Ciecze o ograniczonej wzajemnej rozpuszczalności cz. II

W miarę wzrostu temperatury wzajemna rozpuszczalność cieczy w przeważającej liczbie przypadków wzrasta i powyżej pewnej temperatury (tzw. krytycznej temperatury rozpuszczania) ciecze mieszają się w stosunkach dowolnych. Spotyka się jednak, choć bez porównania rzadziej, i układy, w których wpływ temperatury działa w kierunku przeciwnym.

Wprowadzając do układu złożonego z dwóch cieczy o ograniczonej mieszalności trzeci składnik, rozpuszczalny w każdej z cieczy z osobna (np. brom do układu złożonego z chloroformu i wody), otrzymuje się układ dwuzmienny (z = 3 4- 2 — 3 = 2). W stałej temperaturze zmieniać można dowolnie jeszcze jeden parametr (np. stężenie bromu w wodzie c„,). Jak wykazały doświadczenia Berthelota oraz wywody teoretyczne N e r n s t a, pomiędzy stężeniami trzeciego składnika w obu fazach ciekłych ustala się w stanie równowagi określony stosunek, zależny od rodzaju rozpuszczalnika oraz od temperatury:

W miarę wprowadzania do układu dalszych ilości bromu stężenia jego w obu rozpuszczalnikach cc i cw wzrastają, ale stosunek ich pozostaje stały. To tzw. prawo podziału trzeciego składnika pomiędzy dwie nie mieszające się ciecze jest zachowane dość dokładnie jedynie dla roztworów niezbyt stężonych i to jedynie wówczas, gdy składnik rozpuszczony w obu cieczach występuje w postaci takich samych cząsteczek i nie ulega przemianom chemicznym (np. dysocjacji, asocjacji, łączeniu się z cząsteczkami rozpuszczalnika, czyli solwatacji itp.). Stała K nosi nazwę współczynnika podziału.

Z prawa podziału substancji pomiędzy dwa nie mieszające się rozpuszczalniki korzysta się w procesie ekstrakcji jej z roztworów bardzo , rozcieńczonych. Roztwór taki wstrząsa się z niewielką ilością rozpuszczalnika, w którym substancja jest znacznie lepiej rozpuszczalna niż w roztworze wyjściowym. W wyniku tego większa część substancji przechodzi do wprowadzonego rozpuszczalnika. Po odstaniu się obu warstw ciekłych oddziela się ekstrakt od pozostałej cieczy w rozdzielaczu (rys. 2, § 4), po czym dodaje się nową porcję rozpuszczalnika. Przez kilkakrotne powtórzenie tej czynności można wyługować praktycznie całą ilość substancji rozpuszczonej. Teoretycznie jednak biorąc, zupełne jej usunięcie przez ekstrakcję jest niemożliwe.