Теоретическое введение.

Если в гетерогенную смесь H₂O - CCl₄ добавить I₂, то иод распределяется между двумя фазами неравномерно. Концентрация в различных фазах определяется законом распределения. Сущность за­кона состоит в том, что вещество, добавленное к системе, состоя­щей из двух ограниченно растворимых жидкостей, распределяется между двумя фазами в определенном постоянном для данной темпера­туры состоянии.

,

где С_(водн) - концентрация вещества в водной фазе, С_(орг) - концентрация вещества в органической фазе, D - коэффициент распределения.

Порядокработы.

1. Определение содержания иода в исходном растворе. В колбу для титрования отобрать пипеткой 5 мл исходного раствора иода, разбавить водой до 100 мл, прибавить несколько капель раствора крахмала и титровать 0,05 н раствором тиосульфата натрия до ис­чезновения синего окрашивания раствора. Записать результаты в таблицу. 1 мл раствора тиосульфата соответствует 6,4 мг иода в пробе.

2. Проведение экстрагирования. Делительную воронку поместить 100 мл 0,1 н раствора иода и 20 мл четыреххлористого углерода. Воронку закрыть пришлифованной пробкой, вынуть ее из штатива и провести экстракцию. Для этого, придерживая одновременно пробку и кран, энергично встряхивать воронку приблизительно 20 - 30 сек. Затем закрепит воронку в штативе, открыть пробку, дождаться пол­ного разделения фаз и слить нижний органический слой в колбу с притертой пробкой.

3. Анализ водной фазы на содержание иода. Из водного слоя отобрать пипеткой пробу раствора 10 мл и поместить в колбу длятитрования. Далее проводить анализ также как описано в пункте 1. Результаты титрования записать в таблицу.

4. Провести экстрагирование еще два раза порциями CCl₄ по 20 мл. После каждого экстрагирования анализировать содержание иода в водной фазе по приведенной выше методике. Данные занести в таблицу.

Таблица

Результаты определения содержания I₂ в водной фазе

	Исходный раствор	I экстракция	II экстракция	III экстракция
V водного раствора на титрование, см3
V тиосульфата, см3
C(водн)
С(орг)	-
D	-	DII	DII	DIII
Масса йода, мг

Принимаем общий объем водной фазы постоянным (V_(водн)), V_(орг) = 20 мл

По данным таблицы, пользуясь уравнениями (2), рассчитать:

1. Коэффициент распределения на каждой стадии и его среднюю величину.

2. Рассчитать количество иода (мг), экстрагированного на каждой стадии и за все три экстракции.

3. Рассчитать количество экстрагированного иода (мг) для однократной экстракции 60 мл экстрагента и сравнить полученную величину с экспериментальной.

4. Рассчитать, какое количество экстракций необходимо для извлечения 90%, 99%, 99,9% иода из данного раствора порциями по 20 мл.

5. Ознакомиться с процессом реэкстракции. Собранные в колбу экстракты иода перелить через воронку в делительную воронку и добавить 100 мл раствора тиосульфата натрия. Встряхивая воронку, убедиться по изменению цвета органической фазы, что весь иод ре­экстрагировался в водный раствор.