Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Maison » Distribution Ratio in LLE

Distribution Ratio in LLE

1890
  • Walther Nernst
Dispositif d'extraction liquide-liquide démontrant le rapport de distribution en chimie analytique.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

The distribution ratio (D) is a key equilibrium parameter in Liquid-Liquid Extraction (LLE), defined as the total analytical concentration of a solute in the organic phase divided by its total concentration in the aqueous phase. [latex]D = \frac{[S]_{org,total}}{[S]_{aq,total}}[/latex]. Unlike the partition coefficient (K_D), D accounts for all species of the solute, including dissociated or complexed forms, making it pH-dependent.

The distribution ratio, D, is a pragmatic and essential measure for quantifying the effectiveness of a liquid-liquid extraction process under specific conditions. It is distinct from the more fundamental partition coefficient, [latex]K_D[/latex], which describes the distribution of a single, specific chemical species between the two phases ([latex]K_D = \frac{[S]_{org}}{[S]_{aq}}[/latex]). The distribution ratio, D, considers the total concentration of the solute in all its possible forms (e.g., ionized, neutral, complexed) in each phase. This is particularly important for solutes that can undergo chemical reactions like acid-base dissociation or complexation.

Par exemple, pour un acide faible HA, la phase aqueuse contient à la fois HA et sa base conjuguée A⁻, tandis que la phase organique ne contient généralement que la forme neutre HA. Le coefficient de partage est alors : [latex]D = frac{[HA]_{org}}{[HA]_{aq} + [A^-]_{aq}}[/latex]. La concentration de A⁻ dépendant du pH de la solution aqueuse, le coefficient de partage D est fonction du pH. Cette dépendance est exploitée dans les extractions par variation de pH, où un soluté est extrait à un pH donné (D élevé) et réhydraté à un autre pH (D faible). La valeur de D influence directement l’efficacité d’extraction (E), c’est-à-dire la fraction de soluté transférée à la phase organique, donnée par : [latex]E = frac{D}{D + (V_{aq}/V_{org})}[/latex], où V représente les volumes des phases. Par conséquent, un contrôle précis et une modélisation de D sont essentiels à la conception de procédés d’extraction multi-étapes efficaces.

UNESCO Nomenclature: 2202
– Chimie analytique

Taper

Propriété physique

Perturbation

Incrémentale

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Les travaux de Josiah Willard Gibbs sur la thermodynamique chimique et les règles de phase
  • La loi de Henry décrivant la solubilité des gaz
  • Théorie d'Arrhenius de la dissociation électrolytique
  • La loi de Guldberg et Waage sur l'action de masse

Applications

  • design and optimization of industrial extraction columns
  • predicting the efficiency of pharmaceutical purification processes
  • environmental science for modeling pollutant fate in water-sediment systems
  • hydrometallurgical process design for metal recovery
  • development of analytical chemistry separation methods

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

  • ai models that predict distribution ratios for novel molecules and solvent systems
  • on-line sensors for real-time measurement of d in industrial processes
  • tunable solvent systems where d can be controlled by light or electric fields
  • software for simulating multi-component extractions based on complex d models
  • high-throughput screening platforms to rapidly determine d for thousands of compounds
  • LLE systems for separating enantiomers using chiral complexing agents that modify d
  • using d values to design selective extraction of terres rares éléments
  • development of educational software to visualize the effect of ph on d
  • automated lab equipment for measuring d values with minimal human intervention
  • compiling extensive public databases of experimentally determined d values
Lié à : coefficient de distribution, coefficient de partage, Nernst loi de distribution, LLE, extraction par solvant, équilibre chimique, dépendance au pH, efficacité d'extraction, chimie analytique, hydrométallurgie.

Contexte historique

Distribution Ratio in LLE

1888
1889
1890
1890
1895
1895
1899
1887
1889
1890
1890
1895
1895
1896
1900

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

Les images en pleine résolution et les téléchargements sont uniquement disponibles, et 100% gratuits, pour les membres inscrits.