逆流分佈

　　指分離柱中兩相反向流動並相互接觸，以提高分離和純化效率的方法。例如，在分級蒸餾中回流液在柱中連續下降，並不斷與上升蒸氣相接觸，該技術廣泛用於石油化工和萃取化學中。

　　設溶質在兩相中的狀態不變，其分配不受電離、聚合等因素的影響，在分液漏鬥中含有該溶質1000毫克的水溶液，其分配係數為1，加入等體積的與水不相混溶的有機溶劑於分液漏鬥中，振盪使兩相間達到萃取平衡，則溶質在兩相各占500毫克。接著，將第一分液漏鬥中較輕的有機相移至至第二分液漏鬥中。然後，在第二分液漏鬥的有機相中加入新鮮的水相，在第一分液漏鬥的水相中加入新鮮有機相，振蕩使兩相達到萃取平衡，則每隻分液漏鬥中的各相均含溶質250毫克。再將第二分液漏鬥中的有機相移至第三分液漏鬥，並加入新鮮水相，轉移第一分液漏鬥至第二分液漏鬥以代替原有的有機相，並如上所述，加入新的相反的相，進行萃取以達到平衡。經過兩次或三次轉移後，可用下列示意圖表示萃取過程，⇌代表兩相平衡。毫克數為存在的溶質重量。於是，第一步為：

在0號漏鬥中兩相平衡時，得：

上述已完成一次轉移(n＝1)的情況表示為：

達到平衡後，得：

由上圖可見，每次轉移使右方增加一個分液漏鬥。

　　完成第二次轉移(n＝2)並達到平衡後的分配為：

　　完成第三次轉移(n=3)並達成平衡後的分配(因第一支分液漏鬥標號為0，所以漏鬥數等於轉移數加1)為：

當n＝4時，為：

　　由上可見，當轉移次數增加時，溶質在更多的漏鬥中分佈，因分配系數為1，所以中間漏鬥溶質多，兩邊漏鬥溶質遞減。當分配系數不等於1，且溶質較易溶於水時，則最高濃度在圖中偏左；若溶質易溶於有機溶劑，則最高濃度在圖中偏右。

　　當分配系數為1，且兩相體積相等時，轉移次數為n的溶質分配曲線均成高斯分佈。上述過程可用二項式展開後的任一簡單項表示：

式中f_n，r是經過n次轉移後在第r個容器中溶質的分數；K_D為分配系數。

　　在逆流分佈中，轉移次數一定時，不同分配系數的物質的分佈各不相同。對不同K_D值的溶質，經一定轉移次數後開始分離，但在任何情況下分離並不完全。因此，若要定量地得到純組分，必須將這些溶質進行更多級數的分離才能達到目的。目前逆流分佈在化工、濕法冶金、溶劑萃取中的串級萃取和色譜法中獲得廣泛應用，今後在分離提純中還將發揮重要作用。

　　

參考書目

　R.A.Day，Jr.and A.L.Underwood，QuantitativeAnalysis，Prentice-Hall，Englewood Cliffs，New Jersey，1974.