Екстракція і йонний обмін

МЕТОД РОЗДІЛЕННЯ І КОНЦЕНТРУВАННЯ
Потреба:
проба містить компоненти, які заважають визначенню;
концентрація досліджуваного компонента нижче за межу виявлення методу;
досліджувані компоненти нерівномірно розподілені в пробі;
відсутні стандартні зразки для калібрування приладів;
проба високотоксична, радіоактивна або вартісна.

ВИЗНАЧЕННЯ:
Розділення – це операція (процес), у результаті якого компоненти, що входять до вихідної суміші, віддаляються один від одного.
Концентрування – операція (процес), у результаті якого підвищується відношення концентрації або кількості мікрокомпонентів до концентрації або кількості макрокомпонентів.

СПОСОБИ КОНЦЕНТРУВАННЯ:
екстракція;
випаровування;
осадження;
кристалізація;
вибіркова адсорбція;
озолення;
перегонка.

СПОСОБИ РОЗДІЛЕННЯ:
осадження;
екстракція;
хроматографічні методи;
перегонка.

ЕКСТРАКЦІЯ
Екстракція – це фізико-хімічний процес розподілу речовин між двома рідкими фазами, які не змішуються між собою.
Екстрагент – органічна фаза або розчин реагенту в органічній фазі, який утворює екстраговані сполуки.
Екстракт – органічна фаза, що відокремлена від водної фази після екстракції та містить екстраговані речовини.
Реекстракція – зворотній процес переходу речовини з органічної фази у водну.

УМОВ ЕКСТРАКЦІЇ РЕЧОВИН:
молекули речовини можуть переходити через межу розділу рідких фаз в органічний розчинник тільки у незарядженому стані; для переходу через межу розділу фаз у молекули повинна зруйнуватися гідратна оболонка і утворитися сольватна;
екстракція можлива, якщо розчинність досліджуваної сполуки в органічному розчиннику є вищою, ніж у воді; чим більшою є енергія сольватації і меншою енергія гідратації, тим вищим є ступінь екстракції;
щоб йони металів та інші заряджені частинки перейшли в органічну фазу, необхідно нейтралізувати їх заряд; йони металів можна зв’язати у незаряджений комплекс; комплекси, які мають заряд, можна екстрагувати як йонні асоціати.

УМОВ ЕКСТРАКЦІЇ РЕЧОВИН:
для полегшення переходу речовини в органічний розчинник необхідно зменшити гідрофільність цієї речовини; як правило, гідрофільність органічної сполуки визначається наявністю в її молекулі таких груп: -SO3H, -COOH, -OH та ін.;
зі збільшенням розміру органічних молекул екстрагованої сполуки ступінь її гідратації переважно зростає, оскільки великі молекули погано гідратуються; хелатні комплекси йонів металів є достатньо об’ємними, а їх ліганд може блокувати гідрофільну частину молекули;
при екстракції йонних асоціатів важливими є заряд і розмір їх йонів; ступінь екстракції йонних асоціатів зростає зі зменшенням заряду йонів і збільшенням їх розміру;
комплекси із низьким значенням константи нестійкості екстрагуються краще.

ЗАКОН НЕРНСТА
Речовина розподіляється між двома фазами, що не змішуються, таким чином, що відношення її концентрацій в обох фазах є постійною величиною при постійній температурі.

ЕКСТРАКЦІЯ КОМПЛЕКСНИХ СПОЛУК