4.4.2. Равновесие при экстракции

Равновесие для систем жидкость–распределяемое вещество-жидкость следует закону распределения. Согласно этому закону, отношение равновесных концентраций распределяемого компонента между двумя фазами (и жидкими в том числе) при постоянной температуре есть величина постоянная. Эта величина, как уже было сказано выше, представляет собой коэффициент распределения

_.

При представлении состава фаз в относительных массовых концентрациях уравнение равновесия имеет вид

.

При малых концентрациях в растворе произведениемпренебрегают и уравнение равновесия приобретает вид

.

Если пренебречь взаимной растворимостью жидкостей, составляющих фазы и, то каждая из фаз будет представлять двухкомпонентный раствор. Линия равновесия в системе координатбудет прямой.

На практике коэффициент равновесия не является величиной постоянной: он зависит не только от природы взаимодействующих веществ, температуры и давления, но и от концетрации. Поэтому линия равновесия в системе координат является кривой и строится по справочным данным, полученным из опыта. При частичной взаимной растворимости жидкостей каждая из жидких фаз представляет собой трехкомпонентный раствор, состав которого невозможно отложить на диаграмме в координатах. Составы таких трехкомпонентных фаз удобно представлять в треугольной системе координат: в так называемой треугольной диаграмме. Правила применения треугольных диаграмм для анализа процессов экстракции приведены в технической литературе. Однако при проектировании и расчете экстракционных аппаратов ввиду их сложности приходится использовать допущение о взаимной нерастворимости распределяющих фаз.