Распределение растворяемого вещества между двумя жидкими фазами. экстракция

Если к системе из двух взаимно нерастворимых или ограниченно растворимых жидкостей добавлять третью жидкость, способную в них растворяться, то добавляемая жидкость будет распределятся между обеими жидкими фазами в соответствии с законом распределения Нернста-Шилова:

третий компонент, добавляемый к системе, состоящий из двух взаимно нерастворимых или ограниченно растворимых жидкостей, распределяется между обеими жидкими слоями в определенном, постоянном при данной температуре отношении:

,

где К - коэффициент распределения.

При распределении третьего вещества между двумя несмешивающимися жидкостями возможен случай, когда степень диссоциации распределяющегося вещества в разных растворителях отличается. В этих случаях закон распределения имеет вид:

;

L^I, L^II - степень диссоциации или ассоциации распределяемого вещества в I и II фазах.

Коэффициент распределения, таким образом, зависит от температуры, природы всех веществ, входящих в систему, и от степени диссоциации или ассоциации третьего компонента, но не зависит от концентрации распределяемого вещества. Закон распределения широко используется при экстрагировании вещества из раствора.

Экстракцией называют процесс извлечения вещества, растворенного в одном растворителе, другим растворителем (экстрагентом), который не смешивается с первым и лучше растворяет извлекаемое вещество.

Экстракцию широко применяют в фармации для извлечения из растительного сырья эфирных масел, алколоидов и других физиологически активных веществ. Экстракция бывает однократной и. дробной. При однократной - экстрагент добавляется в один прием, при дробной - добавление экстрагента проводится порциями в несколько приемов, причем, чем больше число последовательных стадий извлечения, тем больше полнота извлечения при одном и том же количестве взятого экстрагента. После nэкстрагирований в исходном растворе остается m_nkп растворенного вещества:

m_o - начальное количество экстрагируемого вещества;

V, - объем раствора в котором находится экстрагируемое вещество;

V₂ - объем растворителя, употребляемый на одно экстрагирование;

n - общее количество операций экстрагирования.

Для оценки степени извлечения сравнивают массу извлеченного вещества от теоретически возможной

m_э - экспериментально найденная масса извлеченного вещества при экстракции.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЯМ ПО ТЕМЕ: "ТЕРМОДИНАМИКА ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ".

1. Основные понятия и определения: фаза, составляющие вещества, компоненты, число компонентов и число степеней свободы.

2. Правило фаз Гиббса. Прогнозирование фазовых переходов при изменении условий.

3. Диаграммы состояния однокомпонентных систем (вода, сера, углекислый газ).

4. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Связь с принципом ЛеШателье.

5. Термический анализ. Вид кривых охлаждения и построение диаграммы плавкости 2-х компонентной системы с простой эвтетикой.

6. Анализ диаграмм плавкости:

а) с простой эвтетикой;

б) с образованием химических соединений;

в) с неограниченной растворимостью в твердом состоянии.

7. Применение правил фаз Гиббса и рычага к диаграммам плавкости. Определение состава лекарственной смеси по диаграмме плавкости.

8. Анализ диаграмм растворимости ограниченно растворимых жидкостей:

а) с верхней критической температурой растворения;

б) с нижней критической температурой растворения;

в) с замкнутой областью расслоения.

9. Трехкомпонентные системы. Способы изображения состава.

10.Закон распределения веществ между двумя несмешивающимися жидкостями. Коэффициент распределения.

11.Теоретические основы экстрагирования. Применение экстрагирования в медицине.