La loi de distribution dans la méthode d'extraction. Lois fondamentales et caractéristiques quantitatives de l'extraction. Tâches d'auto-solutions

Si vous ajoutez un troisième composant soluble dans les deux liquides à deux liquides non liquides, il sera réparti entre eux dans un certain ratio quantitatif. Ce ratio est une valeur permanente et s'appelle le coefficient de distribution thermodynamique K:

En cas d'équilibre, chim. Le potentiel du troisième fluide dans les 2 phases sera le même

Potentiel chimique sur l'activité du 3ème composant dans P-Re.

μ 3 \u003d μ º 3 + rt ln a 3

μ º º (I) 3 + RT LN A (I) 3 \u003d μ º (II) 3 + RT LN A (II) 3

,

- la concentration en équilibre de distribution de VE-B et dans la première et dans la deuxième phases liquides.

L'équation Il s'appelle la loi de la distribution Nernst: la distribution de chacun des éléments dissous entre les deux phases est déterminée par la répartition du coefficient, la valeur du chat ne dépend pas de la présence d'autres véhicules.

Coef. Les distributions varient avec un changement de conc. Répartition de celui-ci en 2 phases liquides d'équilibre.

Une conséquence importante de cette loi est l'extraction, c'est-à-dire Suppression de la VESA de la P-PR avec un solvant approprié qui n'est pas mélangé à un autre composant du RR. Avec l'aide de l'extraction, plusieurs substances peuvent être séparées. Pour augmenter l'exhaustivité de l'élimination du matériau à partir de la couche d'eau de l'orgvant, l'extraction est effectuée en série par de petites parties de l'agent d'extraction (υ), tandis que le plus grand nombre d'étages de retrait séquentielles (N) , plus l'exhaustivité de l'extrantentiel.

où v 1-volume de la solution extraite; V 2 de l'extractant-volume; M 0 - la masse du composant dans le mélange de départ et après la première extraction reste m 1;

Après n extraction dans la première solution, il restera une substance

Lorsque l'extraction avec un volume total égal à NV 2, la masse de la substance qui reste dans la solution extraite selon l'ur-yu



De l'UR-Th, il s'ensuit que l'extraction n fois plus efficacement que d'effectuer une extraction avec la même mesure totale.


19.Graphique d'inondation de 2 systèmes composants.

Le diagramme de flexibilité exprime la dépendance des températures de fusion de leur composition. Un cas particulier de diagrammes de flexibilité sont des diagrammes de solubilité représentant la dépendance de solubilité solubilité dans le fluide de la température.

L'état du système de deux composants. Déterminé par 3 paramètres (température, pression et concentration de l'un des composants)

Systèmes sans formation de composés chimiques

I - FLIDE MELT (C \u003d 2-1 + 1 \u003d 2);

II - Métoxe liquide et cristaux compatibles A (C \u003d

III - FLIDE LIQUIDE ET CRISTAUX

Composant dans (C \u003d 2-2 + 1 \u003d 1);

IV - Cristaux A et B (C \u003d 2-2 + 1 \u003d 1);

La ligne AEB est appelée ligne licence- les compositions de fond liquide, pendant le refroidissement de laquelle cette température commence la cristallisation de la fonte de la composante pure A ou V.

Ligne de graines de ligne solidaire, en dessous, le liquide ne peut pas exister.

Point E est appelé point eutectique - il correspond à la fonte, qui est simultanément en équilibre avec les cristaux du composant A et V. La fusion est appelée eutectique et un mélange de cristaux déroulants à T e eutectique . L'eutectique cristallise à une température constante conditionnel invariant, parce que Lorsque la pression change, le point de fusion et la composition du changement eutectique. Lors de la cristallisation d'eutectique, la composition de la fonte liquide diffère de la composition de chacune des phases solides d'équilibre.


20(1).Plans d'inondation de systèmes avec des composés congruents et incongrus.

Si les composants A et B peuvent former un téléviseur. Chem. Melting composé av sans décomposition ceux. conforme Que sur le diagramme d'état, la courbe de liquidus forme la maxima au point C, lorsque la composition de la phase cristalline coïncide avec la composition du liquide. phases. Des deux côtés du point avec le nakh, eutectique E et E 1. Si la composition du système se situe entre le composant pur et le composé chimique d'AB, puis à la température eutectique du TE, la fusion de la composition u coexiste avec des cristaux A et AV. Si la composition du système se situe entre chimie. Seda. AB et composant B, puis à T E1, la fusion de la composition dans E1 coexiste avec des cristaux AV et V. T.O. Le graphique de l'état considéré est une combinaison de 2 schémas d'état avec EUTECTIC A - AB et AB - V.

Le processus de refroidissement de la masse fondue, donné par le point M. avec cette composition, le nombre d'ordinateurs indépendants \u003d 1, car Le système ne peut être formé qu'à partir d'un produit chimique. Seda. Un V. Lorsque les cristaux AB (F \u003d 2) et l'étape du nombre tombent de la masse fondue. libre C \u003d 1-2 + 1 \u003d 0, c'est-à-dire Le système est non validant et cristallisé à une température constante.


