Rapporto di distribuzione in LLE
Il rapporto di distribuzione (D) è un parametro di equilibrio fondamentale nell'estrazione liquido-liquido (LLE), definito come la concentrazione analitica totale di un soluto nella fase organica divisa per la sua concentrazione totale nella fase acquosa. [latex]D = \frac{[S]_{org,total}}{[S]_{aq,total}}[/latex]. A differenza del coefficiente di ripartizione (K_D), D tiene conto di tutte le specie del soluto, comprese le forme dissociate o complessate, il che lo rende dipendente dal pH.
Il rapporto di distribuzione, D, è una misura pragmatica ed essenziale per quantificare l'efficacia di un processo di estrazione liquido-liquido in condizioni specifiche. Si distingue dal più fondamentale coefficiente di ripartizione, [latex]K_D[/latex], che descrive la distribuzione di una singola specie chimica specifica tra le due fasi ([latex]K_D = frac{[S]_{org}}{[S]_{aq}}[/latex]). Il rapporto di distribuzione, D, considera la concentrazione totale del soluto in tutte le sue possibili forme (ad esempio, ionizzata, neutra, complessata) in ciascuna fase. Ciò è particolarmente importante per i soluti che possono subire reazioni chimiche come la dissociazione acido-base o la complessazione.
Ad esempio, per un acido debole HA, la fase acquosa contiene sia HA che la sua base coniugata A⁻, mentre la fase organica contiene tipicamente solo la forma neutra di HA. Il rapporto di distribuzione sarebbe [latex]D = frac{[HA]_{org}}{[HA]_{aq} + [A^-]_{aq}}[/latex]. Poiché la concentrazione di A⁻ dipende dal pH della soluzione acquosa, il rapporto di distribuzione D diventa una funzione del pH. Questa dipendenza viene sfruttata nelle estrazioni a variazione di pH, in cui un soluto viene estratto a un pH (dove D è elevato) e rimosso dal solvente a un altro pH (dove D è basso). Il valore di D influenza direttamente l'efficienza di estrazione (E), che è la frazione di soluto trasferita alla fase organica, data da [latex]E = frac{D}{D + (V_{aq}/V_{org})}[/latex], dove V rappresenta i volumi di fase. Pertanto, il controllo e la modellazione precisi di D sono fondamentali per la progettazione di processi di estrazione multistadio efficienti.
UNESCO Nomenclature: 2202
– Chimica analitica
Interruzione
Incrementale
Precursori
- Il lavoro di Josiah Willard Gibbs sulla termodinamica chimica e sulla regola delle fasi
- Legge di Henry che descrive la solubilità dei gas
- Teoria di Arrhenius della dissociazione elettrolitica
- La legge dell'azione di massa di Guldberg e Waage
Applicazioni
- progettazione e ottimizzazione di colonne di estrazione industriali
- prevedere l'efficienza dei processi di purificazione farmaceutica
- scienza ambientale per la modellazione del destino degli inquinanti nei sistemi acqua-sedimento
- progettazione del processo idrometallurgico per il recupero dei metalli
- sviluppo di metodi di separazione chimica analitica
Idee e potenziali innovazioni
A causa dell'eliminazione del traffico generato dai bot, che attualmente supera i 40.000 al giorno, questo contenuto è riservato ai membri della community.
> Accedi O > Registrati L'accesso a questo contenuto, così come a tutti gli altri contenuti e strumenti riservati, è (100% gratuito).
Related to: distribution ratio, partition coefficient, Nernst distribution law, LLE, solvent extraction, chemical equilibrium, pH-dependent, extraction efficiency, analytical chemistry, hydrometallurgy.