关于逆流分布介绍

[拼音]：niliu fenbu

[外文]：counter distribution

指分离柱中两相反向流动并相互接触，以提高分离和纯化效率的方法。例如，在分级蒸馏中回流液在柱中连续下降，并不断与上升蒸气相接触，该技术广泛用于石油化工和萃取化学中。

设溶质在两相中的状态不变，其分配不受电离、聚合等因素的影响，在分液漏斗中含有该溶质1000毫克的水溶液，其分配系数为1，加入等体积的与水不相混溶的有机溶剂于分液漏斗中，振荡使两相间达到萃取平衡，则溶质在两相各占500毫克。接着，将第一分液漏斗中较轻的有机相移至第二分液漏斗中。然后，在第二分液漏斗的有机相中加入新鲜的水相，在第一分液漏斗的水相中加入新鲜有机相，振荡使两相达到萃取平衡，则每只分液漏斗中的各相均含溶质 250毫克。再将第二分液漏斗中的有机相移至第三分液漏斗，并加入新鲜水相，转移第一分液漏斗至第二分液漏斗以代替原有的有机相，并如上所述，加入新的相反的相，进行萃取以达到平衡。经过两次或三次转移后，可用下列示意图表示萃取过程，匑代表两相平衡。毫克数为存在的溶质重量。于是，第一步为：

在0号漏斗中两相平衡时，得：

上述已完成一次转移(n＝1)的情况表示为：

达到平衡后，得：

由上图可见，每次转移使右方增加一个分液漏斗。

完成第二次转移(n＝2)并达到平衡后的分配为：

完成第三次转移(n=3)并达成平衡后的分配(因第一支分液漏斗标号为0，所以漏斗数等于转移数加1)为：

当n＝4时，为：

由上可见，当转移次数增加时，溶质在更多的漏斗中分布，因分配系数为1，所以中间漏斗溶质多，两边漏斗溶质递减。当分配系数不等于1，且溶质较易溶于水时，则最高浓度在图中偏左；若溶质易溶于有机溶剂，则最高浓度在图中偏右。

当分配系数为1，且两相体积相等时，转移次数为n的溶质分配曲线均成高斯分布。上述过程可用二项式展开后的任一简单项表示：

式中fn，r是经过n次转移后在第r个容器中溶质的分数；KD为分配系数。

在逆流分布中，转移次数一定时，不同分配系数的物质的分布各不相同。对不同KD值的溶质， 经一定转移次数后开始分离，但在任何情况下分离并不完全。因此，若要定量地得到纯组分，必须将这些溶质进行更多级数的分离才能达到目的。目前逆流分布在化工、湿法冶金、溶剂萃取中的串级萃取和色谱法中获得广泛应用，今后在分离提纯中还将发挥重要作用。

参考书目

1. R.A.Day，Jr. and A.L.Underwood，Quantitative Analysis，Prentice-Hall，Englewood Cliffs，New Jersey，1974.