянии равновесия отношение концентраций вещества, растворенного в двух несмешивающихся растворителях (при определенной температуре), есть величина постоянная. Значения коэффициентов распределения для различных пар растворителей приведены в справочной литературе [9]. Процесс экстракции легко осуществим, если растворимость вещества в экстрагенте значительно выше, чем в исходном растворителе, и коэффициент распределения, таким образом, значительно больше единицы.

В зависимости от величины коэффициента распределения выбирают и способ экстрагирования: при К > 1 применяют простое периодическое экстрагирование в делительных воронках; при K » 1 – фракционное (дробное) экстрагирование; при К < 1 используют непрерывное извлечение в специальных аппаратах.

Опытным путем было установлено, что плохо растворимые в воде вещества следует извлекать из водного раствора петролейным эфиром или бензином; лучше растворимые в воде вещества – диэтиловым эфиром или бензолом, а хорошо растворимые в воде вещества – этилацетатом или подобным ему растворителем.