Вторая особенность характеризует любые газы при любых температурах. Некоторым взаимодействием газа с водой, по-видимому, можно объяснить достаточно высокую растворимость инертных газов. В частности, криптон способен вступать в межмолекулярное взаимодействие с водой с образованием соединений типа Kr×6H2O. При растворении в воде хлора идет гидролиз, продуктами которого являются HCl и HClO, соединения с выраженными химическими связями.
Зависимость растворимости газов от давления подчиняется закону Генри, согласно которому растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна его парциальному давлению над раствором:
с = Кр (5.21)
где с – концентрация газа в растворе; К – коэффициент пропорциональности, зависящий от природы растворителя и газа; р – парциальное давление газа над раствором.
Можно отметить аддитивный характер этого закона. Он применим как для отдельного газа, так и для смеси газов. В последнем случае растворимость любого газа из смеси определяется его парциальным давлением.
Закон Генри выполняется для тех систем, в которых не наблюдается заметного взаимодействия между растворителем и газом. Эти условия, в частности, имеют место в случае разбавленных растворов при низких давлениях. Снижение давления ведет к уменьшению растворимости газа и его выделению из раствора в виде пузырьков, что хорошо наблюдается на примере газированных напитков. При открывании бутылки с таким напитком давление резко падает, и растворенный углекислый газ выделяется в виде пузырьков.
Растворимость газов уменьшается в присутствии в растворе примесей - электролитов и многих неэлектролитов.
5.4.4. Экстракция
Экстракция – физический процесс разделения гомогенной смеси двух или более веществ с помощью вспомогательного растворителя. В наиболее частых случаях гомогенная смесь– это водный раствор, а дополнительный растворитель или экстрагент представляет собой нерастворимое в воде жидкое органическое вещество. При этом говорят о жидкостной экстракции, которая сводится к. извлечению в экстрагент растворенного вещества. Извлекаемое вещество обычно называют экстрагируемым веществом.
Экстракцию широко применяют для разделения как неорганических, так и органических материалов. Экстракция неорганических веществ лежит в основе многих технологий получения ядерных материалов, редких металлов, гидрометаллургии. Экстракция органических веществ используется в пищевой, фармацевтической нефтяной и других областях промышленности. Экстракционные методы часто используются в аналитической химии для разделения и концентрирования веществ. Кроме того, экстракция является важным методом научных исследований.
Реэекстракция – обратный процесс перевода веществ из органической фазы в водную. Процесс обычно применяют для регенерации экстрагента.
Существует достаточно много различных классификаций экстракции. Гиндин выделяет следующие классы экстракционных процессов:
1. Физическое распределение. Химические изменения при экстракции отсутствуют.
2. Катионообменная экстракция. Экстрагируются металлы, находящиеся в водном растворе в виде катионов (аквакомплексы, аммиачные комплексы типа Co(NH3)63+). Экстрагент в этом случае, как бы поставляет анионную часть экстрагируемого соединения.
3. Анионообменная экстракция. Экстрагируются металлы, находящиеся в водном растворе в составе отрицательных комплексов типа [PtCl6]2-.
4. Координационная экстракция. Молекула экстрагента вместе с экстрагируемым металлом образует комплекс.
5. Экстракция гетерополисоединений.
Термодинамика экстракции.
Закон распределения. П. Бертоло и Е. Юнгфлейш (1872). Теоретическое обоснование впервые дал В. Нернст (1891).
Если при переходе вещества из одной фазы в другую химическая форма вещества не меняется и концентрации вещества в обеих фазах достаточно малы, то закон можно представить выражением:
y/x = D (5.22)
y, x - равновесные концентрации экстрагируемого вещества в органической и водной фазах соответственно;D– некоторая константа.
Современная форма выражения имеет вид: aорг / ав = Кв последнем выражении a=yc.
[1] Длительным кипячением можно почти полностью удалить растворенные газы из жидкости. Температурную обработку широко используют в пищевой промышленности. Например, консервирование фруктовых пюре выполняют, растворяя в нем при низких температурах ядовитый диоксид серы. При дальнейшей переработке пюре десульфитируют, нагревая его в течение 10 -15 минут, времени достаточного для практически полного улетучивания диоксида серы..
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.