Определение коэффициента распределения вещества между двумя несмешивающимися или ограниченно смешивающимися растворителями, страница 3

экстрагента.

В химической технологии многократную экстракцию заменяют экстракцией в противотоке. Суть ее заключается в следующем: экстрагируемый раствор поднимается в вертикальной колонне, а экстрагент с большей плотностью мелкими каплями проходит через слой раствора сверху вниз. Между экстрагентом и экстрагируемым раствором в каждом слое устанавливается состояние, близкое к равновесному. При этом в верхней части колонны капли свежего экстрагента, встречаясь с экстрагируемым раствором, извлекают из него последние остатки вещества. В нижней части колонны капли экстрагента встречаются со свежими порциями раствора  и концентрация экстрагируемого вещества в экстрагенте достигает максимального значения.

Рассмотренные случаи экстракции вещества жидкостью из жидкости называют жидкостной экстракцией.

Однако смесь, подлежащая экстракции, может быть газообразной или твердой.

Экстракцию газа жидкостью называют абсорбцией экстракцию твердых веществ жидкостью - выщелачиванием. Эти процессы подчиняются закономерностям, аналогичным рассмотренным выше.

Так извлечение газа во многих случаях происходит в соответствии с законом Генри, аналогичным закону распределения:

                                                   (22)

где Р, Па - парциальное давление газа над жидкостью; с, г/л - массовая концентрация газа в насыщенном растворе (растворимость); К - коэффициент пропорциональности, называемый константой Генри.

 Экстракцию широко применяют в лабораторной практике и на производстве. Например, для удаления нежелательного компонента из раствора или с противоположной целью - для концентрирования ценного компонента в растворе. При состоянии равновесия распределяемое   вещество   обладает   одинаковым   химическим потенциалом в обеих фазах. Закон распределения позволяет рассчитывать эффективность различных способов экстракции.

Экстракция находит широкое применение в металлургии. Например, сталь и шлак в расплавленном состоянии представляют собой пару несмешивающихся жидкостей. Очистить сталь от таких вредных примесей, как элементная сера и фосфор, можно путем наливания на поверхность расплава стали слоя жидкого шлака. Примеси распределяются между жидкими сталью и шлаком. Снижение содержания серы в стали достигают при помощи замены шлака или путём окисления серы продувкой шлака кислородом.

Экстракция из водных растворов органическими растворителями широко применяется для концентрирования солей рассеянных элементов, их разделения и аналитического определения. Так, например, для отделения солеи бериллия от солей алюминия и железа применяют сочетание двух комплексообразователей: трилона-Б и ацетилацетона. При этом все три иона растворяют в ацетилацетоне, с которыми они образуют комплексы, хорошо экстрагируемые органическими растворителями. Далее добавляют трилон-Б, который дает прочные комплексы только с ионами алюминия и железа эти комплексы не экстрагируются, чем и достигается отделение солей бериллия от солей алюминия и железа.