对A与B、S完全互溶、B与S部分互溶的萃取系统,其平衡关系可借助实验测定之。具体步骤是:在恒定压强及温度的条件下,先将B和S以适当比例混合,其总组成由M点表示。经过充分接触和静置后,便得到两个互为平衡的
液相,
这两个互为平衡的
液相称为
共轭相,其相应的组成称为共轭组成。向此混合液中加入少量A并充分混合,使之达到新的平衡,静置后分层得到一对共轭相,其组成点为E1和R1。然后继续加入溶质A,重复上述操作,即可得到若干对共轭相的组成点Ei和Ri,直至加入A的量使混合液恰好由两相变为一相,其组成点由P表示。再加入A,混合液保持单一
液相状态。P点称为临界混溶点。将代表各平衡
液相组成的点连接起来,便得到实验温度下该三元物系的溶解度曲线。
溶解度曲线将三元系分为两个区域:由溶解度曲线与底边所围成的区域为两相区,溶解度曲线以外的区域为均相区。在两相区,互成平衡的萃取相E和萃余相R称为共轭相,是萃取分离可能达到的极限组成。
显然,萃取分离应控制在两相区内进行,实际萃取过程因接触程度不够,故萃取相和萃余相的组成低于共轭组成,但其相对量符合杠杆规则。
在相同温度下,萃取剂与组分B的互溶度越小,其两相区的面积越大,所得萃取相的组成也越大;反之亦然。因此,应尽可能选择与组分B有较小互溶度的萃取剂以有利于溶质A的分离。