Chem. Le composé lorsqu'il est atteint une certaine température, ils commencent à fondre, en décomposant les phases cristallines et liquides, dont les compositions ne coïncident pas. Si les composants A et B forment un composé chimique solide AV, fondant avec décomposition ceux. incangruito cet AV est stable seulement en dessous de T C. Au moindre t-ry, ce composé solide se décompose et 2 phases sont formées: cristaux B et Melt composition w.(point c). et refroidir la fusion de la composition m au point a 0.la libération du CrystalComponent B commencera dans la plage de température de A 0. avant que b 0. SYST. Yawl. 2 phases et monovariants: C \u003d 2-2 + 1 \u003d 1. Au point b 0.à T C commence et continue la cristallisation du composé AV, dont la composition correspond à u 2. (T. D). Dans les phases d'équilibre 3: la masse fondue, les cristaux d'AV et V. C \u003d 2-3 + 1 \u003d 0 - Constance T C, la composition de la solution dans (t. C) et la composition de chimie. Connexions en 2 (TD).

Pour que la composition de la masse fondue, simultanément avec la cristallisation des cristaux précédemment déposés précédemment, il faut résoudre une connexion de composante constante dans la masse fondue. T. avec Naz-SM péritectique (transition), t c - température péritectique.À ce stade se trouvent dans l'équilibre fondant et 2 solide. Les phases, mais diffèrent de l'eutectique (où 2 téléviseurs sont à la fois. Phases) Une télévision. La phase tombe, et l'autre se dissout. Sur la courbe de refroidissement, il y a une section horizontale (BB ').

Processus de refroidissement au point b 0.se termine dans la dissolution de tous les cristaux tombés précédemment. V. reste un système 2 phases constitué de cristaux de fusion et d'av. Dans ce cas, chaque température correspond à une certaine composition de la masse fondue (CE). Un refroidissement supplémentaire est décrit par le schéma d'état de A-AB avec eutectique.



21. Analyse thermique différentielle (DTA)

DTO - Il s'agit de la dépendance entre le point de fusion de la substance et ses propriétés. La méthode permet d'étudier la composition de phase des systèmes, des minéraux naturels, d'établir les frontières de l'essence de nombreux composés (sels, polymères), afin de déterminer la Chaleur de transformations de phase, tuyaux thermiques, capacité de chaleur.

La méthode est basée sur l'enregistrement automatique des thermogrammes de thermocouple différentielle - Courbes ΔT-T, où ΔT est la différence de température M / dans la substance d'essai et la référence, chauffée ou refroidie dans les mêmes conditions; T - Température de l'échantillon ou temps de chauffage / de refroidissement. La norme est inébranlable, qui ne dispose pas de transformations de phase dans l'intervalle de température à l'étude.

La vue du thermogramme du BV recherché dépend des propriétés de l'IN-BA elle-même (composition, structure, conductivité thermique, capacité de chaleur, dispersion, etc.) et sur les conditions de l'élimination du thermogramme (taux de chauffage, la valeur de L'échantillon, la densité de décomposition in-être dans un échantillon creuset, spa et dans la norme, les propriétés de la standard, la sensibilité dans le circuit du thermocouple différentiel).

Si le SV-VA thermophysique de l'autonome et l'in-bes à l'étude coïncident et que ces derniers n'ont aucune transformation pendant le chauffage, alors ΔТ \u003d 0 et les thermogrammes. Vue d'une ligne droite (1) - ligne zéro;

Si l'enquête B est différente de la norme avec ses propriétés thermophysiques, le thermogramme (2) s'écartera de la ligne zéro et enregistré || L'axe d'abscisse ou à un angle de celui-ci - base de référence.

Si dans le processus de chauffage dans l'échantillon se produit à K.L. Transformation de la phase de température ou chimique. Le changement avec la libération ou l'absorption de la chaleur, alors ΔT se produit, proportionnelle au nombre de chaleur absorbée / sélectionnée. La différence de température résultante est enregistrée par la déviation de la courbe DTU vers le haut ou le bas de la ligne de base (3) - effet thermique.Selon la procédure, la déviation est exothermique, ↓ - effet endothermique.

Effets exothermiques (Avec la libération de q) peut être due à la transition d'un état de non-hébergement en équilibre, par exemple. La transition de l'état amorphe dans le cristal.

Effets endothermiques (avec absorption q) associée à des transformations de phase (fusion, évaporation, sublimation, transformations polymorphes) ou procédés chimiques (oxydation, décomposition, déshydratation, dissociation, etc.). Lorsque la plupart des substances sont chauffées, plusieurs transformations sont observées, qui sont enregistrées sur la courbe DTA à la température correspondante dans les effets thermiques caractéristiques de cette in-BA.

En termes de thermogramme, il est possible de donner une caractéristique qualitative du V étudié, de déterminer les températures des transformations de phase ou des processus chimiques, mesurer l'effet thermique du processus.

T.
ΔT.
mais
B.

22.Concepts:

Conductivité électrique spécifique liquides χ - Il s'agit d'une conductivité électrique de 1 cm 3 solution qui remplit l'espace entre les électrodes plates est la même, très bonne. Grande zone (en cm 2), située à une distance de 1 cm.

Cela dépend de la nature de l'électro, et rasé, de la concentration de RR, de T.

Lorsque la concentration est faible. Elekta, χ χ

Lors de la construction forte. Electro, d'abord alors.

À t, χ.

