基于平衡分离

所有平衡方法考虑在本节涉及物质的两个阶段之间的分布不溶于另一个。作为一个例子,考虑两个水火不相容的苯和水。如果一个颜色复合被放置在水中,两阶段混合,颜色出现在苯阶段,和颜色在水相的强度降低。这些颜色在一定时间内继续发生变化,除了没有宏观的变化发生,无论多久,大力混合两个阶段。因为染料是溶于苯和水,提取染料进入苯的混合。但是,正如染料往往进入苯阶段,所以它也往往是溶解在水相。因此染料分子液-液界面来回移动。最终,达到这样的倾向染料通过苯苯水和水是相等的,和浓度染料(以它的颜色)的强度是恒定的两个阶段。这是条件平衡。注意,这是静态从宏观的角度。这是一个在分子水平动态过程,然而,对于许多分子继续通过液-液界面(尽管数量相等的两个方向)。

平衡的条件在这个例子可以描述的分布系数,K的方程浓度的平衡态。为K= 1,有相同浓度的染料在两个阶段;为K> 1,更多的染料会发现苯相平衡。在K= 100,99.01%的苯,只有0.99%是在水里(假设等于两种液体的量)。为某些目的,这种情况可能会被认为是本质上完全删除的染料水,但更频繁K= 1000(即选择。,99.9%去除)。根据阶段和条件,实现通常是可能的K价值1000年或更多。

分离结果当两种物质的分布系数值(例如,两个染料)的不同。考虑一个案件K= 100为一种物质和K= 0.01第二个物质:那么,到达平衡,前99%的物质会被发现在苯阶段,和99%的后者将发现在水相的物质。很明显,该示例相当轻松地分离液-液分配。易于分离因此取决于两个分布系数的比值,α(有时也被称为分离系数):在这K₁和K₂各自的分布系数组件1和2。在上面的例子中,α= 10000。在许多其他情况下,α可以非常小,接近团结(α是这样定义它总是团结或更大):然后分离是困难的,需要非常有效的方法。艺术的一部分分离是找到条件产生大因素对物质的分离。

在表1的最重要化学平衡分离方法细分的两个不溶性阶段(气体、液体或固体)。一个超临界流体是气体的阶段发生在特定的温度和压力,气体将不再冷凝液体无论多高的压力。这是一个气体和液体之间的中间状态。之前提到的例子涉及提取(液-液)。下面描述的其他方法。