Separarea interfazică

Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor permit separarea amestecurilor complexe, în scopul caracterizării lor calitative şi cantitative.

Procesul de separare a componentelor unui amestec de substanţe poate fi abordat dacă se tine cont de comportarea reciprocă a speciilor chimice care compun un sistem ternar separat în două faze nemiscibile.

Comportarea reciprocă a substanţelor în amestec

În funcţie de valorile afinităţilor lor reciproce, notate af, două substanţe lichide A şi B se pot afla în una dintre următoarele trei relaţii:

a) afA-A»afA-B şi afB-B»afA-B - fiecare specie moleculară manifestă afinitate maximă faţă de moleculele de acelaşi fel, cele două substanţe lichide sunt nemiscibile.

b) afA-B≈afB-B≈afA-B - cele două substanţe manifesta afinitate fata de moleculele substantei partenere, lichidele sunt miscibile în orice proporţie.

c) afA-B»afA-A şi afA-B»af B-B - cele două substanţe manifesta afinitate maxima fata de moleculele substantei partenere, amestecarea celor două lichide este instantanee, fiind însoţită de efecte termice.

Comportarea sistemului corespunzatoare cazului a prezintă interes din punct de vedere al procesului de separare a speciilor chimice prezente în amestec.

Dacă:

se introduc volume aproximativ egale din cele două lichide în acelaşi flacon;

se agită mecanic şi

apoi se întrerupe agitarea

In volumul rezultat prin amestecare se vor defini două faze nemiscibile, izolate de o suprafaţă de separare.

La limita suprafeţei de separare, în fiecare dintre cele două faze se defineşte câte un strat de molecule a cărui grosime este egal cu dimensiunea fiecărei specii moleculare.

Dacă:

specia moleculară B are densitatea mai mare şi este formată din molecule cu diametre mai mari decât cele ale speciei moleculare A

Rezulta ca:

in fiecare dintre straturile formate se întrepătrund două tipuri de molecule, fiecare dintre acestea având o relaţie directă cu un număr suficient de mare de molecule de acelaşi fel (faţă de care manifestă afinitate maximă).

Dacă:

în amestecul din flacon se adaugă o cantitate mică de substanţă X, o specie chimică ce manifestă afinitate atât pentru specia chimică A cât şi pentru specia chimică B, fiind valabilă relaţia afX-A≠afX-B;

după o uşoară agitare mecanică, ansamblul ternar format se lasă în repaus.

Rezultă că:

- după instaurarea echilibrului sistemului ternar, acesta se separară în două faze, iar specia chimică X poate fi identificată în fiecare dintre cele două faze nemiscibile.