TRÍCH LY NHIỀU BẬC CHÉO DÒNG

Sinh viên: Nguyễn Mạnh
Lớp

: Hóa_K36
Nhóm

:

BÁO CÁO THỰC HÀNH HÓA KỸ THUẬT1
BÀI 6
TRÍCH LY NHIỀU BẬC CHÉO DÒNG
HỖN HỢP 2 CẤU TỬ

1. MỤC ĐÍCH:
Để:
 Xét hệ thống trích ly chéo dòng loại cầm tay.
 Xác định hệ số phân bố R của tác nhân trích ly.
 Xác định hiệu suất của hệ thống thiết bị trích ly.
2. NGUYÊN LÝ:
Trích ly là một trong những phương pháp tách một hoặc một vài cấu tử từ
hỗn hợp lỏng hoặc chất rắn bằng một chất lỏng khác. Nếu hỗn hợp ban đầu
là chất lỏng thì quá trình này được gọi là trích ly lỏng.
Hỗn hợp lỏng này ban đầu gồm dung môi và cấu tử cần trích , còn chất
lỏng dùng để trích ly gọi là tác nhân trích ly. Khi hỗn hợp tiếp xúc với pha
tác nhân trích ly thì cấu tử cần trích sẽ khuyết tán từ pha ban đầu vào pha tác
nhân. Động lực của quá trình này là chênh lệch nồng độ của cấu tử trong hai
pha. Quá trình này sẽ dừng lại khi hệ đạt tới trạng thái cân bằng. Lức đó ta
có hai pha mới, pha trích ( chủ yếu là tác nhân trích ly và cấu tử cần trích
ly) và pha rafinat ( chủ ếu là dung môi).
Đặc tính quan trọng nhất của tác nhân trích ly là hệ số phân bố R = trong
đó x,y là nồng độ của cấu tử cần trích ly trong pha rafinat và pha trích ở

trạng thái cần bằng. Giá trị R được xác định bằng thực nghiệm. Giá trị R lớn
thì nồng độ cấu tử trong pha trích lớn, nên cho ta thấy với một đơn vị thể
tích ( hoặc khối lượng) tác nhân trích ly có thể trích ly một lượng lớn cấu tử.
Quá trình trích ly thường có 3 giai đoặn liên tiếp:
1) Khuấy trộn hỗn hợp ban đầu với tác nhân trích ly.
2) Tách hỗn hợp dị thể thành pha trích và pha rafinat.
3) Tách pha trích để thu hồi cấu tử cần trích và tác nhân trích ly.


3. Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm: ( đã có trong giáo trình hướng dẫn )
4. Tiến hành thí nghiệm:
Lưu ý:
 Nồng độ acid (mol/L) được xác định bằng phương pháp chuẩn độ
acid_baso. Cần phải chuyển các nồng độ mol/L về nồng độ phần khối
lượng g/g hỗn hợp để tính toán kết quả theo giản đồ tam giác từ hệ
cân bằng lỏng_lỏng.
 Không nên để dung môi ete etylic thất thoát ra phòng thí nghiệm gây
ảnh hưởng đến môi trường không khí trong quá trình thí nghiệm.
Tiến hành trích ly chéo dòng 3 lần (3 bậc gián đoạn)
Bước:
1) Trích ly bậc thứ nhất
Pha chính xác 50 mL (V1) dd CH3COOH và H2O ( để chúng ta
có dung dịch cần trích ly) vào bình tam giác,và xác định nồng
độ Co của CH3COOH (mol/L) và 50 mL ete etylic vào bình tam
giác khác, rồi cho cả hai bình vào phễu trích ly và lắc đều
nhiều lần trong 10-15 phút, sau đó để yên trên giá đỡ để phân
lớp. Sau đó tháo khóa bình trích , và cho lớp dưới chảy xuống
ống đông, ta thu được lớp nước chủ yếu ( có chứa một lượng
nhỏ acid acetic hòa tan trong đó nữa ) do mới trích ly bậc một,
nên chưa hết hoàn toàn, rồi:

Đo thể tích pha raphinat được V2 và cân khối lượng m2, đồng
thời xác định hàm lượng CH3COOH bằng chuẩn độ có giá trị
CR1 (mol/L).
Đo thể tích pha trích V3 và khối lượng m3.
Hiện tượng:
Có hiện tượng phân hai lớp, pha rafinat nặng ( chứa lớp nước )
nên nằm ở dưới, và pha trích ở lớp trên, do nhẹ hơn.
2) Trích ly bậc hai:
Đo lại chính xác thể tích pha rafinat được V4, sau khi đã phân
tihcs nồng độ acid, rồi cho vào phễu trích ly tiếp và lặp lại lần
lượt tương tự bước 1. Xác định được CR2 (mol/L) và V5, m5,
V6 và m6.


