Количественные показатели экстракции

Для количественной характеристики полноты и селективности извлечения целевого компонента в процессе экстракции используют следующие показатели.

Коэффициент распределения элемента между водной и органической фазами – соотношение молярных концентраций вещества в равновесных органической C_org и водной C_aq фазах:

.

Степень извлечения – доля экстрагируемого элемента, перешедшего в органическую фазу, от общего его количества в обеих фазах за одну ступень экстракции:

,

где - отношение объемов органической  и водной  фаз.

Коэффициент (фактор) разделения – отношение коэффициентов распределения лучше и хуже экстрагирующихся элементов:

,

где индекс 2 присвоен лучше экстрагируемому элементу.

По величине коэффициента разделения обычно судят об эффективности применения данной экстракционной системы для разде­ления элементов. Практически применяют экстракционные системы с .

Синергетизм – такое поведение экстракционной системы, при котором соотношение коэффициентов распределения при экстракции смесью экстрагентов больше суммы индивидуальных коэффициентов распределения. Изменение величины синергетического эффекта среди органических растворителей стехиометрически связано с растворимостью воды в органическом растворителе и гидратным числом экстрагируемого соединения. Для описания синергетического эффекта используют синергетический коэффициент

,

где индексы «1» и «2» относятся к индивидуальным экстрагентам, индекс «1,2» – к смеси экстрагентов.

Если S > 1 – синергетический эффект присутствует, S = 1 указывает на отсутствие синергетического эффекта, при S < 1 наблюдается отрицательный синергетический эффект.

Классификация экстракционных процессов

Классификацию экстракционных процессов можно проводить на основе:

= процессов, вызывающих переход неорганических соединений из водной в органическую фазу,

= типа используемого экстрагента,

= формы существования извлекаемого компонента.

По типу процесса экстракционные системы могут быть разделены на две большие группы.

Рис. ____. Классификация экстракционных процессов

Системы с физическим распределением компонентов (распределение простых молекул).

Здесь отсутствует химическое взаимодействие между распределяемым веществом и экстрагентом. Экстракция идет по принципу различной растворимости компонентов в органической и водной фазах. Различная растворимость будет объясняться чисто физическими свойствами, например, различием в полярности молекул. В процессах физического распределения, как правило, участвуют простые вещества или соединения с малополярными ковалентными связями. Такие экстракционные системы чаще используют для разделения смеси органических веществ или выделения органических компонентов из водных растворов, грунтов и др.