3582468927

Rozdział przez strącanie i ekstrakcję

I. Wstęp teoretyczny

Iloczyn rozpuszczalności to iloczyn odpowiednich potęg stężeń jonów (stężeniowy) lub aktywności jonów (termodynamiczny) znajdujących się w nasyconym roztworze elektrolitu. Ma charakter stałej równowagi dynamicznej i zależy od temperatury. W zależności od tego, czy reakcja rozpuszczania soli jest egzoenergetyczna, czy endoenergetyczna, rozpuszczalność albo maleje, albo rośnie ze wzrostem temperatury, zgodnie z regułą przekory Le Chateliera-Brauna.

Iloczyn rozpuszczalności służy do ilościowego przewidywania wpływu składu roztworu na rozpuszczalność. W przypadku reakcji A*' *^B    i, wyrażony jest wzorem:

Rozpuszczalność natomiast to zdolność substancji chemicznych w postaci stałej, ciekłej i gazowej (substancji rozpuszczonej) do rozpuszczania się w stałej, ciekłej lub gazowej fazie dyspergującej (rozpuszczalniku) tworząc mieszaninę homogeniczną (roztwór).

Efekt solny polega na niewielkim zwiększeniu rozpuszczalności elektrolitu na skutek dodania do roztworu soli, która nie reaguje z tym elektrolitem. Dla substancji o wzorze ogólnym AnBm możemy napisać:

Kl°=U

Na skutek dodania do roztworu mocnego elektrolitu wzrośnie siła jonowa, a wiec zmaleją współczynniki aktywności poszczególnych jonów. Tak wiec wartość iloczynu fA^L(_tli w naszym równaniu zmniejszy się. Aby równanie dalej było spełnione pozostała część wyrażenia, czyli iloczyn stężeń [Am-]n[Bn+]m musi sie zwiększyć. Musi wiec nastąpić rozpuszczenie dodatkowej ilości elektrolitu.

Rozpuszczalność osadów zależy od:

•    temperatury,

• siły jonowej roztworu,

•    rodzaju rozpuszczalnika,

•    wartości pH roztworu,

•    obecności jonów wspólnych z osadem,

•    hydrolizy jonów na które rozpada się w roztworze rozpuszczona część osadu,

•    tworzenia się w roztworze związków kompleksowych.

Ekstrakcja to operacja służąca do rozdzielenia mieszanin ciał stałych i ciekłych. Rozdział następuje przez rozpuszczenie niektórych składników mieszaniny w cieczach, zwanych rozpuszczalnikami. Proces ekstrakcji może zachodzić zatem w układach dwufazowych: ciało stałe - ciecz lub ciecz -ciecz.

Najprostszy układ ekstrakcyjny składa się z dwóch nie mieszających się cieczy "A" i "C" oraz substancji "B" rozpuszczającej się w obu cieczach. "A" nazywamy rafinatem (rozpuszczalnikiem pierwotnym), a "C" ekstrahentem (rozpuszczalnikiem wtórnym). Substancja rozpuszczona "B" zwana