Экстракция. Условия экстракции. Классификация методов

Экстракция -процесс распределения в-ва м/у 2-мя несмешивающимися р-лями, а также метод разделе-ния и концентрир-я, основанный на таком распреде-лении. Процесс проводят в делительных воронках с кранами и притертыми пробками; в пробирках или склянках, закрывающихся герметично; посуда из стек-ла или пластмассы, если используются F^-, FSiO₃ или высокая конц-я щелочей в водном р-ре.

Экстрагент -достаточно полярный орг. р-ль, не сме-шивающийся с водой, имеющий плотность, отличную от 1. Экстракционный реагент -реагент, который добавляют к орг. р-лю для перевода нужного ком-понента в экстрагируемое соединение. Чаще всего, это орг. в-во, а р-ция его взаимодействия с нужным ком-понентом-р-ция комплексообразования. Разбавитель -обычно инертный орг. р-ль, который добавляют к экстрагенту, чтобы повысить избирательность процесса или изменить физ. св-ва орг. фазы. Экстракт -орг. фаза, отделенная от водной фазы после установления равновесия и расслаивания и содержа-щая извлеченный в нее компонент. Рафинат -водная фаза, оставшаяся после экстракции. Ее либо отбрасы-вают либо используют в дальнейшем анализе. Реэкстракция -процесс, обратный экстракции, когда извлеченный компонент возвращают в новую водную фазу для проведения основной р-ции. Часто обходятся без реэкстракции. Экстракт можно поместить в пламя газовой горелки и закончить анализ атомно-абсорбционным методом или измерить интенсивность его окраски, если экстракт окрашен.

Растворимость. Имеет значение растворимость в-ва в обеих фазах. Растворимость в орг. фазе дб значитель-но больше, чем в водной.

Условия экстракции: 1)Экстрагируются только нейт-ральные соед-я. Если извлекаемый компонент имеет заряд, то его нужно нейтрализовать добавлением соот-ветствующего иона-партнера. 2)Наличие в мол-ле экстрагируемого соед-я гидрофильных (т.е. полярных) групп, н., сульфогруппы, мешает экстракции. 3)Соль-ватация экстрагируемого соед-я орг. р-лем способст-вует экстракции. 4)Чем крупнее мол-ла экстрагируе-мого соед-я, тем лучше экстракция. 5)Чем выше const устойчивости нейтрального комплекса, тем лучше экстракция. 6)В случае ионных ассоциатов экстраги-руемость выше, если они образованы однозарядными ионами.

Классификация экстракцион-ных процессов. 1.По природе экстрагента и механиз-му экстракции. а)Кислотный экстрагент (моно- или диалкилфосфорной к-ты и ее соли в инертном р-ле, н., гексане) – катионообменный механизм экстракции.

б)Основный экстрагент (амины и чет-вертичные аммониевые основания, производные NH₃ и NH₄⁺) – анионообменный механизм. в)Нейтральный экстрагент (производные Н₃РО₄ – 3-алкилфосфаты) – координационный механизм. 2. По природе экстраги-руемого соединения. а)Простые в-ва с преимущест-венно ковалентными связями: галогены (I₂, Br₂); галогениды Hg (II), As и Sb (III), Ge и Sn (IV); RuO₄ и OsO₄; орг. в-ва. Эти соед-я извлекают р-лями разной природы, в т.ч. малополярными орг. р-лями (CCl₄, бензол). Последние выгоднее, т.к. обеспечива-ют более высокую избирательность, чем полярные. В аналитической практике находит применение экстрак-ция Ge в виде GeCl₄, Sn в виде SnI₄, As в виде AsI₄. Ge экстрагируют из 9-молярной HCl. После чего добавля-ют орг. реагент и измеряют фотометрически. б)Нейтральные хелаты (внутрикомплексные соед-я, ВКС) – это соед-я ионов металлов с орг. реагентами, при образовании которых замыкаются циклы. Эти соед-я нейтральны, т.к. «+» заряд Ме-комплексообра-зователя нейтрализуется «-» зарядом на атомах О, S или N в составе реагента. Пример:

(желтый)

Дитиокарбаминат меди (II) – нейтральное соед-е, содержащее 2 четырехчленных цикла (наиболее проч-ными по правилу Чугаева явл-ся 5-6-членные циклы; исключение-4-членные циклы, содержащие атомы S).

Комплекс 8-оксихинолина с Mg – 5-тичленный нейтральный хелат. Достигается высокая const распределения (D) м/у фазами, несмотря на низкую растворимость в орг. фазе (т.к. в водной фазе растворяется еще меньше). В аналит. практике они находят широкое применение, благодаря высокой устойчивости, интенсивной окраске, иногда летучести