Conductivité électrique équivalente λ – cette conductivité électrique d'un tel volume (cm 3) de la solution contient 1 de la substance dissoute de M. et les électrodes sont situées à une distance de 1 cm les uns des autres. [cm 2 / M. * Ohm]

où φ est la reproduction, [cm 3 / M.]

c est une concentration équivalente, [M.] à

À ↓ de la connexe de P-RA, λ;

- λ \u003d max sera avec infini. dilution

Formule empirique de Kolrauša:

λ \u003d λ -a√

Vitesse de mouvement de l'ion (V i, U I - vitesse du mouvement A - et K +, respectivement)déterminé par la force agissant sur l'ion, le chat. égal au produit de la charge de l'ion sur le gradient du potentiel du champ, et le facteur R, caractérisant le déséquilibre du support selon T, la nature de l'ion et la chaîne

Z i - la charge de l'ion; E / L - Force sur le terrain, champ dégradé

Cela dépend de: la nature des ions, E \\ L, la concentration, la température, la viscosité du support.

Semblable à u je

Absolu. Vitesse de mouvement . ions Il est utilisé lors de la comparaison des vitesses d'ions, si la force du champ \u003d 1 v / cm

v \u003d ez i / r (idem pour vous)

Ions de mobilité le nombre d'électricité-wa, transférés par l'ion égal au produit de la vitesse absolue des ions pour le nombre de faraday.

Nombre de transfert Les ions du type I TH - le rapport du nombre de l'électro-val q i i (dépend de la Z I, Conc., La vitesse de déplacement dans le champ électrique), déplacée. Ce type d'ions, au nombre total de l'électro-val q, déplacé. Toutes sortes d'ions situés dans le p-re t i \u003d q i / q.

District de puissance ionique (La force des ions) est appelée la demi-assentiment de la Kon-Nii de chaque ion par carré du nombre de ses charges Z (Valence), prises pour tous les ions de R-RA.

I \u003d ½ σm i z i 2

où m je est la molarité (mesure de concentration)

Loi empirique du pouvoir d'ions:

Environnements coefficient d'ions. Activité γ +/- yawl. Fonction universelle de l'énergie ionique I p-ra, c'est-à-dire Dans la R-RE avec cette force ionique, tous se dissocier dans vs. Les coefficients d'activité qui ne dépendent pas de la nature et de la concentration de cette in-BA, mais dépendent du nombre et de la valence de ses ions.


23.Facteurs affectant la conductivité électrique des solutions, la vitesse du mouvement et la mobilité des ions.

1. Nature de Iona

3. Concentration. (Ud. E \\ Aide sur le graphique AE \u003d F (C, MOL \\ L) - Rainbow; Eq.e \\ Aide λ \u003d C, G * EQ \\ L - Diapositive concave à 0, en bas.

4. Température (avec elle \\ Aide et la limite de mobilité, avec des métaux, au contraire)

5. Viscosité environnementale


24. La sortie de l'équation reliant la conductivité électrique équivalente avec la mobilité des ions.


JE. - conductivité électrique,

où ρ est une résistance électrique spécifique

l - distance entre les électrodes

Conductivité électrique spécifique, [OM -1 cm -1]

II. - conductivité électrique équivalente, [cm 2 / (M. Ohm)]

où c est une concentration équivalente, [M.]

III. I \u003d i + + i - - la quantité d'électricité transférée par des ions par une solution de 1 seconde

- le nombre de cations qui ont traversé la section transversale pendant 1 seconde

- la force actuelle, parce que Chaque M. Ions transporte selon la loi de Faraday

F \u003d 96486 K el-VA.

- vitesse des cations,

où vous êtes la mobilité absolue des cations, [cm 2 / s * in]

Formules similaires pour anions (v, v ', c -, n -, i -)

On a:

Iv. - La loi de Ohm

Substituer à cette valeur VIS-E à partir de (i) et (ii) et assimilez les parties appropriées des équations (III) et (iv), nous obtenons

Décider de l'équation par rapport à λ, nous obtenons

pour Électrolytes fortsdont la dissociation est considérée comme complète, ratio 10 3 avec I / S \u003d 1

pour faible - 10 3 avec I / S \u003d α

V.Considérant la mobilité des cations et des anions,

nous obtenons une expression donnée pour différents degrés de dissociation d'électrolytes.
25. Les principales dispositions de la théorie des électrolytes forts

Debia Hyukkel.

Ces performances sont formulées comme une idée de la présence d'une atmosphère d'ions autour de chaque ion d'ions chargés de manière opposée. Sa densité max. Au centre, avec l'enlèvement de cela. À une certaine distance, ce qui peut être considéré comme la limite de l'ATM des ions., Le nombre d'ions de chaque signe est le même. Electrolyte thermodynamique SV-W-VI R-KOV La théorie se lie avec les paramètres de guichet automatique des ions. - sa taille et sa densité.

1. L'électrolyte de la solution est complètement dissocié et la concentration des ions est calculée à l'aide de la concentration analytique de l'électrolyte.

2. La distribution des ions dans l'atmosphère ionique est soumise à classique. Statique et l'atmosphère ionique elle-même est considérée comme un support continu.

3. De tous types d'interaction, seule l'interaction électrostatique des ions est donnée. Le rôle du support avec une constante diélectrique est donné au solvant.

4. La perméabilité diélectrique de la P-RA est prise égale à la constante diélectrique du solvant pur.

5. Sur toutes les propriétés des ions, seule la charge est prise en compte.


26.Qu'est-ce qu'une atmosphère d'ions, une relaxation et un freinage électrophorétique?

