Равновесие при экстракции
Равновесие для систем жидкость – распределяемое вещество – жидкость следует закону распределения. Согласно этому закону, отношение равновесных концентраций распределяемого компонента между двумя фазами, и жидкими в том числе, при постоянной температуре есть величина постоянная. Эта величина, как уже было сказано выше, представляет собой коэффициент распределения: .
При представлении состава фаз в относительных массовых концентрациях уравнение равновесия имеет вид
.
При малых концентрациях в растворе произведением пренебрегают и уравнение равновесие приобретает вид .
Если пренебречь взаимной растворимостью жидкостей, составляющих фазы и , то каждая из фаз будет представлять двухкомпонентный раствор. Линия равновесия в системе координат будет прямой. На практике коэффициент равновесия не является величиной постоянной: он зависит не только от природы взаимодействующих веществ, температуры и давления, но и от концентрации. Поэтому линия равновесия в системе координат является кривой и строится по справочным данным, полученным из опыта. При частичной взаимной растворимости жидкостей каждая из жидких фаз представляет собой трехкомпонентный раствор, состав которого невозможно отложить на диаграмме в координатах . Составы таких трехкомпонентных фаз удобно представлять в треугольной системе координат (треугольной диаграмме). Правила применения треугольных диаграмм для анализа процессов экстракции приведены в технической литературе. Однако при проектировании и расчете экстракционных аппаратов в виду их сложности приходится использовать допущение о взаимной нерастворимости распределяющих фаз.
|