Принципиальная схема процесса экстракции

A+B C

исходная смесь экстрагент

экстрактор

A+B (ост) C+B

рафинат экстракт

Экстрагент – специально подобранный растворитель.

Рафинат – обедненный исходный раствор, из которого извлекли один из компонентов.

Экстракт – смесь растворителя с извлеченным компонентом.

Рассмотрим применение закона распределения для расчета количества извлекаемого компонента.

Пусть экстракции подвергается смесь (A + B) объемом V₀, в которой содержится g₀ кг экстрагируемого компонента B. После введения в неё экстрагента С объемом V_Э часть этого вещества перейдет из исходного раствора в экстрагент. Тогда в исходной смеси останется g₁ кг компонента B, а в экстракте будет содержаться (g₀ - g₁) кг компонента B.

Тогда концентрация C₁ компонента B в рафинате будет:

где М – молярная масса компонента B.

А концентрация С₂компонента В в экстракте будет:

Согласно закону распределения Нернста-Шилова запишем соотношение C₁/C₂ = К и подставим вместо C₁ и C₂ концентрацию вещества B в рафинате и экстракте:

После преобразования полученного равенства найдем количество компонента B, оставшееся в рафинате:

(*)

Полученное уравнение (*) можно использовать для расчета одноступенчатого процесса экстракции, а именно для определения количества оставшегося или извлеченного компонента. На практике для полноты извлечения компонента используют многоступенчатую экстракцию, поэтому уравнение (*) приобретает вид:

(**)

где n – число ступеней экстракции.

Анализ выражений (*) и (**) показывает, что многоступенчатая экстракция эффективнее одноступенчатой экстракции.

[Ахметов, стр. 229-232]