73905

Ekstrakcja w układzie ciecz - ciecz jest stosowana w produkcji alkoholu, wina, olejów i do wydzielania produktów fermentacji. W procesie ekstrakcji w układzie ciecz - ciecz wykorzystuje się selektywność rozpuszczalnika i zjawisko niecałkowitego rozpuszczania się w sobie obydwu cieczy, które tworzą wówczas dwie fazy ciekłe.

Selektywność rozpuszczalnika oznacza zdolność niejednakowo intensywnego rozpuszczania składników mieszaniny ciekłej lub stałej. Selektywność zależy od budowy chemicznej substancji tworzących dany układ ekstrakcyjny i od temperatury. Selektywność maleje z reguły ze wzrostem temperatury. Rozpuszczalniki o budowie polarnej stosuje się do ekstrakcji składników polarnych, a rozpuszczalniki niepolarne do ekstrakcji składników niepolarnych. Ruch składnika rozpuszczonego zachodzi z jednej fazy do drugiej wskutek różnicy stężeń do momentu ustalenia równowagi. Stan równowagi w układach fazowych określa prawo podziału Nernsta, które brzmi: substancja rozpuszczalna w dwóch cieczach nie mieszających się ze sobą, w stanie równowagi dzieli się między nimi w stałym stosunku, określanym współczynnikiem podziału

Przyczyną zmiany wartości współczynnika podziału jest częściowa wzajemna rozpuszczalność rozpuszczalników polarnych i niepolarnych oraz zmiany prędkości rozpuszczania, zachodzące wskutek solwatacji, asocjacji, dysocjacji, reakcji kompleksowania i reakcji z rozpuszczalnikiem składnika rozpuszczonego. W roztworach elektrolitów współczynnik podziału zależy również od stałej dysocjacji i pH. Współczynnik podziału jest, podobnie jak selektywność rozpuszczalnika, kryterium skuteczności rozdziału składników.

Ekstrakcja jest niemożliwa do przeprowadzenia, ze względu na brak selektywności rozpuszczalnika, jeżeli = 1. Ekstrakcja rozpuszczalnikiem o współczynniku selektywności, większym od jedności zachodzi łatwo. Gdy wartość współczynnika selektywności jest zbliżona do jedności, proces ekstrakcji jest utrudniony i wymaga zastosowania ekstrakcji frakcjonowanej, tj. przy użyciu kilku rozpuszczalników w kolejności zwiększającej się selektywności.

Rozpuszczalniki stosowane do ekstrakcji powinny charakteryzować się inną niż surowiec gęstością, małą rozpuszczalnością w surowcu i rafinacie oraz dużą selektywnością.Prędkość ekstrakcji jest wprost proporcjonalna do różnicy stężeń składnika ekstrahowanego w ekstrakcie i rafinacie oraz odwrotnie proporcjonalna do oporu dyfuzyjnego. 8