La Ripartizione dei Componenti fra due Fasi Immiscibili: Teoria e Applicazioni
Nella chimica fisica, la ripartizione dei componenti fra fasi immiscibili è una tematica regolata da leggi fondamentali. Ad esempio, la legge di Henry stabilisce che il rapporto tra la concentrazione di un gas in fase liquida e in fase gassosa è costante. Tale legge è valida a temperatura costante quando i componenti non reagiscono tra di loro.
La ripartizione fra le due fasi per un terzo componente, che può essere un gas o un vapore non saturo, è regolata dalla legge di Henry. Inoltre, per un vapore non saturo si applica la legge di Raoult, secondo la quale la tensione di vapore di un soluto in un liquido è proporzionale alla sua frazione molare nel liquido.
La legge di ripartizione, derivata dalla legge di Raoult, stabilisce il rapporto tra le concentrazioni del solvente e del soluto come costante. Questo principio è valido per diversi sistemi, come gas-liquido nel caso della legge di Henry e liquido-liquido nel caso della legge di Raoult per soluzioni diluite.
Nella pratica, il coefficiente di ripartizione può avere deviazioni positive o negative dalla legge di Raoult. Questo coefficiente dipende dalla concentrazione della soluzione e può essere maggiore o minore di 1, a seconda se le deviazioni sono positive o negative.
Per le soluzioni reali, la legge di ripartizione può essere espressa come c1A = Kγc1B, dove γ è il coefficiente di attività e K è il coefficiente di ripartizione.
Tuttavia, è fondamentale considerare che la legge di ripartizione si applica solo alle molecole inalterate delle due fasi, nel caso si verifichino associazioni o ionizzazioni delle molecole di soluto in una delle due fasi.
In conclusione, la comprensione della ripartizione dei componenti fra fasi immiscibili è fondamentale per applicazioni pratiche in vari contesti chimici e industriali, consentendo di valutare e predire il comportamento di sostanze e soluzioni in condizioni diverse.