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Coefficiente di ripartizione

Calcolo del coefficiente di ripartizione

Se due liquidi non miscibili A e B vengono posti ambedue a contatto con una specie S, solubile nella stessa forma molecolare sia in A che in B, la specie S si ripartisce fra i due liquidi in modo tale che, a temperatura costante e all'equilibrio, il rapporto delle concentrazioni di S nei due liquidi ha un valore costante.

Tale valore prende il nome di coefficiente di ripartizione della specie S fra A e B (principio di ripartizione: W. Nernst; 1891).

Il coefficiente di ripartizione è calcolabile con la seguente formula:
[S]A / [S]B = K

in cui:

  • [S]A è la concentrazione di S disciolto nel solvente A;
  • [S]B è la concentrazione di S disciolto nel solvente B.

Applicazioni del coefficiente di ripartizione

In base al principio di ripartizione è possibile prevedere, noto il valore di K, la quantità di specie S disciolta nel liquido A che può essere estratta dibattendo tale soluzione con il liquido B (immiscibile con A).

E' intuitivo che quanto maggiore è il rapporto fra solubilità di S in B e solubilità di S in A, tanto maggiore è la quantità di S che passa da A in B, cioè che viene estratta.

Dibattendo il volume VA della soluzione A contenente Q grammi di S con il volume VB del liquido B, e indicando con X la quantità di S che passa da A in B, si ha che:

coefficiente di ripartizione

Il principio di ripartizione trova estese applicazioni nei processi di estrazione, sia in laboratorio che nell'industria.

La soluzione da cui si vuole estrarre un dato soluto viene dibattuta con l'opportuno solvente una o più volte, successivamente, od anche, mediante opportuni estrattori, in modo continuo.

L'estrazione con il solvente e la cromatografia sono tecniche di separazione che sfruttano questo processo.

Esercizio

100 cc di una soluzione contenente 10,0 g di perossido di idrogeno (H2O2) in alcool amilico vengono dibattuti (a 25 °C) con 100 cc di acqua (immiscibile con l'alcool amilico).

Noto che il coefficiente di ripartizione dell'H2O2, fra acqua ed alcool amilico vale K(25°C)=7,00, determinare la percentuale di H2O2 estratta dalla soluzione amilica nel trattamento.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sul coefficiente di ripartizione.

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