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1.3.2 分配系数
被萃取物质A在两相中的分配行为可以理解为被萃取物质A在两相中存在的多种形态A1,A2,…,An的分配的总效应。在通常情况下,实验测定值代表每相中被萃取物质多种存在形态的总浓度。体系的分配系数或分配比(distribution ratio)可以定义为:在一定条件下,当萃取体系达到平衡时,被萃取物质在萃取相(o)中的总浓度与在料液相(w)中的总浓度之比,用D表示
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分配系数表示萃取体系达到平衡后,被萃取物质在两相中的实际分配比例。分配系数一般由实验测定。显然,只有在比较简单的体系中(如上边举出的溴在两相中分配的例子),才会可能出现D=Λ的关系。在一般情况下,D≠Λ,分配系数并不是常数。分配系数随被萃取物质的浓度、料液相的酸度、料液相中其他物质的存在、萃取剂的浓度、稀释剂性质和萃取温度等条件的改变而变化。在实际应用中,分配系数比分配常数更具有实用价值。
从分配系数的定义可见,D值越大,即被萃取物质在萃取相中的浓度越大,被萃取物质越容易进入萃取相中,表示在一定条件下萃取剂的萃取能力越强。极端情况下,D=0表示物质完全不被萃取,D=∞表示物质完全被萃取。这两种情况在实际萃取过程中是不可能存在的。
分配系数D值的大小既与被萃取物质与萃取剂相结合而进入萃取相的能力强弱有关,又与建立分配平衡时的外界条件有关。萃取平衡关系随萃取剂组成或外界条件的改变而发生变化的规律称为萃取的“摆动效应”。利用萃取的“摆动效应”就可以控制一定的条件使被萃取物质尽可能多地从料液相转入萃取相,实现萃取过程。反之,也可以通过改变条件使被萃取物质从萃取相进入到反萃相,完成反萃取过程,实现有价物质的分离、富集和萃取剂的再生。