有機溶媒での抽出法

水に溶解している物質を有機溶媒で抽出する時、少量の有機溶媒で数回行なう方が効率がよいと習いました。
水－有機溶媒間の分配係数が0.5とし、水1L中に溶けている10gの物質を有機溶媒１Lで抽出する時、１L×1回、0.25L×4回の場合それぞれの総抽出量を求めたいのですが、どのようにすればよいのでしょうか？できれば詳しくお願いします。

No.2 回答者： w-palace 回答日時： 2007/10/29 00:06

No.1です。

改めて見直してみますと、「分配係数」の扱いで私自身混乱していたようです。
つまり、「分配係数」の定義というものを適切にとらえていなかったかもしれません。というか、その定義がどうもはっきりしないということです。
一応、前回の回答では、有機層と水層の「分配比」が１：１として計算したものです。それを「分配係数が１である」というのと同等にはみなせないようです。
「水－有機溶媒間の分配係数が0.5」というのが、「分配比が１：２」という意味であるならば結果は違ってきます。その場合、有機層の濃度は水層の濃度の２倍ということになるので、「１L×1回」で2/3が抽出されることになり、「0.25L×4回」では、１回につき、1/{1+(1/4)x2}=2/3が水層に残り、1/3が抽出されます。したがって、４回では(2/3)の４乗が水層に残ることになります。
ただ、「分配係数」の扱いが適切であるかどうかについては自信がありませんのであしからず。

No.1 回答者： w-palace 回答日時： 2007/10/27 23:22

１L×1回では水と有機溶媒に溶ける量が同じになるので、50%抽出されることになります。

0.25L×4回では、水と有機溶媒に溶ける量の比率は、それらの体積に比例し、1:0.25=4:1になります。すなわち全体の1/5が有機層に移ります。見方を変えれば水層に残るのは4/5です。つまり、0.25Lで１回抽出する毎に水層に残るのは4/5であり、それを４回行えば、(4/5)の4乗になります。これは1/2よりも小さい値なので、有機層に抽出される割合は0.25L×4回の方が大きくなります。

この回答へのお礼

丁寧な回答ありがとうございます。とてもわかりやすくて助かりました。
これは分配係数が0.5であるから溶ける量の比量は体積に比例するのでしょうか？

お礼日時：2007/10/28 21:57