Количественные характеристики процессов разделения и концентрирования 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Количественные характеристики процессов разделения и концентрирования



СЛАЙД 7

Большинство методов разделения основано на распределении веществ между двумя фазами (I и II):

A 1 = A 2

Отношение суммарных концентраций всех равновесных форм Х - приблизительно постоянная величина, называема я коэффициентом распределения:

D = =

Величину D определяют опытным путем, разделяя фазы и измеряя в них концентрации Х.

При установившемся межфазном равновесии химические потенциалы вещества Х, распределяемого между двумя фазами, равны, а отношение активностей Х в этих фазах - постоянная величина, которую называют константой распределения:

СЛАЙД 8

К D =

Если в одной из фаз вещество Х находится в нескольких переходящих друг в друга формах, (например, отличающихся по протонированности, закомплексованности или степени окисления), то извлечение каждой из них в новую фазу следует характеризовать своей константой распределения. Такие константы можно вычислить методами химической термодинамики. Для многих межфазных равновесий они определены опытным путем, значения КD можно найти в справочниках. Они не зависят от начальной концентрации Х и не меняются в присутствии посторонних веществ. Чем больше КD, тем лучше извлекается Х в новую фазу.

 

Значения КD и D взаимосвязаны. Если вещество Х может находиться только в одной форме, тогда КDD. Коэффициенты распределения (как и константы распределения), зависят от природы Х, природы фаз и температуры. Кроме того, значения коэффициентов распределения могут зависеть от присутствия посторонних веществ, а также от других факторов. Именно это отличает D от КD . Фактически D – это условная константа экстракционного равновесия.

Коэффициенты распределения имеют большее практическое значение, чем константы. В частности, зная эти коэффициенты, аналитик может предвидеть полноту извлечения разных компонентов пробы, возможность их разделения в заданных условиях, и т.п. В ходе таких расчетов используют следующие характеристики, показывающие эффективность извлечения вещества А из одной фазы в другую:

Степень извлечения (R) - отношение количества вещества Х, перешедшего в новую фазу (далее обозначается как QX2), к исходному количеству Х (QX0). Вместо отношения числа молей можно взять отношение масс:

R =

Cтремятся, чтобы величина R для определяемого компонента была бы как можно ближе к 1. Отметим, что безразмерную величину R выражают и в процентах.

СЛАЙД 9

Коэффициент разделения (α) двух компонентов пробы (Х1 и X2) позволяет оценить возможность их разделения по данной методике. Величина α равна отношению коэффициентов распределения: α = Dх1 / Dх2

Чем сильнее отличается α от единицы, тем лучше будет идти процесс разделения Х1 и X2. Однако при этом должно выполняться и дополнительное условие: произведение Dх1.Dх2 должно быть по возможности ближе к единице. Так, если Dх1 = 103, а Dх1 = 10-3 , коэффициент разделения α =106. Тогда Х1 извлекается, а Х2 практически не извлекается. Если же Dх1 = 109, а Dх2 = 103, коэффициент разделения имеет ту же величину, что и в предыдущем случае, но извлекаются оба компонента, разделения нет.

Коэффициент концентрирования (N) равен отношению концентрации Х в новой фазе (в концентрате) к исходной концентрации Х в пробе. Если потерь Х в ходе его извлечения не было, то коэффициент концентрирования приблизительно равен отношению объема пробы (V1) к объему концентрата (V2), или отношению соответствующих масс:

N =

Коэффициент концентрирования показывает, во сколько раз изменяется отношение абсолютных количеств микро- и макрокомпонентов в концентрате по сравнению с этим же отношением в исходной пробе.

N = ,

где q, qпроб. – количество микрокомпонента в концентрате и пробе; Q и Qпроб. – количество макрокомпонента в концентрате и пробе.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 445; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.81.33.119 (0.005 с.)