Ambiance ionique

Si un ion central est isolé mentalement dans la dilution d'un électrolyte fort, les ions du signe opposé seront plus souvent observés près de celui des ions ayant la même charge. Une telle distribution statistique des ions est établie sous l'influence de 2 facteurs: 1) des forces d'attraction électrostatique et de répulsion; 2) Mouvement thermique des ions. En conséquence, une distribution statistique intermédiaire des ions est établie autour de l'ion central - Ambiance ionique.

Freinage électrophorétique. Lorsque l'ion central et son atmosphère ionique, qui sont opposés, sont appliqués à la solution de champ électrique, se déplacent dans des directions opposées. Étant donné que les ions sont hydratés, le mouvement des ions le mouvement de l'ion central se produit dans le milieu se déplaçant vers elle. Par conséquent, l'ion en mouvement est sous l'influence de la force de freinage supplémentaire, ce qui entraîne une diminution de sa vitesse.

Freinage de relaxation . L'atmosphère d'ions a une symétrie centrale. Lorsque l'ion se déplace dans le champ électrique, la symétrie est perturbée, qui est associée à la destruction de l'atmosphère dans une position de l'ion et la formation de celle-ci dans une autre, nouvelle. Ce processus se produit à un taux final au fil du temps - temps de relaxation. En conséquence, l'atmosphère d'ions perd la symétrie centrale et derrière l'ion en mouvement aura toujours une charge excédentaire du signe opposé. Arriver à cette force d'attraction électrique ralentira le mouvement de l'ion.

Pouvoir de relaxation et électrophorette. Frein

¨ Déterminé par la puissance ionique de la solution, la nature du solvant et la température.

¨ C concentration de RR sous la constance d'autres conditions


27. Quel est l'effet du vin? Quelle est la dispersion de la conductivité électrique?

Effet du vin

Dans des champs électriques constants de tension suffisamment élevée (10 4 à 10 5 V / cm)

Les ions se déplacent si rapidement que l'atmosphère d'ions n'a pas le temps de se former, à la suite de laquelle il n'y a pratiquement aucun effet de freinage et λ s'efforce de λ ∞.

Dans des électrolytes faibles, l'effet du vin est également causé par un déplacement de l'équilibre dissociatif dans un champ électrique puissant vers la formation d'ions.

Dispersion de la conductivité électrique (effet de fréquence) . Avec une augmentation de la fréquence du courant alternatif, il y a une augmentation de la conductivité électrique au-dessus d'une certaine valeur, car Avec une fréquence suffisamment haute, les déplacements mutuels de l'ion et de l'atmosphère ionique sont si petits que l'atmosphère d'ions est pratiquement symétrique.

Fréquence alternative à laquelle vous pouvez vous attendre à une augmentation de la conductivité électrique est la valeur, le temps de relaxation inverse

Par conséquent, l'effet du freinage de relaxation devrait disparaître.

(L'effet du vin se produit avec la destruction complète de l'atmosphère ionique et, par conséquent, les deux effets du freinage. L'effet de fréquence n'est expliqué que par la disparition de l'atmosphère d'ions. L'expérience montre que le dernier effet est 3 fois plus faible que le Effet du vin, c'est-à-dire effet électrophorétique dans un effet de relaxation 2 fois plus fort)


28. Activité et coefficients de l'activité des électrolytes. Méthodes de définition et de calcul.

Activité associé au potentiel chimique de la composante de la solution par l'équation:

Indice h. Indique que l'activité concerne une solution dans laquelle la concentration de la substance est exprimée en fractions molaires. L'activité est également parfois appelée une concentration efficace ou agissant.

Le coefficient d'activité - Mesure de la déviation des propriétés de la solution de SV-dans une solution idéale de la même concentration.

où γ est un coeffe molaire. activité,

Il est possible de comparer l'activité des composants avec des concentrations exprimées dans d'autres unités:

¨ Concentrations multi-volumes (c)

où F est un coefficient d'activité molaire

¨ Morilité (m)

où γ 'est un coefficient d'activité pratique

En général, les propriétés de divers ions dans une solution d'inégale et peuvent être introduites et envisagent des fonctions thermodynamiques pour les ions de différents types:

1. Considérons une solution à 2 composants constituée de solvant et de sels dissociant par équation:

2. Chem. Potentiel: -

(2 équations K + et A -)

3. Effectuer des hypothèses:

Pris 1000g Solvent, N 1 \u003d 1000 / M 1, N 2 \u003d M - Molydom

Electrolyte dissoc. Étage:

T, p \u003d const, þ Ur-Yu Gibbs-Dujama (changement de lui. Puissances des ordinateurs P-RA lors de la mesure de la composition du RR):

- S'abonner du 1er 2e:

Nous introduisons une activité ionique moyenne ;

Standard. Les ordinateurs pour un 2 sont sélectionnés de sorte que const \u003d 1, nous obtenons:

A 2 est obtenu par expérimentalement et un ± UR-YU est déterminé;

Entrer environnements et il. Coef. Activitég ±et srede. et il. Molanomiem ±:

;

- Peut être exprimé pratiquée. CEF.

· Détermination de l'activité volatil en fonction de la pression partielle de sa vapeur.

