Аналитическая химия промышленных сточных вод - Лурье Ю.Ю.
Скачать (прямая ссылка):
30
зо стильбазо и др.). Такие осадки, захватившие микрокомпоненты, можно затем сжечь и, растворяя золу в нескольких каплях кислоты, получить очень концентрированный раствор.
3.1.4. Экстракция
Это один из важнейших способов, применяемый для концентрирования неорганических и органических веществ. При взбалтывании водного раствора определяемого компонента сточной воды {(неэлектролита) с подходящим органическим растворителем этот компонент в большей своей части должен перейти в органический растворитель. Степень такого извлечения (фактор извлечения R) зависит от константы распределения (P0) этого вещества между органическим растворителем и водой и выражается формулой
R = PoI(Po + г)
где г — отношение объемов водной и органической фаз (Увод/У0рг).
Из этого уравнения следует, что при прочих равных условиях степень извлечения вещества тем больше, чем больше константа
распределения И ЧЄМ Меньше ОТНОШеНИе объеМОВ ^вод/^орг.
Если извлечение проводят многократно одинаковыми объемами растворителя, то степень извлечения после т таких обработок выражается формулой
Rm= 1-[г/(Ро + г)Г
В табл. 2 и 3 показаны значения степени извлечения R1n при разных значениях Po, числа последовательных экстракций и разных отношениях объемов (г).
Табл. 2 и 3 и приведенные выше формулы показывают, как важно знать константы распределения органических веществ между водой и разными растворителями для понимания и предвидения результатов экстракционных процессов. Очень полный перечень этих коэффициентов был дан профессором И. М. Коренманом *,
Для достаточного извлечения требуется многократная обработка, что приводит к получению сильно разбавленного раствора определяемых веществ в органическом растворителе. Последующее выпаривание этого растворителя с целью концентрирования может привести к потере летучих органических веществ. Можно повысить коэффициент распределения в 2—5 раз, а следовательно, и экстракцию применяя высаливания, т. е. прибавление больших количеств NaCl или Na2SO4.
кн ^Сли опРеДеляемые органические вещества имеют основные или стпа°ТНЫе сво^ства. то повысить концентрирование можно, реэк-P гируя эти вещества в водный раствор, для чего экстракт
Двумя ^жшк\аН Константы распределения органических веществ между
1979 He6oihWH Фазами- Горький, Изд-во Горьковского университета, 1975—
тической x.Lm?e^3B?e4lHHe из этого тРУДа Дано в кн- Справочник по анали-ю- ю- Лурье, M, Химия, 1979, табл. 47,
31
Таблица 2. Степень извгечения экстрагируемого вещества в зависимости от коэффициента распределения P0 и числа экстракций при Vov, = Уе0Л (г = \)
¦—
Po Степень извлечения (в %) при числе экстракций
1 2 3 4 5
0,1 9,1 17,4 24,9 31,7 37,9
1 50,0 75,0 87,5 93,8 96,9
5 83,3 97,2 99,5 99,9
10 90,9 99,2 99,9
100 99,0 99,99
Таблица 3. Степень извлечения экстрагируемого вещества в зависимости от коэффициента распределения P0 и числа экстракций при Увод = 10
(г = 10)
Po Степень извлечения (в %) при числе экстракций
1 2 3 4 5
од 0,99 3,9 5,8 7,6 11,2
1 9,1 17,4 24,9 31,7 37,9
5 33,3 55,6 70,4 80,2 86,8
10 50,0 75,0 87,5 93,8 96,9
100 90,9 99,2 99.9
обрабатывают 2—3 раза возможно меньшими объемами подкисленной или подщелоченной воды (взбалтывание).
При проведении аналитических определений экстракционно-фо-тометрическими методами иногда допускают и сравнительно малую экстракцию определяемого вещества экстрагентом, рассчитывая на то, что при построении калибровочных графиков по стандартным растворам ошибка за счет малой экстракции будет такой же, как и при обработке пробы. Таким приемом можно пользоваться лишь с большой осторожностью. Необходимо соблюдение одинаковых условий (объемы растворов, pH, температура); в особенности должно быть одинаковым содержание посторонних солей в анализируемом и стандартных растворах.
К применяемым экстрагентам предъявляют следующие требования. Прежде всего экстрагенты должны обладать хорошей способ' ностью извлекать выделяемое вещество или группу веществ. Экст-рагент должен отличаться малой растворимостью в воде, и вода, с другой стороны, должна мало растворяться в экстрагенте. Если это требование соблюсти невозможно, рекомендуется пользоваться водой и растворителем, предварительно насыщенными друг другом. Желательно, чтобы применяемый экстрагент имел достаточно высокую температуру кипения, не ниже 5O0C Плотность экстрагента должна как можно больше отличаться от плотности анализируемого раствора. Экстрагент не должен взаимодействовать с компо-
32
лентами анализируемого раствора. Экстрагент должен быть чистым и легко регенерироваться в лабораторных условиях.
Выбор наиболее подходящего экстрагента в каждом конкретном случае отделения и концентрирования вещества экстракцией определяется прежде всего коэффициентом распределения P0- Поэтому так необходимы данные о значениях P0. приводимые в указанных выше справочниках. Могут быть использованы и справочные данные по растворимости различных соединений в воде и в различных органических растворителях, поскольку можно принять за правило (хотя есть из него исключения), что значение Po примерно равно отношению S01S3, где S0 и S8 — растворимости этого соединения в данном органическом растворителе и в воде.
