7.4. Экстракция

Особую роль в аналитической практике имеют селективные растворители, способные извлекать один или несколько компонентов из смеси. Органический растворитель подбирают таким образом, чтобы в нем количественно растворялось определяемое вещество и плохо или совсем не растворялись другие компоненты анализируемого продукта.

Извлечение того или иного вещества из водного раствора с помощью органического растворителя, не смешивающегося с водой, называется экстракцией.

Реэкстракцияпроцесс обратного извлечения экстрагированного вещества из экстракта в водную фазу.

Реэкстракт – отделенная водная фаза, содержащая извлеченное из экстракта вещество.

Экстрагентом называют органический растворитель (содержащий или не содержащий другие компоненты), который извлекает вещество из водной фазы.

Реагентэто составная часть экстрагента, химически взаимодействующая с извлекаемым элементом, причем это взаимодействие является основным фактором, определяющим процесс экстракции.

Реэкстрагент – водный раствор или вода, применяемая для извлечения экстрагированного вещества из экстракта.

Разбавитель – «инертный» органический растворитель, применяемый для улучшения физических или экстракционных свойств экстрагента.

Довольно часто при экстракции используется промывка – это процесс частичного или полного удаления примесей из отделенной фазы, содержащей основное вещество.

По способу организации экстракционного процесса можно различать периодическую, непрерывную и противоточную экстракцию.

Периодическая экстракция – это экстракция вещества из одной и той же фазы, проводимая отдельными порциями свежего экстрагента.

Непрерывная экстракция – экстракция, проводимая при непрерывном и относительном перемещении двух фаз, причем одна из фаз остается неподвижной.

Проточная экстракцияэто экстракция, осуществляемая при встречном движении обеих фаз.

Вещество распределяется между двумя несмешивающимися слоями жидкости, причем отношение активностей (или концентраций) вещества в обеих жидкостях при данной температуре является величиной постоянной. Экстрагируемое вещество может находиться в растворе в различных формах. Практический интерес представляет отношение суммарных концентраций всех форм вещества в двух фазах, т.е. коэффициент распределения (D):

Коэффициент распределения зависит от условий распределения и не зависит от объемов фаз. Степень извлечения (R), выражающая долю проэкстрагированного веще

ства от его общего количества, зависит от соотношения объемов фаз. Чем больше объем органической фазы, тем полнее извлекается вещество:

.

При многократной (n-кратной) экстракции долю вещества в экстракте (в процентах) можно рассчитать по формуле:

.

После разделения жидкостей искомое вещество выделяют путем выпаривания, перегонки или кристаллизации экстракта.