Des équations: p 1 \u003d P * 1 A 1, P 2 \u003d P * 2 A 2, (p 1 -pression partielle du solvant solvant sur la solution, p * 1 -pression de la vapeur sur un solvant liquide; p 2, P * 2 -respectivement pour la substance dissoute) nous obtenons

(L'index 1 indique le numéro de l'état standard sélectionné)

Pour déterminer γ substance solide solide choisissez le deuxième état standard

(w. - valeur de règlement auxiliaire À 2 -henry constant)

On a:

(Où y \u003d y 0pour x 2 → 0trouver une manière graphique).

· Détermination de l'activité de la substance dissoute sur la pression de la vapeur de solvant.

De l'équation Gibbs-Duget:

L'intégration donne:
,

a '1 et a' 2 -l'activité du solvant et la substance dissoute à la composition de la solution x "2.Ils doivent être connus.

Vous pouvez également intégrer l'équation de Gibbs Dugt exprimée à travers γ :

Activité A 1.déterminez la pression de la vapeur au-dessus des solutions de composition différente. L'intégrale est calculée graphiquement.

· Détermination de l'activité de la substance dissoute sur le coefficient. Distribution.

(Où - la distribution de coefficients, γ 1 2, γ 2 2 -les coefficients de la substance solvable dans les premier et second solvants, x 1 1, x 2 2- concentration de la substance dissoute dans les premier et second solvants).

mais et γ il peut également être calculé pour réduire la température de congélation pour augmenter le point d'ébullition, le long de la pression osmotique et d'autres propriétés des solutions.


29. Mesure conductée de constantes de dissociation, degré de dissociation, point d'équivalence de titrage.

UNE.
B.
dans
R x.
R m.
G.
Constructionométrie - Mesure de la conductivité électrique des électrolytes. Mesurer la résistance à l'électrolyte appliquée circuit de pont de Whittone:

2 - Générateur AC (appels permanents électrolyse RR)

R x est une cellule de mesure;

R m - magasin de résistance (connu)

dans -la position du contact mobile (il est sélectionné de sorte que zéro outil 1 ne montre pas Tokille montré min, puis

R x \u003d r m (r 1 / r 2) \u003d r m ( aV / WB)

La conductivité électrique réelle du RR est déterminée par la concentration de la solution, la nature des composants et de la température. La vraie conductivité électrique du P-RA C est proportionnelle à la valeur mesurée expérimentalement de C ': C \u003d kc', où K est une constante de navire - cellules de cellules - dépend de la zone d'électrodes, la distance m / En eux, la forme du navire, le volume de la R-RA, le courant conducteur, trouve des marques de StandaR expérimentalement C, le plus souvent KCL.

Selon des données expérimentales, les valeurs sont calculées spécifique :

et conductivité électrique équivalente :

Pour calcul le degré de dissociation de faible électrolyte L'équation est utilisée:

λ ∞ \u003d l ¥ k + l a ¥ - déterminé par la mobilité des ions

Dissociation constante d'électrolyte binaire

Pour titrage conducteur La courbe de la dépendance de la conductivité électrique de la solution titrée de la quantité de titre ajoutée est construite. agent. Le point d'équivalence est déterminé par une courbe de rupture de cette dépendance. Un changement net de la conductivité électrique se produit lorsque des composés très subsoratifs ou solubles sont formés pendant le titrage.

Titrage d'acide-primaire:

Changer la conductivité électrique au point d'équivalence sera déterminé par l'action de 2 tendances mutuellement opposées: ¯ due à ¯ S H + ayant une mobilité de 350 cm × cm 2 / (mol-eq), qui est beaucoup plus élevée que la mobilité de la na + ion

Après le point d'équivalence, une forte conductivité électrique commence (branche du soleil), car La solution augmentera la concentration des ions Na + et celle-ci -, la mobilité du chat. 199 cm × cm 2 / (mole × EK)



Exemple 1. 0,1 mol d'alcool est réparti entre 300 ml d'eau et 500 ml de CCL 4. Trouver des concentrations d'alcool (mol / l) dans les solutions d'équilibre. Le coefficient de distribution d'alcool éthylique entre le carbone de quatre chlorures et l'eau est de 0,0244.

Décision: Par la loi de la distribution:

où C 1 est la concentration de la substance dissoute dans le premier solvant (CCL 4);

C 2 est la concentration de la substance dissoute dans le deuxième solvant (H 2 O).

K - coefficient de distribution

Le nombre de taupes d'alcool, qui passaient dans un carbone à quatre poulettes, nous désignons via X, puis:

La quantité restante d'alcool, égale à (0,1 - x) mol, donc:

Substituant de 1 et C 2 à l'équation

Où x \u003d 0,0039 mole

Mol / L. Mol / L.

Exemple 2. 0,3 g d'iode cristalline ont été dissous dans 1 litre d'eau. Calculez le nombre effectif d'étapes d'extraction de cette solution avec un servo-carbone si le servo carbone est pris par des portions de 100 ml. La concentration finale d'iode dans l'eau est de 1 × 10-6 g / l? Le coefficient de distribution d'iode entre l'eau et le servo est de 0,0017.

Décision:

Formule de calcul du processus d'extraction:

où g 0 est la quantité initiale de substance soumise à l'extraction;

V 0 - le volume de la solution dans laquelle se trouve la substance extraite;

V E est le volume du solvant (extracteur), dépensé sur une extraction;

n est le nombre total d'étapes d'extraction; K - coefficient de distribution.

