Тақырыбы: Химиялық талдауда органикалық реагенттерді қолданудың теориялық негіздері. Экстракция мақсаты
жүктеу/скачать 139,95 Kb.
|
14 сабақ практ
| Экстракция заттардың бір-бірімен араласпайтын екі фаза арасында (әдетте, су және органикалық еріткіш) таралуына негізделген бөлу және концентрлеу әдісі. Экстракция қосылыстардың физика-химиялық сипаттамаларын, қышқылдардың және негіздердің диссоциациялану константасын, комплекстің тұрақтылық константасын анықтауға мүмкіндік туғызады. Әдіс қарапайым, орындалуы оңай, концентрлеу және бөлу дәрежесі жоғары және басқа әдістермен бірге пайдалана беруге болады. Экстракция кезінде бірден бірнеше процесс жүреді: 1) экстракцияланатын зат түзіледі; 2) экстракцияланатын заттың су және органикалық еріткіш аралығында таралуды үйлестіреді; 3) органикалық фазада диссоциация, ассоциация, полимерлену реакциялары жүреді. Құрамына сулы фазадан қосылыстарды жинақтайтын органикалық еріткішті экстрагент деп атайды. Экстрагенттің физикалық және де басқа қасиеттерін арттыратын инертті еріткіштерді бензол, хлороформ, терахлорметан - сұйылтқыштар деп атайды. Сулы фазадан бөлінген құрамында экстракцияланған қосылысы бар органикалық фазаны экстракт деп атайды. Органикалық фазадан қосылысты сулы фазаға ауыстыру немесе көшіру реэкстракция деп аталады. Металл ионын немесе зарядталған бөлшектерді органикалық фазаға көшіру үшін: 1) бөлшектердің зарядын бейтараптайды; 2) металл ионын зарядталмаған комплекске ауыстырады; 3) заряды бар комплексті ионды ассоциат түрінде экстракциялайды. Ионның заряды өссе, мөлшері кемісе экстракция процесі нашарлайды. Қосылыстың суда ерігіштігі төмен болса, оның органикалық фазаға жинақталу дәрежесі жоғары болады. Экстракция әдісінің артықшылығы микро- және макрокомпоненттерді концентрлеу және бөлу үшін пайдалануға болады. Жүйелік талдауда қоспадан бір немесе бірнеше компоненттерді бөлуде пайдаланылады.
Экстракция негізгі заңдары және сандық сипаттамалары. Компоненттердің (А және В) екі фаза аралығында (І және ІІ) таралуы сандық түрде таралу коэффициентімен – D анықталады немесе . Таралуды бөлу коэффициентімен де - α сипаттауға болады . Екі компонент толық бөліну үшін олардың бөлу коэффициенттерінің α бір-бірінен айырымы 105 есе және таралу коэффициенттерінің көбейтіндісі тең болу керек.
Компоненттердің толық бір фазаға бөлінуін экстракция дәрежесі немесе таралу факторымен R анықтауға болады. мұнда х1 - І фазаға өткен компоненттің мөлшері; х0 - компоненттің бастапқы мөлшері. Экстракция әдісі Нернстің таралу заңына негізделген. Бір-бірімен араласпайтын екі сұйықтық арасында зат белгілі-бір қатынаста таралады. Екі фаза бір-бірімен араласқанда қосылыс бір фазадан екіншісіне ауысады да қосылыстың бір фазада концентрациясы кемиді, екіншісінде артады, бір мезгілде динамикалық тепе-теңдік орнайды . Тепе-теңдік константасы (ӘМЗ бойынша): , мұнда -таралу константасы; -органикалық және сулы фазадағы А затының тепе-теңдік концентрациясы. Мысалы, зат екі фазада да бірдей түрде болса: , Кейбір жағдайда екі фазада экстракциямен қатар, диссоциация, ассоциация процестерінің жүруі және экстракцияланатын компонент бірнеше түрде болуы мүмкін. Бұл жағдайда таралу коэффициенті тұрақты болмайды. Мысалы, I2 құрамында KI бар сулы ерітіндіде тек I2 түрінде ғана емес I3 түрінде де болады. (I2 + KI → KI3 ↔ K+ + I3-) Екі фаза аралығында орнаған тепе-теңдік Тепе-теңдіктің таралу коэффициенті: . D - органикалық фазадағы қосылыстың аналитикалық концентрациясының сулы фазадағы жалпы аналитикалық концентрациясына қатынасы. Көбінесе анықталатын зат сулы ерітіндіде тек бір түрде болады. Мысалы, KI артық мөлшері болғанда иод I2, I3- түрінде ғана болады, онда тепе-теңдік «байқалған таралу коэффициентімен - D´» анықталады: . Сонымен: 1) қосылыс екі фазада да бір түрде таралса ; 2) қосылыс екі фазада екі түрде таралса ; 3) қосылыс органикалық еріткіште бір түрде, сулы фазада басқа түрде таралса келесі қатынас орындалады демек жүктеу/скачать 139,95 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|