Ketika suatu zat terlarut ditambahkan ke sistem dua cairan yang tidak

bercampur, zat terlarut didistribusikan antara cairan dalam proporsi

sedemikian rupa sehingga rasio keseimbangan yang pasti ada antara

konsentrasi dalam dua tahap. Keseimbangan antara zat terlarut dalam

dua tahap bersifat dinamis dengan partikel zat terlarut terus menyebar di

seluruh antarmuka dari satu cairan yang lain. Pada kondisi kesetimbangan

konsentrasi menyesuaikan diri sehingga tingkat kehilangan partikel zat

terlarut dengan setiap fase dikompensasi oleh laju keuntungan dari

partikel dari fase lainnya. Distribusi kesetimbangan dari zat terlarut antara

pelarut bercampur dinyatakan dengan koefisien distribusi, K, yang

merupakan rasio konsentrasi dalam dua tahap. Dengan demikian,

K= CB

CA

di mana CA, CB = konsentrasi zat terlarut dalam fase A dan B,

respectively.If zat terlarut yang cukup hadir untuk memenuhi sistem

sepenuhnya, setiap tahap harus berisi zat terlarut dalam konsentrasi yang

sesuai dengan kondisi normal saturasi. Oleh karena itu, koefisien

distribusi pada saturasi hanyalah rasio kelarutan dari zat terlarut dalam

dua Cairan.

DISTRIBUSI Picric ASAM ANTARA BENZENE DAN AIR

CA = konsentrasi asam picric dalam air, gram-mol per liter larutan

CB = konsentrasi asam picric dalam benzena, gram-mol per liter larutan

K = koefisien distribusi pada 15-18 ° C = CB / CA

Pengaruh Konsentrasi. Dalam sistem yang ideal di mana disosiasi dan

asosiasi absen koefisien distribusi independen konsentrasi. Biasanya,

bagaimanapun, itu menunjukkan variasi ditandai dengan konsentrasi,

seperti yang ditunjukkan oleh nilai-nilai dalam Tabel III untuk distribusi

asam picric, antara air dan benzena. Data yang sama selama bertahun-

sistem lain dapat ditemukan dalam Tabel Kritis Internasional

Kelarutan dan serapan

Pengaruh Suhu. Pengaruh suhu pada koefisien distribusi umumnya kecil

jika koefisien suhu kelarutan yang kira-kira sama dalam dua tahap. Data

spesifik yang diperlukan untuk memprediksi dampak perubahan suhu.

Bagi banyak perhitungan industri pengaruh perubahan suhu hanya

beberapa derajat dapat diabaikan. Perhitungan distribusi. Distribusi zat

terlarut antara dua cairan yang tidak bercampur sangat penting industri

yang cukup besar dalam pemisahan dan pemurnian senyawa organik.

Biasanya satu cairan akan air atau larutan berair dan lain beberapa

pelarut organik bercampur. Konsentrasi kesetimbangan dari zat terlarut

dalam sistem tersebut dapat divariasikan dengan penambahan zat

terlarut kedua yang larut dalam hanya satu dari cairan. Penambahan zat

terlarut tersebut adalah, pada dasarnya, perubahan sifat salah satu dari

cairan. Dari nilai koefisien distribusi kesetimbangan kondisi mudah

dihitung.

In calculations involving concentrated solutions the differences between

the volume of a solution and that of the pure solvent cannot be neglected

as was done in Illustration 14. In such cases it is convenient to express the

concentrations and distribution coefficients in .terms of the weight of

solute per unit weight of solvent. The units in which distribution data are

ordinarily expressed, as in Table III, may be readily converted into these

terms if density-concentration data are available for both solutions.

PERHITUNGAN DISTRIBUSI.

Jika jumlah pasti dari dua pelarut bercampur dan zat terlarut dicampur

bersama-sama, konsentrasi akhir zat terlarut dalam larutan baik akan

diketahui. Jika koefisien distribusi bervariasi dengan konsentrasi juga akan

diketahui. Distribusi zat terlarut dalam kasus seperti itu sebaiknya

diperkirakan dengan metode aproksimasi. Nilai wajar dari koefisien

distribusi akhir diasumsikan sebagai pendekatan pertama. Atas dasar ini

diasumsikan nilai pendekatan pertama dengan konsentrasi akhir dihitung.

Koefisien distribusi kemudian dikoreksi sesuai dengan konsentrasi

tersebut. Atas dasar pendekatan kedua dengan koefisien distribusi,

pendekatan kedua untuk konsentrasi akhir dihitung. Kecuali variasi

koefisien distribusi dengan konsentrasi sangat ditandai, dua atau tiga

aproksimasi jenis ini akan menghasilkan hasil yang memuaskan untuk

tujuan biasa.

Ternary Campuran Liquid. Campuran dari tiga atau lebih sebagian cairan

larut dapat terpisah menjadi dua tahap dalam kesetimbangan dengan

satu sama lain dalam maimer analog dengan campuran biner yang

dijelaskan di atas. Pada Gambar. 17 dan 18 diplot data kelarutan

isotermal dari perwakilan ternary sistem, tetrachloroethylene, isopropil

alkohol dan air pada 77 ° F, sebagaimana ditentukan oleh Bergelin,

Lockhart dan Brown. Pada suhu air ini benar-benar larut dengan isopropil

alkohol. Demikian pula, tetrachloroethylene benar-benar larut dengan

isopropil alkohol. Namun, air dan tetrachloroethylene hampir sepenuhnya

bercampur dengan satu sama lain.