Lg g n \u003d lg g 0 + n lg kv 0, d'où

91 - 100. Sushelin 1 alcool priant avec volume V 1 ml de tétrachlorure de carbone et de volume V 2 ml d'eau. Déterminez la csentration de solutions d'alcool éthylique dans un tétrachlorure de carbone et de l'eau. Le coefficient de distribution d'alcool éthylique entre le tétrachlorure de carbone et l'eau est de 0,0244.

101 - 110. Il est nécessaire d'éliminer la quantité de% (masse) acide de V 1 ml d'une solution acide dans l'air. Combien est-il nécessaire de prendre de l'eau comme un agent d'extraction avec le nombre d'étapes d'extraction égal à N, si le coefficient de distribution d'acide entre l'eau et l'éther est égal à?

111 - 120. Calculez la quantité de HGBR 2 pouvant être retirée du volume V 1 ml avec un mol / L de solution aqueuse avec un volume V 2 ml d'extraction de benzène n-extraction. Le coefficient de distribution HGBR 2 entre l'eau et le benzène est de 0,893.



Sujet 2.

Solutions - Systèmes physico-chimiques.

Propriétés de configuration des solutions.

Solubilité

Exemple 1.Détermination de la masse de gaz dans la solution par sa solubilité.

Combien de chlorure HCL est dissous dans 100 litres d'eau à 40 ° C et une pression de 98625 PA, si la solubilité de HCI à cette température et à cette pression de 1,0133 × 10 5 PA est de 386 m 3 pour 1 m 3 d'eau?

Décision.

La solubilité (ou le coefficient de solubilité) est exprimée par une masse de substance (G), qui peut être dissoute dans 100 g du solvant à une température donnée.

Nous déterminons le volume de HCI contenu dans 100 litres d'eau à 40 ° C et une pression de 1,0133 × 10 5 Pa:

1000 l h 2 o - 386 m 3

100 l h 2 o - h. m 3. h.= m 3.

La masse HCI est calculée par l'équation Mendeleev - klapon;

M. (HCI) \u003d 36,46 g / mol. Puis:

m \u003d.= 53,4 kg.

Exemple 2.. Détermination de la composition du mélange de gaz par solubilité des gaz.

Un mélange de gaz contenant 21% O 2 et 79% N 2 est traversé de l'eau à 0 ° C et une pression de 1,0133 × 10 5 Pa. Calculez les fractions volumétriques du mélange gazeux dissous dans de l'eau, si la solubilité de l'oxygène et de l'azote dans de l'eau à cette température et de cette pression est respectivement de 0,048 et 0,0236 m 3 pour 1 m 3 d'eau.

Décision.

Selon la loi de Henry Solubilité ( R) Les gaz dans l'eau sont proportionnels à sa pression partielle dans le mélange. Nous définissons la pression partielle des gaz dans le mélange:

p o 2 \u003d 1 0133 × 10 5 × 0,21 \u003d 0,2128 × 10 5 pa;

p.\u003d 1 0133 × 10 5 × 0,79 \u003d 0,8005 × 10 5 Pa.

Compte tenu des pressions partielles, déterminez la solubilité des gaz:

R= \u003d 0,0104 m 3;

R= \u003d 0,0189 m 3.

La quantité totale d'azote et d'oxygène; 0,0104 + 0,0189 \u003d 0,0293 m 3. Ensuite, la fraction de gaz du volume et le mélange seront (%):



φ \u003d 0,0104 × 100 / 0.0293 \u003d 35.49; φ \u003d 100.00 - 35.49 \u003d 64,51.

Tâches d'auto-solutions

121 - 130. Dans l'eau à 20 ° C et une pression totale de 2,5 × 10 5 PA, un mélange de gaz a été dissous, constitué de 2, N 2 et CL2. Les fractions de volume de ces gaz dans le mélange sont respectivement égales à Ω (O 2), Ω (n 2) et Ω (CL 2)%. Solubilité au gaz dans 1 m 3 d'eau (m 3): PO 2 \u003d 0,031; Pn 2 \u003d 0,016; PCL 2 \u003d 2,299. Déterminez les actions volumétriques des gaz dans le mélange gazeux dissous dans de l'eau.

paramètres Numéro de travail
Ω (o 2)%%
Ω (n 2)%%
Ω (CL 2)%%

131 - 140. Dans un volume V 1 L d'eau dissous volume V 2 L de substance A à une température T ºС et Pression PA. Déterminez la fraction de masse de la substance A dans la solution résultante.

Propriétés physiochimiques

Si vous prenez deux liquides infructueux et ajoutez un troisième composant, il sera dissous dans des degrés divers dans le même solvant. Lors de l'établissement d'équilibre, le ratio des concentrations des solutions sera permanent à cette température.

\u003d K, c'est l'expression de la loi de la distribution de Nernst, où

Concentrations du troisième composant dans les phases I et II;

K - coefficient de distribution.

Si la substance dissociale dissocie ou associe à l'un des solvants, l'équation NERNST a la forme:

Trouver Kip logarithming l'équation et obtenez l'équation directe

Buing une ligne droite dans les coordonnées nous allons trouver " p"En tant que tangente d'angle d'inclinaison en avant (selon des deux points allongés sur une ligne droite) tGA =

L'encre peut être trouvée à partir de l'équation, substituant les valeurs de tout point de la ligne.

