Constant și coeficientul de partiție
Procesul de extracție este aproape întotdeauna poate fi descrisă ca fiind normale, cu toate că reacțiile chimice în două faze. Majoritatea reacției de extracție este reversibilă, astfel încât în procesul de extracție poate fi aplicat legea acțiunii de masă. Echilibrul constant pentru extracția de reacție în acest caz, se numește o constantă ekstraktsiiK:
unde GO - Me coeficient activitate în faza organică; g ± - coeficientul mediu activitatea molal a sării; gs - coeficientul de activitate extractantului.
Cantitativ, extracția se caracterizează printr-o distribuție constantă - Kr. Prin urmare, relația dintre potențialele chimice ale solutului în fazele organice și apoase, la echilibru, constanta de distribuție este:
unde ao aw și - activitatea termodinamică a solutului în fazele organice și apoase; și comunicarea cu - mole său (molalitate) concentrare; și - coeficienții corespunzători ai activității termodinamică. Constanta de distribuție, precum și orice alt echilibru constant, dependentă numai de natura substanței și condițiile de echilibru (presiune, temperatură).
Coeficientul de partiție D caracterizează distribuția unei substanțe între două faze și este raportul dintre concentrația substanței în curs de distribuție în fazele apoase și organice:
De la (8.12) și (8.13), obținem:
Pentru o soluție ideală (sistem ternar), în care nu disociere și asociere, nu există nici o dizolvare reciprocă a fazelor, și nu există nici o interacțiune cu solventul solut = 1 și presiune constantă și temperatură, ecuația (8.14) devine următoarele:
Selectivitatea procesului de extracție pentru separarea perechii de elemente este determinată de factorul divizare egal cu coeficienții de distribuție raportul R..
Acesta este adesea folosit pentru a descrie extracția factorului de extracție cantitativ.
la Vc = VORG aceste cantități caracterizează eficiența elementului de extracție.
Concentrațiile elementului radioactiv în fazele organice și apoase sunt proporționale cu elementul de volum în activitatea specifică a fazelor apoase și organice:
Sp = I org; IUD în =. (8.16)
unde Io - activitatea totală de radioactivitate a soluției, apoi
Dimensiunea Cr depinde, în general, nu numai asupra proprietăților extractant, dar și de mulți alți factori: concentrația materialului distribuit în soluția apoasă inițială, prezența acizilor și sărurilor, natura solventului, compoziția complexului extras, etc ...
Astfel, la concentrații mari ale elementului extras din soluția apoasă a coeficientului de distribuție poate fi redusă datorită saturării fazei organice.
Compoziția soluției este de asemenea semnificativ afectează coeficientul de distribuție. Astfel, crește coeficientul de distribuție, cu creșterea concentrației de anioni (cation) a introdus în soluție sub formă de săruri sau acizi unextractable. Coeficientul de distribuție este proporțională cu cationul coeficienții de activitate și un anion în kotoryeuvelichivayutsya fază apoasă cu creșterea concentrației de sare din exterior. Adăugarea la soluția apoasă a acestor săruri și acizi, numit agent desalinizării, un practic coeficient de distribuție mai mare recepție convenabil. Aceasta reduce activitatea apei și crește g ±. .
O influență semnificativă asupra coeficientului de distribuție este concentrația ionilor de hidrogen în soluții apoase. În cazul în care conțin oxigen solvenților de extracție organici care influențează datorită participării la formarea ionilor de hidrogen compuși extractibili precum și porțiuni din extractant de legare în compusul cu un acid. Efectul pH-ului soluție pe rapoartele de distribuție este deosebit de important în extracția compușilor chelați.
În plus față de acești factori, importanță practică și prezența unei soluții apoase de ioni străine. nu parte a compușilor extractibile, dar poate, de exemplu, să participe la formarea de complexe cu un metal cation extractabil. Eficacitatea acestor alți ioni este definit constante de stabilitate compuși complecși corespunzători. Acest fapt este adesea folosit în procesul de extracție pentru separarea elementelor de element de cuplare, care trebuie să fie eliminate în compusul complex unextractable.
Una dintre cele mai importante caracteristici ale procesului de distribuție a elementului între două faze nemiscibile este dependența de compoziția și natura fazei organice.
De utilizat extractanți diferiți solvenți organici cu conținut de oxigen, cum ar fi esteri, cetone, alcooli. In prezent, cu toate acestea, am dobândit compuși de mare importanță organofosforici și aminele cu greutate moleculară ridicată.
extractant Selection pentru aplicații industriale, în plus, este determinată de rezistența chimică și de radiație, duritatea, inflamabilitatea, solubilitatea în apă, toxicității și a costurilor. Recent, începând să folosească practica sistemului de extracție pe bază de polimeri solubili în apă și săruri anorganice ca agenți de desalinizare. Aceste sisteme sunt non-toxice și relativ ieftin. În prezent, acestea sunt doar de a fi studiate.