有機溶媒の抽出について

質問

有機溶媒の抽出を行うのですが、水層から１０mlの有機層を抽出しようとするとき、一度に１０mlの有機層を抽出するのと、２mlの有機層を５回抽出するのとどちらの抽出率がどの程度高くなるでしょうか。

回答No.2

noname#62864 · ベストアンサー

定量的な計算は、何らかの設定を行わなければできません。また、そもそもの話として、質問の記述が意味をなしていませんので、仮に下記のような設定で回答します。

水層10mlに抽出したいもの（Xとします）が、1g溶けており、それを10mlの有機溶媒で抽出します。また、「平衡になった時のXの濃度は、水層でも有機層でも同じになる」ものとします。
(1)10mlの有機溶媒を１回用いて抽出すると、Xの内の半分である0.5gが抽出され、0.5gが水層に残ります。なぜなら、前述の「」内に記述した仮定を行ったからです。
(2)次に10mlの溶媒を５分割し、２mlずつ５回抽出した場合について計算します。１回目の抽出では、水と有機溶媒が合計で12mlになりますので、Xの2/12=1/6が有機層にきて、5/6が水層に残ります。２回目の抽出でも同様に、水層に残っているものの内の1/6が抽出され、5/6が水層に残ります。ただし、１回目の抽出で、水層のXは既に5/6になっていますので、２回抽出後は(5/6)x(5/6)=25/36が残ることになります。同様に考えれば、５回抽出後に水層に残るXは(5/6)の５乗、すなわち約0.4gということになり、残りの0.6gが有機溶媒に抽出されたことになり、(1)で計算した0.5よりも多くなります。

上述の仮定における数値を変えても、抽出回数が多いほど、抽出される割合が多くなります。

お礼

わかりにくい質問で申しわけありませんでした。自分の勉強不足を反省します。

回答No.1

noname#62864

「10mlの溶媒を使って抽出する場合」ということでよろしいですね。

2ml使って、５回抽出する方が抽出率は高くなります。
具体的にどの程度違うかということは、水層の量や、分配率によってかわると思います。

お礼

ありがとうございます。それではなぜ、５回抽出する方が抽出率が高くなると言えるのでしょうか。