1.3.2 分配系數
被萃取物質A在兩相中的分配行為可以理解為被萃取物質A在兩相中存在的多種形態A1,A2,…,An的分配的總效應。在通常情況下,實驗測定值代表每相中被萃取物質多種存在形態的總濃度。體系的分配系數或分配比(distribution ratio)可以定義為:在一定條件下,當萃取體系達到平衡時,被萃取物質在萃取相(o)中的總濃度與在料液相(w)中的總濃度之比,用D表示
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分配系數表示萃取體系達到平衡后,被萃取物質在兩相中的實際分配比例。分配系數一般由實驗測定。顯然,只有在比較簡單的體系中(如上邊舉出的溴在兩相中分配的例子),才會可能出現D=Λ的關系。在一般情況下,D≠Λ,分配系數并不是常數。分配系數隨被萃取物質的濃度、料液相的酸度、料液相中其他物質的存在、萃取劑的濃度、稀釋劑性質和萃取溫度等條件的改變而變化。在實際應用中,分配系數比分配常數更具有實用價值。
從分配系數的定義可見,D值越大,即被萃取物質在萃取相中的濃度越大,被萃取物質越容易進入萃取相中,表示在一定條件下萃取劑的萃取能力越強。極端情況下,D=0表示物質完全不被萃取,D=∞表示物質完全被萃取。這兩種情況在實際萃取過程中是不可能存在的。
分配系數D值的大小既與被萃取物質與萃取劑相結合而進入萃取相的能力強弱有關,又與建立分配平衡時的外界條件有關。萃取平衡關系隨萃取劑組成或外界條件的改變而發生變化的規律稱為萃取的“擺動效應”。利用萃取的“擺動效應”就可以控制一定的條件使被萃取物質盡可能多地從料液相轉入萃取相,實現萃取過程。反之,也可以通過改變條件使被萃取物質從萃取相進入到反萃相,完成反萃取過程,實現有價物質的分離、富集和萃取劑的再生。