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分配平衡は化学平衡の特殊なケースであり、1つ以上の溶質が2つの混ざらない溶媒の間で平衡状態にあります。[1]最も一般的な化学平衡システムでは、反応物と生成物が同じ相（すべて気体またはすべて溶液）にあります。ただし、混ざらない（混ざらない）液体と気体など、異なる相にある物質間で平衡状態を得ることもできます。1つの例は、分析対象物が気相と液相の間で平衡状態になる気液分配平衡クロマトグラフィーです。[2]分配平衡はネルンストの分配法則によって説明されます。[3]分配平衡は、液液抽出で最もよく見られ、使用されます。
分配平衡が出現するまでの時間は、温度、相対濃度、界面の表面積、撹拌の程度、溶媒と溶質の性質など、多くの要因によって影響を受けます。
例
たとえば、アンモニア(NH 3 ) は、水 (aq) と有機溶媒のトリクロロメタン(CHCl 3 ) の両方に溶けます。これらは混ざり合わない 2 つの溶媒です。まずアンモニアを水に溶かし、次に等量のトリクロロメタンを加えて 2 つの液体を混ぜると、次の平衡が確立されます。
- K c = [NH 3 (CHCl3) ]/[NH 3 (aq) ] （ここでK cは平衡定数）
各層のアンモニアの平衡濃度は、標準酸溶液で滴定することによって確立できます。したがって、K c は一定であり、この場合は 0.4 という値であること が分かります。
分配係数
この種の平衡定数は、物質が 2 つの混ざらない溶媒間でどのように分配または分割されるかを測定します。これは分配係数または分配係数と呼ばれます。
分配平衡クロマトグラフィー
分配平衡クロマトグラフィーは、ガスクロマトグラフィー(GC) や高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で一般的に使用されるクロマトグラフィーの一種です。GC の固定相は固体表面に結合した高沸点液体で、移動相はガスです。[4]ガス液体クロマトグラフィーでは、移動ガス相からの分析対象物が液相と平衡になります。液相に溶けやすい分子はカラム内に長く留まるため、分配平衡を使用して分離することができます。[4]
参照
参考文献
- ^ ガルシア＝アルバレス＝コケ、マリア・セリア (2005)。分析科学百科事典(第 2 版)。エルゼビア。 164–172ページ。ISBN 978-0-12-369397-6。
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 日付と年 (リンク) - ^ Ettre, Leslie (2001-05-01). 「パーティションクロマトグラフィーの誕生」。クロマトグラフィーのマイルストーン。LCGC North America- 05-01-2001。19。
- ^ アトキンス、ピーター (2006)。物理化学(第 8 版)。ニューヨーク、NY 10010: WH フリーマン アンド カンパニー。pp. 162–190。ISBN 0-7167-8759-8。
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 日付と年 (リンク) CS1 メンテナンス: 場所 (リンク) - ^ ab Simmons, MC; Snyder, LR (1958-01-01). 「2段階ガス液体クロマトグラフィー」.分析化学. 30 (1): 32–35. doi :10.1021/ac60133a007. ISSN 0003-2700.