Экстракцией в широком смысле называют процессы извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей (экстрагентов) [3].
Экстрагирование в системе твердое тело – жидкость - один из важнейших технологических процессов, нашедших широкое распространение в химической, химико-фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.
Движущей силой процесса экстракции является разница концентраций экстрагируемого вещества в жидкости, заполняющей поры твердого тела, и в основной массе экстрагента, находящегося в контакте с поверхностью твердых частиц. Механизм экстрагирования в общем случае включает следующие стадии:
проникновение экстрагента в поры твердого материала;
растворение целевых компонентов;
перенос экстрагируемого вещества из глубины твердой частицы к поверхности раздела фаз: в элементарных случаях с помощью молекулярной диффузии, а при осложнении этого механизма другими явлениями (растворением, набуханием) – помощью массопроводности;
перенос вещества от поверхности раздела фаз вглубь экстрагента с помощью конвективной диффузии (массоотдачи) [1].
При экстрагировании в системе твердое тело – жидкость процесс может лимитироваться следующими стадиями:
внешнедифузионной – скорость процесса определяется скоростью диффузии в объеме при условии, что концентрация растворителя в порах и на поверхности твердого материала меньше его концентрации в объеме;
внутридиффузионной – скорость процесса определяется скоростью диффузии в порах вещества;
внутренней кинетической – при условии, что пористый материал обладает относительно низкой химической активностью, а концентрация растворителя в порах равна концентрации в объеме;
внешней кинетической – реагент имеет относительно высокую химическую активность, вследствие чего реакция проходит на поверхности пористого материала при условии, что скорость реакции лимитирует скорость всего процесса (при малой пористости вещества) [4].
Эффективность процесса экстрагирования зависит от большого числа параметров, например, от формы нахождения извлекаемого компонента, характера взаимодействия твердого тела с извлекаемым компонентом, различия в избирательной способности экстрагента по отношению к компонентам, содержащимся в твердой фазе, от структуры пористого материала [5].
Проблемы и решения на уровне структурной химии
В данном разделе
речь идет об особом уровне развития химических знаний, на котором
главенствующую роль играет структура молекулы реагента.
Свойства веществ,
и их качественное разнообразие, обусл ...
Физико-химические закономерности получения полиамидов (полиамид-6, полиамид-6,6, полиамид-10)
Полиамиды представляют огромный по числу
представителей и очень важный по своему научному и практическому значению класс
высокомолекулярных соединений.
Почти полтора века, которые прошли ...
Задание
1.
Уравнение реакции
Br Br
...