3) Trích ly bậc ba:
Đo lại thể tích chính xác pha rafinat V7 sau khi đã phân tích
nồng độ acid, rồi cho vào phễu trích ly và lặp lại lần lượt tương
tự bước 1. Xác đinh được CR3 (mol/L) và V8, m8, V9 và m9.
5. Kết quả và tính toán:
Kết quả:
V1 = 50mL
Co = 2.75 M
V2 = 50 mL
m2 = 48.62 g
CR1 = 1.7M
V3 = 43mL
m3 = 30.75 g
CR2 = 1.1M
V4 = 43mL
V5 = 44mL

m5 = 41.63 g
CR3 = 0.7M
V6 = 44mL
m6 =31.52 g
V7 = 38mL
m8 = 35.68 g
V8 = 37mL
m9 = 31.04 g
V9 = 45mL
Tính toán:
5.1. Xác định nồng độ acid ở pha trích Ci (mol/L). Từ quá trình thí
nghiệm ta đưa ra được phương trình cân bằng vật liệu để xác định
nồng độ acid ở pha trích.
Lượng nguyên liệu = lượng pha trích + lượng pha raphinat, tức là:
Cân bằng cho bậc 1
V1.Co = V3.CE1+ V2.CR1 suy ra CE1 = (V1.Co - V2.CR1)/V3
Cân bằng cho bậc 2
Cũng tương tự ta suy ra CE2 = (V4.C R1 – V5.CR2)/V6
Cân bằng cho bậc 3
Cũng tương tự suy ra CE3 = (V7.C R2 – V8.CR3)/V9
Thay số liệu vào ta có:
CE1 = 1.221 M
CE2 = 0.561 M
CE3 = 0.353 M
Trong đó: Với trích ly bậc 1;2;3 thì lần lượt có (
V1,V2,V3);(V4,V5,V6);(V7,V8,V9) lần lượt là thể tích hỗn hợp
đầu, pha rafinat, pha trích và (Co, CR,CE);( CE2, C R1, CR2);( CE3, C
R2 , CR3) là nồng độ acid acetic trong hỗn hợp đầu, pha rafinat, pha
trích cho mỗi bậc.
5.2. Chuyển đổi nồng độ

5.3.

5.4.

Chuyển đổi nồng độ mol/L về phần khối lượng (ký hiệu x,y)
thông qua khối lượng mi để áp dụng dữ liệu cân bằng lỏng-lỏng
trong giản đồ tam giác.
x(R1) =
= (CR1.V2.M acid)/(m2)
Tương tự ta có tiếp
x(R2) = (CR2.V5.M acid)/(m5)
x(R3) = (CR3.V8.M acid)/(m8)
và
y(E1) = (CE1.V3.M acid)/(m3)
y(E2) = (CE2.V6.M acid)/(m6)
y(E3) = (CE3.V9.M acid)/(m9)
thay số vào ta có:
x(R1) = 0.10
x(R2) = 0.0698
x(R3) = 0.044
y(E1) = 0.102
y(E2) = 0.047
y(E3) = 0.031
Tính hệ số phân bố
R1 = y(E1)/ x(R1) = 0.44
R2 = y(E2)/ x(R2) = 0.673
R3 = y(E3)/ x(R3) = 0.71
Thành phần phần trăm (%) của cấu tử CH3COOH trong pha

rafinat
x(R1) = 0.10*100 =10%
x(R2) = 0.0698*100 = 6.98%
x(R3) = 0.044*100 = 4.4%

Thành phần % của cấu tử CH3COOH trong pha trích
y(E1) = 0.102*100 = 10.2% suy ra 100 -10.2 = 89.8%
y(E2) = 0.047*100 = 4.7% suy ra 100-4.7 = 95.3%
y(E3) = 0.031*100 = 3.1% suy ra 100-3.1 = 96.9%


Hiệu suất của thiết bị trích ly