萃取过程有机阴离子与水相阳离子相互作用问题

Qing · 发表于 Post on 2021-11-17 11:10:37

各位老师好，有这样一个问题想请教一下大家。我现在是用萃取法选择性分离水相中的各种阳离子（Na+，K+，Mg2+等），有机相是一种有机酸的阴离子，萃取的原理就是通过有机阴离子对不同阳离子的选择性使其进入有机相进行分离。因为在有机相中，阴阳离子是发生电离的，还存在着其它的溶剂，所以想请问一下怎么从微观角度解释阴阳离子的相互作用，以及有机阴离子对水相中不同阳离子的吸引作用，谢谢老师！

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-11-17 16:05:09

有个问题，有机相里是有机酸的阴离子，那么这个阴离子本来对应的阳离子是什么？是有机阳离子吗？

Qing · 发表于 Post on 2021-11-17 21:21:14

wzkchem5 发表于 2021-11-17 16:05
有个问题，有机相里是有机酸的阴离子，那么这个阴离子本来对应的阳离子是什么？是有机阳离子吗？

老师好，有机相本身是一种有机酸，其对应的阳离子是氢离子，然后通过氢氧化钠反应使其变成了Na+，在与水相接触的过程中，水相中的阳离子（比如Mg2+，Ca2+）会把有机相中的钠离子给替换出来，所以想请教一下怎么从微观角度解释有机相中的阴阳离子相互作用和有机阴离子对水相中不同阳离子的吸引作用，谢谢老师！

wzkchem5 · 发表于 Post on 2021-11-17 23:26:24

Qing 发表于 2021-11-17 14:21
老师好，有机相本身是一种有机酸，其对应的阳离子是氢离子，然后通过氢氧化钠反应使其变成了Na+，在与水 ...

如果是要计算哪些离子容易被萃取出来，那么算一下萃取反应的deltaG就行了，这个和算普通反应的原理是一样的，不过注意一定要做充分的构型搜索。
如果是要解释为什么这些离子容易被萃取出来，那么可以用Multiwfn计算表面静电势之类的，或者做能量分解分析，来确定比如说到底是静电相互作用、极化作用、位阻作用还是其他的什么因素决定了萃取的选择性

Qing · 发表于 Post on 2021-11-18 08:54:20

wzkchem5 发表于 2021-11-17 23:26
如果是要计算哪些离子容易被萃取出来，那么算一下萃取反应的deltaG就行了，这个和算普通反应的原理是一样 ...

好的，我再研究一下，谢谢老师

HYriver · 发表于 Post on 2024-12-11 15:07:48

wzkchem5 发表于 2021-11-17 23:26
如果是要计算哪些离子容易被萃取出来，那么算一下萃取反应的deltaG就行了，这个和算普通反应的原理是一样 ...

如何确定这个作用具体是静电相互作用、极化作用、位阻作用中的一种呢？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2024-12-11 21:37:25

HYriver 发表于 2024-12-11 08:07
如何确定这个作用具体是静电相互作用、极化作用、位阻作用中的一种呢？

做能量分解分析，把这些因素对萃取反应的总deltaG的贡献全都算出来，看哪个绝对值最大

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