С необходимостью разделения смеси веществ на составляющие ее компоненты при-ходится сталкиваться как химику-синтетику, химику-аналитику, так и технологу, гео-логу, физику, биологу и многим другим специалистам. Особое значение разделение смеси веществ приобрело в последние десятилетия в связи с проблемой получения сверхчистых веществ.
Разделение смеси не вызывает особых трудностей, если ее компоненты находятся в различных фазах. Оно существенно осложняется, если компоненты смеси образуют од-ну фазу. В этом случае приходится изменять агрегатное состояние отдельных компо-нентов (например, добиться их выпадения в осадок), либо применять химические или физические методы разделения. В основе последних лежат кинетические явления или фазовые равновесия.
Такие широко известные методы разделения, как дистилляция, кристаллизация, экс-тракция и адсорбция основаны на изменении фазовых равновесии. В этих процессах молекулы веществ, образующих смесь, переходят через границу раздела, стремясь к та-кому распределению между фазами, при котором в каждой из них устанавливается по-стоянная равновесная концентрация.
Если свойства компонентов исследуемой смеси близки, то достаточная степень раз-деления достигается лишь многократным повторением элементарного акта разделения. Такой процесс, например, осуществляется в насадочных или тарельчатых ректификационных колоннах. Следует отметить, что в таких случаях полное разделение возможно только для простых (не более чем трехкомпонентных) систем.
Более полного разделения можно достичь, если на эффект, вызываемый многократ-ным установлением фазовых равновесий, наложить действие кинетического фактора. В тех случаях, когда используются кинетические явления (например, при молекулярной дистилляции), через поверхность раздела фаз и лишь в одном направлении переносятся молекулы только одного вещества. Если разделение смеси производить в таких систе-мах, в которых одна из фаз (подвижная) перемещается относительно другой (неподвижной), то улавливание и удаление молекул, покидающих поверхность раздела фаз, осу-ществляется благодаря постоянному перемещению подвижной фазы. Как и при фазо-вом равновесии, молекулы, выходящие из подвижной фазы, возвращаются в нее, попа-дая, однако, не в прежний элемент ее объема, а в новый.
…
