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Concept
Coefficient de partage
Résumé
On appelle coefficient de partage, généralement noté K ou P, le rapport des activités chimiques d’un soluté entre deux phases. Les termes coefficient de partition et coefficient de distribution, qu'utilisent parfois les scientifiques francophones, sont des anglicismes (partition coefficient et distribution coefficient).
Le coefficient de partage est la constante d'équilibre de la réaction :
où X est le soluté, et A et B les deux phases dans lesquelles il est en équilibre.
Par conséquent :
où a et a sont les activités chimiques respectives du soluté X dans les phases A et B.
Pour un soluté et des solvants donnés, le coefficient de partage ne dépend que de la température, éventuellement de la pression, mais pas des volumes de solutions ni du mode de préparation.
Ce coefficient est déterminant pour les extractions liquide-liquide, qui consistent à faire passer un soluté d'un solvant A où il est peu soluble à un solvant B où il l'est davantage et/ou dont on peut le séparer plus facilement, A et B n'étant pas miscibles.
Pour des solutions diluées, l'activité chimique, a, peut être assimilée à la concentration molaire, C, et on a donc
où A et B sont les deux phases considérées.
soit :
La masse totale de soluté m0 étant constante,
donc ,
d'où:
d'où l'on tire:
Le coefficient de partage est déterminé expérimentalement par mesure des concentrations de l'espèce concernée dans chacune des deux phases à l'équilibre, au moyen de méthodes de dosages diverses : gravimétrie, titrimétrie, spectrophotométrie, chromatographie...
On peut également calculer un coefficient de partage théorique correspondant au rapport des solubilités du soluté entre les deux phases :
Cependant, on ne peut considérer un tel résultat comme satisfaisant qu'à condition que la miscibilité réciproque des deux solvants soit négligeable. De plus, il faut tenir compte du fait que le coefficient de partage de l'espèce concernée peut être modifié par la présence d'autres solutés dans l'une ou l'autre phase.
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