Cette loi est basée sur le processus d'extraction. L'extraction est l'extraction du composant de la même phase à une autre. L'extraction se produit phase solide - extraction de substances de la phase solide dans un liquide (par exemple, le thé brassement, le café, la préparation de teintures, des extraits d'herbes, etc.) et phase liquide - extraction d'une substance dissoute d'une solution liquide extraire. La solution de la substance extraite dans une extraction est appelée extraitet la solution d'origine après avoir extraite la substance est appelée rafinat.

L'équation est utilisée pour calculer l'efficacité de l'extraction de phase liquide

(3.31)

h.- la proportion de la substance inexplorée dans le rafinate;

V. - le volume de la solution initiale;

Volume d'extraction;

À - coefficient de distribution

p - Nombre d'extractions.

Comme on peut le voir à partir de l'équation, plus la substance reste extraite dans le rafinat, c'est-à-dire inconnue, plus la substance est extraite par une extra-loi. L'efficacité de l'extraction est largement déterminée par la taille du coefficient de distribution: plus le coefficient est grand en faveur de l'extracteur, l'extraction plus efficace.

Conférence 10. Distribution de la matière
Entre les deux phases. Extraction.
.
2. Extraction, ses types. Équation d'extraction.
Principes de production de teintures, décoctions.
Conférencier: Cand. Ped. Sciences, professeur agrégé Grigorieva Marina
Victorovna

1. La loi de la distribution de Nernst

Si une substance est soluble en deux
liquides infructueux, puis quand il
dissolution dans un mélange de deux liquides de ce type
Il est distribué entre eux selon
Droit de la distribution des non-terres:
Le ratio des concentrations du troisième
Composant entre deux
fluides non-mutivation
La température constante est
La valeur de la constante K \u003d C1 / C2, où la C1Concentration du composant de la solution 1
liquides, C2 - concentration de composant dans
Solution de fluide 2, k - coefficient
Distribution.

1. La loi de la distribution de Nernst

Par exemple, si vous secouez l'iode avec de l'eau
et tétrachlorométhane, une partie de celui-ci
dissous dans l'eau et partie de
Tétrachlorométhane ccl4. Pour terminer
Le système est installé
Équilibre dynamique.

1. La loi de la distribution de Nernst

Peu importe,
quelle quantité
Ioda est utilisé dans
expérience
Final
Attitude
Concentrations
Il s'avère
constant.

1. La loi de la distribution de Nernst

La loi de distribution n'est effectuée que lorsque
Certaines conditions, nommément:
1) à une température constante;
2) avec une dilution suffisante des deux
solutions;
3) à condition que la substance dissoute ne soit pas
réagit, ne s'associe pas et non
dissocie dans les deux solvants.
La loi de distribution sous-tend un important
et très courant dans
Pratique de laboratoire et industriel
Un processus appelé extraction.

2. Extraction

L'extraction est une extraction
d'une solution d'un ou plusieurs
substances dissoutes avec l'autre
solvant (extracteur), pas
Mélanger avec le premier.
Il est nécessaire de mener une extraction
À la substance extraite mieux
dissous dans le deuxième solvant que dans
D'abord. Le but de l'extraction est
augmenter la concentration de tout
substance nécessaire ou libération
Solvant des impuretés disponibles en elle,
Soit le remplacement du solvant.

2. Extraction

L'extraction peut être:
extranthen ponctuel
ajouté à une réception,
Fractionnel - Ajout d'un agent d'extraction
est réalisée par des portions dans plusieurs
Réceptions.
L'extraction est largement utilisée dans
Pharmacie pour extraire de
Matières premières légumes Huiles essentielles
alcaloïdes et autres physiologiquement
substances actives.

2. Extraction

Dans les laboratoires pour l'extraction souvent
Utiliser des entonnoirs divisoires
Par exemple, pendant l'extraction de l'éther. Pour
Cette solution aqueuse avec un composant
Connectez-vous avec de l'éther en divisoire
Entonnoir. La solution secoue et après
Les couches crues sont séparées. Éther
évaporé et obtenir un produit propre.

2. Extraction

Divisoire
Amincissement

2. Extraction

Dans les conditions de produits chimiques et
Production pharmaceutique
Les machines sont largement utilisées
extracteurs dont l'action
Basé sur divers principes
mélanger des liquides et leur
écrasement. Sont utilisés
Tagled, vibration,
Centrifugal et autres types
extracteurs.

2. Extraction

Sortie de l'équation d'extraction:
Supposons dans la solution dont le volume est v0 ml,
Il y a t0 extractible
Substances. Ajouter à cette solution
V ml d'un autre solvant, lequel
Ce n'est pas mélangé. Prétendons que
Après la première extraction dans la première
Solvant reste t1 g
substance extractible alors
La concentration en ce sera C1 \u003d T1 / V0, et
Concentration dans le deuxième solvant
C2 \u003d (T0 - T1) / V.

2. Extraction

Utilisation de la loi de la distribution, vous pouvez
Écrivez:
M1.
V0.
C1
M1v.
À
C 2 M0 M1 V0 (M0 M1)
V.
Kv0.
M1 m0.
V kv0.

2. Extraction

Si le premier solvant avec le reste
Substance informatique pour éditer la même substance
volume V du deuxième solvant, puis
Répéter le calcul précédent, nous obtenons:
Kv0.
M2 m1.
V kv0.

