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LLE 中的分配比率

1890
  • Walther Nernst
液液萃取装置展示分析化学中的分配比例。.

(图片仅供参考)

The distribution ratio (D) is a key equilibrium parameter in 液-液萃取 (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.

例如,对于弱酸性 HA 来说,水相中既含有 HA 也含有其共轭碱 A-,而有机相中通常只含有中性的 HA 形式。分布比为 [latex]D = \frac{[HA]_{org}}{[HA]_{aq}}+ [A^-]_{aq}}[/latex].由于 A- 的浓度取决于水溶液的 pH 值,因此分布比 D 成为 pH 值的函数。这种依赖性在 pH 值摆动萃取中得到了利用,即在一种 pH 值下萃取溶质(此时 D 值较高),而在另一种 pH 值下从溶剂中剥离溶质(此时 D 值较低)。D 值直接影响萃取效率 (E),即转移到有机相中的溶质分数,由 [latex]E = \frac{D}{D + (V_{aq}/V_{org})}[/latex](其中 V 代表相体积)给出。因此,对 D 的精确控制和建模是设计高效多级萃取工艺的基础。.

UNESCO Nomenclature: 2202
分析化学

类型

物理特性

中断

递增

用法

广泛使用

前体

  • 约西亚-威拉德-吉布斯关于化学热力学和相律的研究成果
  • 描述气体溶解度的亨利定律
  • 阿伦尼乌斯的电解解离理论
  • 古德伯格和瓦格的质量作用定律

应用程序

  • 工业萃取塔的设计与优化
  • 预测药物净化过程的效率
  • 环境科学,用于模拟水沉积物系统中污染物的命运
  • 金属回收湿法冶金工艺设计
  • 分析化学分离方法的发展

专利:

NA

潜在创新理念

  • 预测新型分子和溶剂体系分配率的人工智能模型
  • 用于实时测量工业过程中d的在线传感器
  • 可调溶剂系统,其中 d 可以通过光或电场控制
  • 基于复杂d模型的多组分萃取模拟软件
  • 高通量筛选平台可快速确定数千种化合物的
  • LLE 系统使用手性络合剂来分离对映体,这些络合剂可以修饰
  • using d values to design selective extraction of 稀土 内容
  • 开发教育软件来可视化 ph 对 d 的影响
  • 自动化实验室设备,用于测量 d 值,最大程度减少人工干预
  • 编制大量通过实验确定的 d 值的公共数据库
相关术语:分配比、分配系数 内斯特 分配定律、液液萃取、溶剂萃取、化学平衡、pH依赖性、萃取效率、分析化学、湿法冶金。

历史背景

LLE 中的分配比率

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

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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