презентация фазовые iii часть
TRANSCRIPT
![Page 1: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/1.jpg)
Тема лекції:Тема лекції: ««ТрТриикомпонентні системи. компонентні системи. Розподіл речовини між двома Розподіл речовини між двома рідкими фазами. Екстракціярідкими фазами. Екстракція»»
Лектор: Лектор: доцент доцент
Бондаренко Бондаренко Наталія Наталія ЮріївнаЮріївна
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
Національний фармацевтичний університет
![Page 2: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/2.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
План лекції:1. Закон розподілу та різні формийого вираження.2. Практичне застосування законурозподілу. Екстракція.
Література:1.Кабачний, В. І. Лекції з фізичної хімії : навч. посіб. для студ. вищ. фармац. навч. закл. / В. І. Кабачний, Л. Д. Грицан, Т. О. Томаровська, Л. К. Осіпенко; за ред. В. І. Кабачного. — Х. : НФаУ: Золоті сторінки, 2012. – 280 с.2. Физическая и коллоидная химия / В. И. Кабачный, Л. К. Осипенко, Л. Д. Грицан и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – Х. : Изд-во НФаУ, 2010. – 432 с.
![Page 3: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/3.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
ЗАКОН РОЗПОДІЛУЗАКОН РОЗПОДІЛУТА РІЗНІ ФОРМИТА РІЗНІ ФОРМИЙОГО ВИРАЖЕННЯ.ЙОГО ВИРАЖЕННЯ.
![Page 4: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/4.jpg)
Закон розподілу є однією з форм ІІзакону термодинаміки. Якщо до двох рідин,що не змішуються, додати певнукількість третьої речовини, яка здатнарозчинятися в обох фазах, то вона будерозподілятися між двома фазами у певномуспіввідношенні. Згідно закону Нернстаспіввідношення рівноважних концентраційрозчиненої речовини в органічномурозчиннику і у воді є сталою величиноюпри даній температурі і має назвукоефіцієнт розподілу К:
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
1
2
c
cK
де с2 – рівноважна молярна концентрація розчиненої сполуки в органічній фазі, моль/л; с1 – рівноважна молярна концентрація її у воді, моль/л.
![Page 5: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/5.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
У такій формі закон розподілу
використовують у тих випадках,
коли:додавання речовини до системи
не викликає змін у взаємній розчинності рідких фаз;
розчинена речовина у кожній з фаз знаходиться в однаковому стані (протолітичній формі).
![Page 6: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/6.jpg)
Рівняння Шилова-Лепінь, яке враховуюєвплив процесів дисоціації та асоціаціїмолекул речовини, має вигляд:
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
1
2mc
cK
m - стала при постійній температурі,
величина якої залежить від природи
фаз та самої сполуки.
![Page 7: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/7.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
Приклад: ацетатна кислота у воді незначно дисоціює. Якщо прийняти, що в неполярному розчиннику відбувається повна асоціація молекул кислоти, і знехтувати її дисоціацією у воді, то m буде дорівнювати 2 і рівняння закону розподілу матиме вигляд:
Н3С — С С — СН3
О
О
ОН
НО
…
…
)( 2
1
2
c
cK
![Page 8: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/8.jpg)
Взагалі, важко передбачити, чи буде молярна масарозчиненої речовини однаковою в обох фазах. Томуекспериментально визначають ряд рівноважнихконцентрацій речовини в обох розчинниках, підставляючизначення концентрацій у лінійну форму рівняння Шилова–Лепінь, розраховують К і m графічним або алгебраїчнимспособами.
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
Kcmc lglglg 12 lgc2 АС
ВСmtg
lgK
lgc1
А
В
С
![Page 9: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/9.jpg)
ПРАКТИЧНЕПРАКТИЧНЕ
ЗАСТОСУВАННЯЗАСТОСУВАННЯ
ЗАКОНУЗАКОНУ
РОЗПОДІЛУ.РОЗПОДІЛУ.
ЕКСТРАКЦІЯ.ЕКСТРАКЦІЯ.
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
![Page 10: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/10.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
З закону розподілу видно, що розчинену речовину
можна вилучити з розчину, додаючи інший розчинник,
що не змішується з першим.
Екстракція — це процес вилучення (ізолювання)
однієї або декількох речовин зі складних систем
(рідких або твердих) за допомогою селективного
розчинника (екстрагента).
Метою екстракції є: розділення сумішей; заміна розчинника; очищення розчинників від домішок; підвищення концентрації будь-якої речовини; вилучення складових частин зі складних
природних та технічних розчинів тощо.
![Page 11: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/11.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
Вихіднасуміш
Екстрагент
ЕкстрактРафінат
Екстрактор
Для проведення екстракції використовують спеціальні
апарати – екстрактори, в які поміщають вихідну суміш
та розчинник (екстрагент). В результаті екстракції
утворюється екстракт – розчин отриманих компонентів в
екстрагенті і рафінат – суміш, в якій концентрація цих
компонентів буде більш низькою. Процес екстракції
можна представити наступною схемою:
![Page 12: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/12.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
Для інтенсификаціі процесу екстракції в умовах хімічного
та фармацевтичного виробництв широко використовують
естрактори, робота яких заснована на принципах протитечі та
перемішування рідин. При промисловому розділенні процес
здійснюють або в каскаді апаратів типу змішувач – відстійник
або в протиточних екстракційних колонах. В фармацевтичній
практиці екстракцію часто проводять з сировини рослинного
та тваринного походження для отримання ефірних олій,
алкалоїдів, вітамінів, антибіотиків та інших БАР.
Види промислових екстракторів
![Page 13: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/13.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
Розглянемо отримання рівнянь одноразової табагаторазової екстракції.
Розрахуємо масу mn речовини, яка залишилась у розчині(рафінаті) після n екстракцій однаковими об’ємами
екстрагентаV. У вихідному розчині об'ємом V0 міститься m0 (г)отримуваної речовини. Після додавання першої порціїекстрагенту об'ємом V у вихідному розчині залишається m1 (г), а екстрагується (m0 – m1) (г) речовини. Рівноважнимиконцентраціями речовини у системі будуть:
у рафінаті , у екстракті0
11 V
mñ
V
mmñ 10
2
![Page 14: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/14.jpg)
Кафедра фізичної та колоїдної хімії
Згідно закону розподілу , · – 0
1
10
1
2
V
V
m
mm
c
ñK
.0
001 VKV
Vmm
n
n VKV
Vmm
0
00
Цей вираз використовують у розрахунках при одноразовій
екстракції. Після n екстракцій у першому розчині залишається
mn (г) речовини:
Це рівняння використовують у розрахунках матеріального
балансу при багаторазовій екстракції.
звідси
![Page 15: презентация фазовые Iii часть](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062320/55b65517bb61ebea7a8b45de/html5/thumbnails/15.jpg)
Дякую за увагу!Дякую за увагу!
Кафедра фізичної та колоїдної хімії