Ketika tiga komponen dicampur bersama-sama, solusi homogen terbentuk

hanya pada komposisi berbaring di atas kurva ach Gambar. 17. Campuran

memiliki komposisi yang terletak di bawah kurva ini terpisah menjadi dua

lapisan, bagian atas yang kaya air dan kaya rendah tetrachloroethylene.

Kurva acb, meloncat-loncat daerah dua fase, disebut kurva kelarutan

isotermal. Kurva serupa untuk suhu lain mungkin diplot pada diagram

yang sama untuk menentukan sepenuhnya karakteristik kelarutan sistem.

Campuran memiliki komposisi x di wilayah dua fase memisahkan menjadi

dua tahap konjugasi eksperimental ditemukan memiliki komposisi yang

sesuai dengan poin d dan e. Dengan demikian, lapisan atas dari komposisi

d harus selalu dalam kesetimbangan dengan lapisan bawah komposisi e.

Seperti yang ditunjukkan dalam Bab I adalah karakteristik dari diagram

terner yang campuran dari dua solusi harus memiliki komposisi yang

sesuai dengan komposisi jatuh pada garis lurus yang menghubungkan

titik-titik komposisi solusi asli. Dengan demikian, semua campuran dari

fase konjugasi memiliki komposisi d dan e harus dia sepanjang garis de.

Baris ini disebut garis dasi, yang menghubungkan titik-titik komposisi fase

konjugasi. Ini dapat dibuktikan dari geometri diagram yang berat dari dua

fase di mana campuran komposisi x memisahkan sebanding dengan

panjang segmen garis da; dan ex. Dengan demikian, fraksi berat solusi

lapisan atas adalah sama dengan segmen mantan dibagi dengan segmen

de.

Dalam rangka untuk menentukan sepenuhnya kelarutan dan hubungan

keseimbangan sistem terner seperti, keluarga tie-garis seperti fg dan hi

harus ditarik, yang menghubungkan komposisi solusi konjugasi pada

kurva kelarutan. Tie-garis berbaring lebih tinggi dalam diagram dari hi

akan semakin pendek sampai pada titik c-panjang garis dasi menjadi nol.

Titik ini disebut titik solusi kritis atau titik anyaman, di mana komposisi

lapisan atas dan bawah dari sistem dua fase menjadi sama.

Lokasi dari semua tie-garis dapat didefinisikan tanpa membingungkan

diagram dengan membangun mereka melalui penggunaan kurva ac,

disebut garis conjiirgate. Baris ini adalah tempat kedudukan titik-titik

persimpangan garis yang ditarik melalui komposisi konjugasi poin sejajar

dengan dasar dan sisi kanan diagram masing-masing. Dengan demikian,

titik j terletak sebagai persimpangan garis dj dan ej. Sebaliknya, titik j

mendefinisikan lokasi tie-line de. Dengan cara yang sama setiap tie-garis

lainnya pada diagram mungkin terletak dari garis konjugat.

Ini akan dicatat bahwa untuk sistem ini titik solusi kritis tidak sesuai

dengan kelarutan maksimum alkohol. Dengan demikian, konsentrasi

isopropil alkohol harus melewati maksimal di lapisan atas sebagai

kandungan alkohol isopropil sistem meningkat. Perilaku ini ditunjukkan

lebih jelas pada Gambar. 18 di mana konsentrasi isopropil alkohol di

lapisan atas diplot sebagai fungsi konsentrasi dalam konjugasi lapisan

bawah. Perilaku ini khas dari banyak sistem terner dan jelas menunjukkan

penyimpangan yang ekstrim yang mungkin dihadapi dari keteguhan

faktor distribusi assiuned di Persamaan (4).

Metode korelasi solubiUty dan data keseimbangan dan prediksi lokasi tie-

line telah dikembangkan oleh Othmer dan Tobias untuk sistem dua

komponen yang sedikit larut A dan B dalam campuran dengan komponen

C ketiga yang larut dengan baik A murni dan murni B. Untuk sejumlah

besar sistem seperti persamaan empiris berikut ditemukan berhubungan

komposisi konjugat

fase:

dimana ai = fraksi berat A di fase kaya A

hi = fraksi berat, dari B di fase kaya B

u, V = konstanta karakteristik dari sistem dan suhu

Karena semua komposisi conjugate terletak pada pengetahuan kurva

kelarutan a1 dan b2 benar-benar menentukan komposisi dari dua solusi

konjugasi jika kurva kelarutan diketahui. Pengetahuan tentang komposisi

dari dua set solusi konjugasi memungkinkan evaluasi konstanta u dan v

pada persamaan (4a). Setelah u dan v ditetapkan

nilai CFI sesuai dengan nilai-nilai diasumsikan dari 62 dapat segera

dihitung dari Persamaan (4a) dan seluruh sistem tie-garis dan garis

konjugat ditetapkan. Peneliti ini juga membahas metode untuk

mengembangkan parsial isoterm uap bertekanan yang dapat diplot

langsung pada grafik kelarutan seperti Gambar. 17.

1−a1

a1

=u (1−b2

b2)v