|
11-Laboratoriya mashg„uloti
Ekstraksion fotometriya. Kislotali indikatorlar bilan dori vositalarni
o„zaro bog„lanishi. Ekstraksion fotometriyada organik eritmalarni
qo„llanilishi
EKSTRAKSIONNO-FOTOMETRICHESKIY METOD
Ekstraksionno-fotometricheskiy metod osnovan na sochetanii ekstraksii
opredelyaemogo veщestva i ego posleduyuщim fotometrirovanii. Etot metod
primenyayut pri analize slojnыx smesey, kogda nujno opredelit malыe
kolichestva odnix veщestv v prisutstvii bolshix kolichestv drugix veщestv, a takje
v tex sluchayax, kogda neposredstvennoe opredelenie elementa v smesi svyazano
s bolshimi trudnostyami.
Pri ekstraksii malыx kolichestv primesey proisxodit ne tolko ix vыdelenie, no
i konsentrirovanie, Poetomu ekstraksionno-fotometricheskiy metod priobretaet
osobo vajnoe znachenie v svyazi s opredeleniem malыx kolichestv primesey
v veщestvax vыsokoy stepeni chistotы ili mikroprimesey atmosfernogo vozduxa,
vozduxa rabochey zonы i vodы. Ekstraksionno-fotometricheskie metodы analiza
yavlyayutsya vыsokochuvstvitelnogo metodami i perspektivnыmi, osobenno dlya
opredeleniya
metallov,
kotorыe
obrazuyut
raznoligandnыe
kompleksы.
V ekstraksionno-fotometricheskix metodax dlya opredeleniya metallov
primenyayut ekstraksionnыe sistemы razlichnыx tipov, vыbor kotorыx zavisit ot
ximicheskoy prirodы opredelyaemogo komponenta, sostava rastvorennыx
veщestv i usloviy provedeniya ekstraksii.
Dlya
kolichestvennoy
otsenki
ekstraksionnogo
ravnovesiya
ispolzuyut
sleduyuщie xarakteristiki.
Kd[MRn]/[MRn]-k – konstanta raspredeleniya – otnoshenie konsentratsii
ekstragiruemoy formы veщestva (MRn) v organicheskoy faze k ego konsentratsii
v toy je samoy forme v vodnoy faze v usloviyax ravnovesiya. Dlya kajdogo
nesmeshivayuщegosya
s vodoy
organicheskogo
rastvoritelya
konstanta
raspredeleniya yavlyaetsya velichinoy postoyannoy, pri normalnom davlenii
zavisit tolko ot temperaturы i ionnoy silы rastvora. Esli obe jidkie fazы
yavlyayutsya nasыщennыmi otnositelno tverdoy fazы i ravnovesie dostignuto, to
konstanta
raspredeleniya
ravna
otnosheniyu
rastvorimostey
raspredelyayuщegosya veщestva v organicheskoy i vodnoy fazax:
KD = S0/S. (3.20)
Ds = [Sm]0/[Sm] – koeffitsient raspredeleniya
[3]
, (otnoshenie raspredeleniya,
koeffitsient ekstraksii) – otnoshenie obщey analiticheskoy konsentratsii veщestva
v organicheskoy faze k ego obщey analiticheskoy konsentratsii v vodnoy faze
v usloviyax ravnovesiya. Poskolku obщaya analiticheskaya konsentratsiya
yavlyaetsya summoy razlichnыx ionnыx form, sootnoshenie mejdu kotorыmi
v vodnoy faze zavisit ot rN i konsentratsii kompleksuyuщix reagentov,
koeffitsient raspredeleniya ne yavlyaetsya postoyannoy velichinoy, a zavisit ot
usloviy eksperimenta i konstantы raspredeleniya.
176
Dm – Qo/Q – massovыy koeffitsient raspredeleniya – otnoshenie kolichestva
raspredelyaemogo veщestva (mmol) v organicheskoy faze k kolichestvu etogo je
veщestva v vodnoy faze v usloviyax ravnovesiya.