2. Extraction

Remplacer T1 dans le dernier
Équation, on trouve:
Si vous répétez
Extraction de la même
Le deuxième volume
Solvent p Time
Nombre de personnes restantes
Dans le premier solvant
les substances vont
Kv0.
M2 m0.
V kv0.
2
Kv0.
Mn m0.
V kv0.
N.

2. Extraction

Calculs à l'aide du reçu reçu
Les équations montrent cette extraction
sera plus complet si divisé
Tout volume de solvant sur des portions,
que d'extraire tout le monde
Le volume du solvant.

2. Extraction

Méthodes d'extraction particulièrement larges
utilisé lors de l'analyse de légumes
matières premières médicinales, ainsi que pour obtenir
Informateurs, décocations, teintures, extraits
substances médicinales. Dans ce cas
L'extrait est signifié une forme posologique,
obtenu par la méthode d'extraction conformément
avec certaines exigences.
Selon l'Etat Pharmacopee XI Edition
Enfance et décoction - c'est un médicament liquide
Formulaires représentant l'extraction de l'eau
des matières premières plantes médicinales aussi
Solutions aqueuses d'extraits secs ou liquides
(concentrés).

2. Extraction

Extraits - Extras concentrés
Des matières premières des plantes médicinales.
Tinture - alcool peint ou
extraits d'alcool à l'eau de
Matières premières de légumes médicinales
obtenu par extraction sans chauffage.
Dès réception des perfusions et des décoctions dépenses
extraction de substances médicinales de
Matières premières médicinales hachées avec de l'eau
Dès réception des extraits d'eau, de l'éthanol et
Autres produits.

2. Extraction

Pour la cuisson des infusions et l'extraction des décoctions
Ils sont effectués comme suit. À écrasé
Matières premières légumes de médicament Ajouter
Volume d'eau requis à la température ambiante,
Le mélange est maintenu sur un bain d'eau bouillante avec
agitation (infusion -15 min, décoction - 30 min),
refroidi à la température ambiante (info - 45
min, décoction - 10 minutes), filtré et obtenir
filtrez que si nécessaire est dilué
l'eau.
Le contenu des substances pharmacologiquement actives dans
obtenu des influences et des décoctions déterminent
Diverses méthodes analytiques
Compétent dans la pharmacopée respective
des articles.

Lors du mélange de deux liquides, ils peuvent être:

Unlimited soluble, c'est-à-dire se dissoudre dans toutes les relations;

Pratiquement non soluble;

Soluble limité.

La solubilité mutuelle dépend de la structure chimique des liquides, qui sont à leur tour divisées en polaires et non polaires.

Un autre alchimiste ont été remarqués que "c'est soluble dans de tels", c'est-à-dire Les fluides polaires dissolvent des fluides polaires et non polaires - non polaires.

Pour cette raison, de l'eau - le solvant polaire est bien dissous par des fluides polaires (acide acétique, éthanol) et ne se dissout pas non polaire (benzène, hexane, kérosène, essence, huile végétale, etc.).

Si les fluides diffèrent légèrement de la polarité, ils se limitent mutuellement les uns dans les autres, formant des systèmes à deux couches, par exemple, l'eau - aniline.

Si dans le système composé de deux liquides pratiquement non solubles, introduire une troisième substance capable de se dissoudre dans chacune d'elles, le soluté sera réparti entre les deux liquides proportionnellement à sa solubilité dans chacune d'elles.

D'ici il suit loi de distribution, Par lequel le rapport entre les concentrations de la substance réparties entre deux fluides infructueux à une température constante reste constante, quelle que soit la quantité totale de la substance dissoute.

DE 1 /DE 2 = k.,

DE 1 I. DE 2 - la concentration de la substance dissoute dans les 1er et 2e solvants;

k. - coefficient de distribution.

La loi de distribution est largement utilisée dans les processus. extractionextraire la substance de la solution par un autre solvant qui n'est pas mélangé avec le premier. La loi de distribution permet de calculer la quantité de substance extraite et restante dans la solution après une extraction unique ou multiple d'un volume donné avec un solvant à une température donnée:

m. 1 est la masse de la substance restante dans le solvant 1 après élimination ponctuelle par son solvant 2;

m. O est la quantité initiale de substance dans le solvant 1.

V. 1 I. V. 2 - Volume de solvants 1 et 2;

Avec une suppression répétée, l'équation 1 prend la forme:

n. - Nombre d'extraits.

Lors de l'extraction, il n'est jamais possible de supprimer complètement la substance complètement. Mais l'exhaustivité de l'extraction sera plus grande si la solution est réhabilitée de plusieurs reprises avec de petites parties du solvant, séparant chaque fois l'extrait résultant que par une seule solution à une grande partie du solvant.

L'extraction est appliquée dans de nombreux domaines de la technologie et des études de laboratoire. L'extraction est basée sur l'extraction du sucre des betteraves, des huiles en graines, de nombreuses substances lors du traitement des produits alimentaires (le décès des légumes), l'obtention de préparations pharmaceutiques. Ainsi, la pénicilline et un certain nombre d'autres antibiotiques ne peuvent pas être concentrés par évaporation, comme ils sont détruits lorsqu'ils sont chauffés. Pour obtenir les solutions concentrées d'antibiotiques, l'extraction de butyle ou d'acétate d'éthyle est effectuée.

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