50. Методы разделения. Экстракция. Коэффициент распределения. Коэффициент разделения. Закон Бертло-Нернста.

Экстракция – это метод извлечения вещества или нескольких веществ из жидкости при помощи растворителя, основанный на различии в растворимости веществ. Экстрагирование твердых веществ водой или водными растворами называется выщелачиванием.

Впроцессе экстракции молекулы этих веществ вытесняют молекулы воды из внутренней координационной сферы экстрагируемых ионов.

Скорость экстракции зависит от природы растворителей и растворенных веществ, от рН, температуры, присутствия посторонних веществ, площади поверхности контакта несмешивающихся жидкостей.

Вслучае экстракции из жидкой фазы растворитель (экстрагент) и жидкость не должны смешиваться.

Для извлечения веществ, плохо растворимых в воде, в качестве экстрагентов используют неполярные растворители. К ним относятся: четыреххлористый углерод, циклогексан, бензин, петролейный эфир (легкая фракция перегонки нефти) и др. Вещества со средней растворимостью в воде экстрагируют при помощи бензола, толуола, дихлорэтана, хлороформа.

Из хорошо растворимых в воде веществ лучше растворяются в органических

растворителях нитраты и галогениды.

К нейтральным экстрагентам относятся высокомолекулярные спирты, простые и сложные эфиры, кетоны, нейтральные фосфорорганические соединения.

1)экстракция с простым физическим распределением

Метод основан на законе распределения вещества между двумя несмешивающимися фазами.

Фазовое равновесие характеризуется в общем виде термодинамической константой распределения:

D- коэффициент распределения.

В предельно разбавленных

растворах, когда y = 1 выполняется предельный закон

Бертло-Нернста.

Закон Бертло-Нернста: Растворенное вещество распределяется между двумя несмешивающимися фазами таким образом, что отношение равновесных концентраций вещества в обеих фазах не зависит от исходной концентрации (при условии, что в каждой фазе вещество имеет одну и ту же молярную массу).

2)Экстракция с донорно-акцепторным взаимодействием

Комплексообразование с экстрагентом см билет 49

3)Экстракция с ионным обменом или присоединением ионов

см билет 49

Для описания равновесия в гетерогенных системах из двух несмешивающихся жидкостей сформулирован закон распределения Нернста.

51. Реакции обмена, ОВР, комплексообразования и гидролиза в химических методах разделения и очистки. Карбонатная очистка. Какие процессы можно использовать для отделения соединений урана (VI) от примесей соединений железа (III) и редкоземельных элементов?