分配系数的分配系数

Question

如题所述

Answer 1

分配系数的定义：在用有机溶剂从水相中提取溶质A的过程中，如果溶质A在两相中的存在形式相同，那么在平衡状态下，溶质在有机相中的活度与水相中的活度之比被称为分配系数，用KD表示。在萃取体系和温度保持恒定的情况下，KD是一个常数。在稀溶液中，可以用浓度代替活度。这个关系式被称为分配定律，它适用于浓度较低的稀溶液，且假设溶质在两相中以相同的单一形式存在，没有发生离解和缔合副反应。例如：使用CCl4提取I2时，I2在两相中均以分子形式存在，因此存在形式相同。
分配比的定义：将溶质在有机相中的各种存在形式的总浓度CO与在水相中的各种存在形式的总浓度CW之比称为分配比，用D表示。分配比不仅与一些常数有关，还与酸度、溶质浓度等因素有关，因此它不是一个常数。例如：在CCl4-水萃取体系中提取OsO4时，在水相中Os(VIII)以OsO4、OsO5和HOsO5三种形式存在，而在有机相中以OsO4和(OsO4)4两种形式存在。
当溶质在两相中以相同单一形式存在且溶液较稀时，KD等于D。例如：在CCl4-水萃取体系中提取I2时，在复杂体系中KD和D不相等。分配系数与萃取体系和温度有关，而分配比除了与萃取体系和温度有关外，还与虚仿酸度、溶质浓度等因素有关。
在实际工作中，常用萃取百分率E来表示萃取的完成程度。萃取百分率的定义：物质被萃取到有机相中的比率。用E表示。其中CO和CW分别表示有机相和水相中溶质的浓度，VO和VW分别表示有机相和水相的体积。当使用等体积溶剂进行萃取时，即VW=VO，则E的计算简化为：如果D=1，则萃取一次的萃取百分率为50%；要达到萃取百分率大于90%，则D必须大于9。当分配比D不高时，一次萃取可能无法满足分离或测定的要求，此时可以采用多次连续萃取的方法来提高萃取率。