Iz sopostavleniya vыrajeniy Dc i Dm netrudno zametit, chto
DC = DmW/V i Dm = DcV/W, (3.21)
gde V i W – ob‘emы vodnoy i organicheskoy faz.
Esli, kak eto chasto bыvaet pri ekstraksii, V/W = r = 1, to velichinы Dc i Dm
stanovyatsya tojdestvennыmi. Pri otsenke polnotы ekstraksii iz vыrajeniya
massovogo koeffitsienta raspredeleniya mojno nayti molyarnuyu dolyu (ili
protsent) veщestva, ostavshegosya v vodnoy faze posle odnokratnoy ekstraksii:
a = (Qisx – Qo)/(Qicx) = Q/(Qo + Q) = 1/(Dm + 1). (3.22)
Pri d-kratnoy ekstraksii:
a = (1 + Dm)–d. (3.23)
Vыchitaya iz edinitsы chast veщestva, ostavshuyusya posle ekstraksii (d),
poluchim stepen (faktor) izvlecheniya.
E = Qo/Qicx = DC/(DC + W/V) = Dm/(1 + Dm). (3.24)
Stepen izvlecheniya predstavlyaet soboy dolyu ili protsent ot isxodnogo
kolichestva veщestva v ob‘eme W vodnoy fazы, ekstragiruemuyu ob‘emom V
organicheskoy fazы pri zadannыx usloviyax. Esli vodnыy rastvor obrabatыvayut
d posledovatelnыmi porsiyami ekstragenta i kajdыy raz otnoshenie ob‘emov
ogranicheskoy i vodnoy faz V/W – r, to stepen izvlecheniya sostavlyaet:
Ed = 1 – (rD + 1)–d. (3.25)
Pri d = l i r = 1:
E = D/(1 + D). (3.26)
Stepen izvlecheniya zavisit ot tex je faktorov, chto i koeffitsient raspredeleniya,
i krome togo, ot otnosheniya ob‘emov organicheskoy i vodnoy faz.
– faktor obogaщeniya – otnoshenie kolichestv dvux
razdelyaemыx veщestv v faze ekstragenta, otnesennoe k isxodnomu otnosheniyu
ix kolichestv do razdeleniya. Faktor obogaщeniya predstavlyaet soboyu
koeffitsient, na kotorыy nujno umnojit isxodnoe otnoshenie kolichestv dvux
razdelyaemыx
veщestv,
chtobы
poluchit
otnoshenie
ix
kolichestv
v organicheskoy faze posle razdeleniya.
Sledovatelno:
(3.27)
(3.28)
Pri d = 1 i r = 1:
. (3.29)
– faktor razdeleniya – otnoshenie koeffitsientov raspredeleniya dvux
razdelyaemыx elementov MI i MII.
Keks – konstanta ekstraksii – konstanta ravnovesiya reaksii ekstraksii.
pH1/2 – znachenie rN rastvora, pri kotorom 50 % isxodnogo kolichestva
veщestva ekstragiruetsya v organicheskuyu fazu (D = 1).
Koeffitsient
raspredeleniya
yavlyaetsya
naibolee
rasprostranennoy
xarakteristikoy
ekstraksionnыx
protsessov,
osobenno
v usloviyax
konkuriruyuщix ravnovesiy v vodnoy faze. Eta xarakteristika, zavisyaщaya ot
177
usloviy
provedeniya
ekstraksii
i vzaimosvyazannaya
s konstantami
raspredeleniya i ekstraksii, pozvolyaet poluchit ob‘ektivnuyu kolichestvennuyu
informatsiyu v realnыx usloviyax analiza. Vo mnogix sluchayax koeffitsientы
raspredeleniya opredelyayut eksperimentalno, odnako pri opredelennыx
usloviyax ix mojno prognozirovat i teoreticheski. Dlya etogo neobxodimo znat
sostav ekstragiruyuщixsya soedineniy, ix konstantы raspredeleniya i ekstraksii,
a takje
imet
svedeniya
o konkuriruyuщix
reaksiyax
i obrazuyuщixsya
soedineniyax v vodnom rastvore.
Do'stlaringiz bilan baham: |
