Для упрощения изложения соль металла будем считать бинарным
электролитом, т.е. молекула соли состоит из одного катиона и одного
аниона. Заряды катиона и аниона в этом случае значения не имеют и
условно принимаются равными единице. С этой же целью будем считать,
что в органической фазе образуется сольват только с одной молекулой
экстрагента.
Соль металла и кислоты (МАл) в водной фазе диссоциирует на ионы,
а в органической фазе образует сольват с молекулами экстрагента $
М` + Ап + 5 — МАп:5.
Согласно закону действия масс, константа равновесия этой реакции
_° 
[МАл-.5]
Р М+ А — 
Б 
° 
(91)
[М° 
]|4” ]|5]
Квадратные скобки здесь означают молярные концентрации веществ.
Пусть равновесная концентрация распределяемого вещества в водной
фазе равна х*, а в органической — у*. Тогда [М'] = х*; [МАи:5] = у*. Если в
водном растворе нет других солей с одноименным анионом Ал’, то,
учитывая, что один моль катионов металла связан с одним молем анионов,
имеем [4и] = [М] = х*. Величина [5] в уравнении (9.1) является
концентрацией свободного, т.е. не связанного в сольват, экстрагента. Один
моль металла связывает один моль экстрагента, а у* молей металла свяжут
у* молей экстрагента. Поэтому концентрация свободного экстрагента
[5] = % — у*, где 5 — начальная концентрация экстрагента.
С учетом изложенного представим уравнение (9.1) в виде
у*
к, = 
” —
/ 
Х*'Х*(Бо—у*).
Отсюда найдем уравнение изотермы экстракции
К(х*)
* — 
Р 
5
2 
-0 
(92)
1+ К, (:*)
и коэффициента распределения
* 
К х*
= он 
$. 
(9.3)
ох* 
1+1(р(х*)2
При низких концентрациях (К,(х *)” << 1) изотерма (9.3) превращается
в параболу у* = Кр(х*)2$0, а при высоких концентрациях (К,(х *)? >> 1) — в
горизонтальную прямую у* = $. При этом изотерма экстракции имеет вид
6 (см. рис. 9.1). Коэффициент распределения & при х* — ( обращается в
нуль. Это означает, что глубокое извлечение экстрагируемого компонента
не достижимо.
63