ачити, що фазовий рівновагу між газом і рідиною існує в обмеженій області температур і тисків.
2.4 Трикомпонентні системи. Екстракція
Склад двокомпонентних систем описується діаграмами складу (рис.1 і 2) і визначається значеннями мольних часток компонентів, відкладалися на осі абсцис. Склад трикомпонентної системи зображують у вигляді графіків. Найбільш поширений з них - рівносторонній трикутник (рис.3).
Рис.3. Графічне зображення складу трикомпонентної системи
Кожна сторона цього трикутника відбиває склад двокомпонентної системи аналогічно осі абсцис рис.1 і 2. Будь точка всередині трикутника характеризує склад трикомпонентної системи, і навпаки, визначеним складом системи відповідає одна точка всередині трикутника.
Розглянемо як приклад складу системи в точці Р. Для цієї мети з точки Р проведемо три прямі, паралельні сторонам трикутника. Ці прямі на сторонах трикутника будуть відсікати відрізки, довжина яких відповідно до прийнятого масштабом визначає зміст кожного компонента. Відповідно до рис.3 N А=0,4; NВ=0,2 і NС=0,4 або у відсотках 40,20 і 40%.
Третій компонент D може бути введений в двокомпонентну систему з двох змішуються рідин А і В. Коли вводиться відносно невелика кількість третього компонента і він розподіляється в обох фазах однаково, а дисоціації та асоціації молекул не відбувається, то третій компонент розподіляється в двох рідких фазах в певній пропорції, тобто
,
де, - концентрації компонента D в рідині А і В відповідно.
Рівняння відображає закон розподілу, який можна сформулювати наступним чином: відношення концентрацій третього компоненту в двох рівноважних рідких фазах є величиною постійною при даній температурі і не залежить від концентрації вводиться компонента.
Постійну kр в рівнянні називають коефіцієнтом розподілу.
У разі дисоціації (розпаду молекул) або асоціації (утворення асоціатів з молекул) розміри частинок в різних розчинниках будуть різними. У подібних випадках - рівняння втрачає сенс, і можна скористатися більш загальним виразом для коефіцієнта розподілу:
,
де n - постійна для даного розчинника.
Після логарифмування рівняння отримаємо:
Закон розподілу в логарифмічною формі дозволяє по відомим значенням і графічним шляхом визначити lgkp і n.
У виробництві часто виникає необхідність витягти речовина з розчину, видалити з нього домішки або підвищити концентрацію розчиненої речовини. У цих випадках вдаються до екстракції.
Екстракцією називають витяг з багатокомпонентного розчину одного або декількох компонентів за допомогою розчинника, що володіє виборчої здатністю розчиняти тільки підлягають екстрагуванню компоненти.
Екстракцію широко застосовують у промисловості, в тому числі і харчової. За допомогою екстракції відбувається вилучення необхідних речовин: цукру з буряка, рослинного масла з насіння та ін
На основі закону розподілу можна розрахувати ефективність екстракції залежно від властивостей розчинника і екстрагується речовини. Коефіцієнт розподілу характеризує можливість виділення розчиненої речовини.
Коефіцієнт розподілу буде дорівнює:, де с1 - концентрація речовини, що залишився в системі після першого екстракції; с2 - концентрація речовини, що видаляється з...
